路基路面工程课程设计指导书.docx

《路基路面工程》课程设计指导书

东北大学资源与土木工程学院
2023年05月20日

1 课程设计的思想、效果及课程目的
路基路面的课程设计是对路基路面工程课堂教学的必要补充和深化，通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基路面的基本理论，设计理论体系，加深对路基路面设计方法和设计内容的理解，进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。
课程设计分路基设计和路面设计两部分内容。以教师提供的设计资料为主，学生在查阅相关文献资料的基础上，结合本地的气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件，拟定路基路面的设计方案，对路基的稳定性、路面结构厚度的计算和验算。课程设计规定设计计算条理清楚，计算的方法和结果能符合我国现阶段路基路面设计规范的规定。
课程设计方式是在教学周内安排2周独立进行课程设计，安排指导老师专门指导。
本课程设计分路基工程课程设计和路面工程课程设计。

2 路基工程课程内容
路基课程设计是，以挡土墙设计为主的设计内容，以浸水高填路堤、基坑开挖与支护、加筋墙路堤和浸水挡土墙路堤设计为主的稳定分析内容。
2.1 设计资料
某新建公路K2+345~K2+379路段采用浆砌片石重力式路堤墙，具体设计资料如下：
1．路线技术标准，山岭重丘区一般二级公路，路基宽8.5m，路面宽7.0m。
2．车辆荷载，计算荷载为汽车-20级，验算荷载为挂车-100。
3．横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所列。
4．K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图1所示（注：参考尺寸：m,=0.40m,=0.60m）。
5．填料为砂性土，其密度18KN/m3，计算内摩擦角=35，填料与墙背间的摩擦角=。
6．地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力=450KPa，基地摩擦系数为f=0.45。
7．墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体=22KN/m3，砌体允许压应力为KPa，允许剪应力[]=100KPa，允许拉应力[]=60 KPa。
横断面原地面实测值及路基设计标高 表1
左侧
桩号
右侧
中桩标高（m）
路基设计标高（m）
8(-2.6) 4(-3)
K2+345
4(2) 6(4.5)
631.45
630.57
6(-2.4) 6(-3.6)
K2+350
4(2.1) 6(2.4)
631.08
630.62
7(-3) 6(-3)
K2+356
4(2.2) 6(2.8)
629.62
630.68
6(-3) 6(-1)
K2+361
4(1.2) 6(2.4)
628.51
630.73
6(-2) 6(-2.6)
K2+367
5(2) 5(1.5)
630.30
630.79
5(-1.6) 7(-3)
K2+373
4(2) 6(2)
629.08
630.85
6(-1.2) 6(-1.8)
K2+379
2(1) 8(1)
629.03
630.91

图1 K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式示意图

2.2 设计规定
挡土墙设计涉及挡土墙的平面、立面、横断面设计，其中挡土墙横断面设计以K2+361横断面设计为例。大体环节如下：
1．挡土墙平面、立面布置
2．挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸（图1供参考）
3．计算积极土压力
4．验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性
5．验算基底应力及偏心距
6．验算墙身截面强度
7．挡土墙的伸缩缝与沉降缝，以及排水设施设计
8．绘制挡土墙平面、立面、横断面图
9．编写设计说明书
2.3 稳定性分析规定
浸水高填路堤、基坑开挖与支护、加筋墙路堤和浸水挡土墙路堤边坡稳定性分析，详见PPT。
2.4 设计完毕后应提交的文献
①浸水高填路堤、基坑开挖与支护、加筋墙路堤和浸水挡土墙路堤的稳定性分析报告。
②以挡土墙设计为主的设计内容计算与稳定性分析说明书。

3 路面工程课程设计
3.1 设计资料
东北某地(II4)拟建一级公路，全长40km(K0+000～K40+000)，除由于 K31＋150～K33＋350路段纵坡较大(一般为5%左右)，采用水泥混凝土路面外，其余均采用沥青类路面，其中K15＋600～K 22＋440路段为老路改造，采用补强措施，有关资料如下（见表2和3所列）：
①公路技术等级为一级公路，路面宽度为9.0m。
②交通状况，经调查交通量为4100辆/日，交通组成如表2所示，交通量年平均增长率γ= 4.9%。
交通组成 表2
黄河JN150
解放 CA10B
东风EQ140
太脱拉138
小汽车
25%
50%
15%
3%
7%
汽车参数 表3
车 型
总重
(KN)
载重
(KN)
前轴重
(KN)
后轴重
(KN)
后轴数
后轮
轮组数
前轮
轮组数
轴 距
(cm)
JN150
150.6
82.6
49
101.6
l
双
单

CA10B
80.25
40
19.40
60.85
1
双
单

EQ140
92.90
50.00
23.70
69.20
1
双
单

太脱拉138
211.4
120.00
51.40
2×80
2
双
单
132
③路基土质为粘性土，干湿状态为潮湿，道路冻深为160cm。
④K15+600～K22＋440路段原路面为沥青路面，沥青面层厚度h＝3cm，路面实测弯沉值分别为：72、81、78、64、66、65、68、75、72、71、66、73、68、77、74、74、81、82、78、79(0.01mm)等共20测点，弯沉测定采用标准轴载，测定期路表温度为27.5℃，前5小时的平均温度为25℃(注：季节影响系数以Kl=1.08，温度影响系数K2=1.0)。
3.2 设计规定
(1) 交通分析；
(2) 拟定路面结构，并说明选用该种路面结构的因素；拟定材料参数及水泥混凝土路面板的平面设计；
(3)计算或验算路面结构层厚度；
①沥青路面采用手工计算和计算机计算两种方式，并分析其结果以及说明理由；
②拟定几种沥青路面厚度，采用计算机计算，分析沥青面层变化对基层厚度的影响，基层厚度变化对底基层厚度的影响；
③对于水泥混凝土路面采用手工计算。
(4) 绘制路面结构图及水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图；
(5) 编写设计说明书。
3.3 提交的设计文献
①路面结构图；
②水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图；
③设计计算说明书。

4 课程组织形式与教师指导方法
4.1 课程组织形式
第一步，根据设计题目，运用各种途径查阅专业资料，如设计规范、教材等。
第二步，根据设计指导书及老师的现场答疑指导进行各部分的设计计算。
第三步，编制设计计算说明书，并将其提交给指导老师检查认可。
课程设计组织形式：
一方面把布置设计任务，天天安排指导老师到教室进行整体答疑2～3课时，学生将在设计过程中碰到的问题集中，向老师提问，假如问题具有普遍性，老师将向全体学生解答，答疑结束后学生继续完毕各自的设计计算，每隔两天指导老师检查学生完毕设计的情况，再根据完毕的情况指导老师统一意见后继续指导学生做后续的设计。
学生应在指导教师的指导下，独立完毕设计内容；内容上规定条理清楚，尽量采用简图和表格形式；外观上规定字体工整，纸张和封面统一。
具体规定如下：
(1) 初步掌握路基路面工程设计的内容、设计计算环节及方法；
(2) 可以比较全面地收集和查询有关技术资料；
(3) 合理拟定路基路面的设计方案；
(4) 独立完毕路基稳定性和路面结构设计的计算和验算；
(5) 可以分析路基路面设计时存在的问题并能加以解决。
4.2 课程设计内容和时间安排
(1) 布置设计任务。教师提供路基路面课程设计的基本资料，并交待课程设计的目的、方法、规定等。0.5天
(2) 路基设计资料分析、设计方案的拟定。0.5天
(3) 路基结构形式设计、绘制，路基边坡稳定性验算；路基挡土墙的设计、绘制，挡土墙稳定性的计算及验算。1.0天
(4) 整理及编写整理路基工程课程设计的设计报告、计算书整理。0.5
(5) 路面设计资料分析、拟定路面等级和面层类型。1.0天
(6) 路面结构设计、路面结构参数及设计参数拟定，应拟定三种也许的路面结构组合与厚度方案；路面厚度计算和应力验算，提出合理路面合理的路面结构型式。1.0天
(7) 整理及编写整理路面工程课程设计的设计报告、计算书整理。0.5天
5 考核内容与方法
5.1 课程设计考核方式
课程设计成绩以设计成果的质量为主，结合平时的考差进行评估。凡成绩不及格者，必须重修。平时考察重要检查学生的出勤情况、学习态度、是否独立完毕设计等几方面。设计成果的检查，着重检查设计图纸和计算书的完整性和对的性。成绩的评估要按课程的目的规定，突出学生独立解决工程实际问题的能力和创新性的评估。课程设计的成绩按优秀、良好、中档、及格和不及格五级评估。
5.2 课程设计成绩评估标准
(1) 优
①可以纯熟综合运用所学知识，全面独立完毕设计任务，设计过程中可以提出自己的见解；②设计方案合理，设计计算对的，数据可靠；③图面质量整洁，能很好地表达设计意图；④计算书表达清楚，文字通顺，书写工整。
(2) 良
①能综合运用所学知识，全面完毕设计任务；②设计方案合理，设计计算基本对的；③图面质量整洁，可以较好地表达设计意图；④计算书表达清楚，文字通顺，书写工整。
(3) 中
①能运用所学知识，按期完毕设计任务；②能基本掌握设计与计算方法；③图面质量一般，能较好地表达设计意图；④计算书表达一般，有多处不够确切。
(4) 及格
①基本能运用所学知识，按期完毕设计任务；②设计与计算没有原则性错误；③图面质量不够完整，基本能表达设计意图；④计算书表达一般，有多处错误存在。
(5) 不及格
①运用所学知识能力差，不能按期完毕设计任务；②设计与计算有严重错误；③图面不整洁，不能表达设计意图；③计算书不完整，有多处错误存在。

《路基路面工程》课程设计指导书
高速公路沥青路面设计

东北大学资源与土木工程学院
2023年05月20日

一、高速公路路面设计资料
重要技术指标，全线按平原丘陵山区高速公路修建。路基宽度为52.5m，双向6车道，中央分隔带3.0m。土路肩为2×0.75m，硬路肩为2×3.00m，行车道为6×3.75m，中央两左侧路缘带2×0.75m。设计车速：80~100km/h。根据交通量情况及公路性质设计机动车道的路面结构。设计交通标准轴载为BZZ-100。交通组成如下表所示，交通量年平均增长率γ=9.5%。
二、设计规定
(1) 交通分析；
(2) 拟定路面结构，并说明选用该种路面结构的因素；拟定材料参数及水泥混凝土路面板的平面设计；
(3)计算或验算路面结构层厚度；
①沥青路面采用手工计算和计算机计算两种方式，并分析其结果以及说明理由；
②拟定几种沥青路面厚度（干燥、中湿、潮湿、过湿状态），采用计算机计算，分析沥青面层变化对基层厚度的影响，基层厚度变化对底基层厚度的影响；
③对于水泥混凝土路面采用手工计算。
(4) 绘制路面结构图及水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图；
(5) 编写设计说明书。
公路交通量资料（一）
车型
(KN)
C1
C2
(次/日)

小客车
前轴
16.5
1
6.4
2400

后轴
23.0
1
1
2400

中客车
SH130
前轴
25.55
1
6.4
2023

后轴
45.10
1
1
2023

大客车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1250

后轴
68.20
1
1
1250

小货车
BJ130
前轴
13.40
1
6.4
4250

后轴
27.40
1
1
4250

中货车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1500

后轴
68.20
1
1
1500

中货车
EQ140
前轴
23.70
1
6.4
2125

后轴
69.20
1
1
2125

大货车
JN150
前轴
49.00
1
6.4
2125

后轴
101.60
1
1
2125

特大车日野
KB222
前轴
50.20
1
6.4
1500

后轴
104.30
1
1
1500

拖挂车
五十铃
前轴
60.00
1
6.4
187.5

后轴
100（3轴）
3
1
187.5

公路交通量资料（二）
车型
(KN)
C1
C2
(次/日)

小客车
前轴
16.5
1
6.4
3200

后轴
23.0
1
1
3200

中客车
SH130
前轴
25.55
1
6.4
2023

后轴
45.10
1
1
2023

大客车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1250

后轴
68.20
1
1
1250

小货车
BJ130
前轴
13.40
1
6.4
4250

后轴
27.40
1
1
4250

中货车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1500

后轴
68.20
1
1
1500

中货车
EQ140
前轴
23.70
1
6.4
2125

后轴
69.20
1
1
2125

大货车
JN150
前轴
49.00
1
6.4
2125

后轴
101.60
1
1
2125

特大车日野
KB222
前轴
50.20
1
6.4
1500

后轴
104.30
1
1
1500

拖挂车
五十铃
前轴
60.00
1
6.4
187.5

后轴
100（3轴）
3
1
187.5

公路交通量资料（三）
车型
(KN)
C1
C2
(次/日)

小客车
前轴
16.5
1
6.4
2700

后轴
23.0
1
1
2700

中客车
SH130
前轴
25.55
1
6.4
2023

后轴
45.10
1
1
2023

大客车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1250

后轴
68.20
1
1
1250

小货车
BJ130
前轴
13.40
1
6.4
4250

后轴
27.40
1
1
4250

中货车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1500

后轴
68.20
1
1
1500

中货车
EQ140
前轴
23.70
1
6.4
2125

后轴
69.20
1
1
2125

大货车
JN150
前轴
49.00
1
6.4
2125

后轴
101.60
1
1
2125

特大车日野
KB222
前轴
50.20
1
6.4
1500

后轴
104.30
1
1
1500

拖挂车
五十铃
前轴
60.00
1
6.4
187.5

后轴
100（3轴）
3
1
187.5

公路交通量资料（四）
车型
(KN)
C1
C2
(次/日)

小客车
前轴
16.5
1
6.4
3100

后轴
23.0
1
1
3100

中客车
SH130
前轴
25.55
1
6.4
2023

后轴
45.10
1
1
2023

大客车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1250

后轴
68.20
1
1
1250

小货车
BJ130
前轴
13.40
1
6.4
4250

后轴
27.40
1
1
4250

中货车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1500

后轴
68.20
1
1
1500

中货车
EQ140
前轴
23.70
1
6.4
2125

后轴
69.20
1
1
2125

大货车
JN150
前轴
49.00
1
6.4
2125

后轴
101.60
1
1
2125

特大车日野
KB222
前轴
50.20
1
6.4
1500

后轴
104.30
1
1
1500

拖挂车
五十铃
前轴
60.00
1
6.4
187.5

后轴
100（3轴）
3
1
187.5

高速公路沥青路面设计实例
一、设计资料：
本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为9.5%，设计年限为2023，该路段处在Ⅳ2区。
二、交通分析：
轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。
1、以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次
（1）累计当量轴次
车型
(KN)
C1
C2
(次/日)

小客车
前轴
16.5
1
6.4
6750
17.0427
后轴
23.0
1
1
6750
11.2933
中客车
SH130
前轴
25.55
1
6.4
2023
33.8345
后轴
45.10
1
1
2023
62.6178
大客车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1250
35.0652
后轴
68.20
1
1
1250
236.522
小货车
BJ130
前轴
13.40
1
6.4
4250
4.33985
后轴
27.40
1
1
4250
15.2266
中货车
CA50
前轴
28.70
1
6.4
1500
42.0782
后轴
68.20
1
1
1500
283.827
中货车
EQ140
前轴
23.70
1
6.4
2125
25.9235
后轴
69.20
1
1
2125
428.371
大货车
JN150
前轴
49.00
1
6.4
2125
610.79
后轴
101.60
1
1
2125
2276.91
特大车日野
KB222
前轴
50.20
1
6.4
1500
478.997
后轴
104.30
1
1
1500
1801.47
拖挂车
五十铃
前轴
60.00
1
6.4
187.5
130.059
后轴
100（3轴）
3
1
187.5
562.5

7056.875
注：轴载小于25KN的轴载作用不计。
（2）累计当量轴次
根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取2023，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。
Ne=1+γt-1×365γN1η=1+0.09515-1×3650.095×7056.875×0.3=23599286次
2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次
（1）轴载换算
车型
(KN)
C1
C2
(次/日)

小客车
前轴
16.5
1
18.5
6750
0.0686
后轴
23.0
1
1
6750
0.05286
中客车
SH130
前轴
25.55
1
18.5
2023
0.67194
后轴
45.10
1
1
2023
3.42328
大客车
CA50
前轴
28.70
1
18.5
1250
1.06448
后轴
68.20
1
1
1250
58.5039
小货车
BJ130
前轴
13.40
1
18.5
4250
0.00817
后轴
27.40
1
1
4250
0.13502
中货车
CA50
前轴
28.70
1
18.5
1500
1.27737
后轴
68.20
1
1
1500
70.2047
中货车
EQ140
前轴
23.70
1
18.5
2125
0.39131
后轴
69.20
1
1
2125
111.74
大货车
JN150
前轴
49.00
1
18.5
2125
130.647
后轴
101.60
1
1
2125
2412.73
特大车日野
KB222
前轴
50.20
1
18.5
1500
111.916
后轴
104.30
1
1
1500
2100.71
拖挂车
五十铃
前轴
60.00
1
18.5
187.5
58.2617
后轴
100（3轴）
3
1
187.5
562.5

5624.304
注：轴载小于50KN的轴载作用不计
（2）累计当量轴次
根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取2023，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。
Ne=1+γt-1×365γN1η=1+0.09515-1×3650.095×5624.304×0.3=18808545次
三、设计指标的拟定
1、计算设计弯沉值Ld
该公路为高速公路，公路等级系数取1.0，面层为沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20㎝，基层类型系数取1.0。
设计弯沉值为：
ld=600Nε-0。2AcAsAb=600×23599286-0.2×1×1×1=20.12（0.01mm）
2、抗拉强度结构系数
对沥青混凝土面层 Ks=0.09×Nε0.22Ac=3.77
对无机结合料稳定集料类 Ks=0.35×Nε0.11Ac=2.21
对无机结合料稳定细粒土类 Ks=0.45×Nε0.11Ac=2.84
四、设计计算
（一）干燥状态
1、土基回弹模量的拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”
土质类型 ： 粉质土
路基干湿状态： 干燥状态
土基土质稠度： Wc = 1.10
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划：Ⅳ2区
土基回弹模量： E0 = 48.5 MPa
2、路面参数设计
（1）拟定路面等级和面层类型
交通量设计年限内累计标准轴次Ne=2.36×107次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。
（2）结构组合与材料选取及材料设计参数拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》表4.1.3-1及附录E拟定各层材料设计参数。
层位
结构层材料名称
厚度(cm)
抗压模量(MPa)
劈裂强度
σS (MPa)
允许底层拉应力
σR=σSKS（MPa）
(20℃)
(15℃)
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
2023
1.4
0.38
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
1600
1.0
0.27
3
粗粒式沥青混凝土
8
900
1200
0.8
0.2
4
水泥稳定碎石
设计层厚度待定
1600
1600
0.5
0.21
5
石灰粉煤灰碎石
20
1500
1500
0.7
0.3
6
级配碎石
20
230
230

3、拟定设计层厚度
运用设计程序计算出满足设计弯沉指标规定的水泥稳定碎石基层厚度为17cm（取整）。
计算结果
路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12
路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 19.93818
设计控制层厚度(cm) 16.3
第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.93818
实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0
第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.70816
实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0
第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.57569
实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0
第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 28.63524
实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.739316E-02
第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 15.58239
实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1280616
第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 168.4614
土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 192.0715
满足规定。
（二）中湿状态
1、土基回弹模量的拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”
土质类型 ： 粉质土
路基干湿状态： 中湿状态
土基土质稠度： Wc = 1.00
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划：Ⅳ2区
土基回弹模量： E0 = 42.5 MPa
2、路面参数设计
（1）拟定路面等级和面层类型
交通量设计年限内累计标准轴次Ne=2.36×107次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。
（2）结构组合与材料选取及材料设计参数拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》表4.1.3-1及附录E拟定各层材料设计参数。
层位
结构层材料名称
厚度(cm)
抗压模量(MPa)
劈裂强度
σS (MPa)
允许底层拉应力
σR=σSKS（MPa）
(20℃)
(15℃)
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
2023
1.4
0.38
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
1600
1.0
0.27
3
粗粒式沥青混凝土
8
900
1200
0.8
0.2
4
水泥稳定碎石
设计层厚度待定
1600
1600
0.5
0.21
5
石灰粉煤灰碎石
20
1500
1500
0.7
0.3
6
级配碎石
20
230
230

3、拟定设计层厚度
运用设计程序计算出满足设计弯沉指标规定的水泥稳定碎石基层厚度为19cm（取整）。
计算结果
路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12
路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.0985
设计控制层厚度(cm) 18.3
第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.0985
实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0
第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.85131
实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0
第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.6571
实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0
第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 28.55338
实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.899089E-02
第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 14.95647
实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1245208
第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 183.7254
土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 219.1875
满足规定。
（三）潮湿状态
1、土基回弹模量的拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”
土质类型 ： 粉质土
路基干湿状态： 中湿状态
土基土质稠度： Wc = 0.90
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划：Ⅳ2区
土基回弹模量： E0 = 36.5 MPa
2、路面参数设计
（1）拟定路面等级和面层类型
交通量设计年限内累计标准轴次Ne=2.36×107次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。
（2）结构组合与材料选取及材料设计参数拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》表4.1.3-1及附录E拟定各层材料设计参数。
层位
结构层材料名称
厚度(cm)
抗压模量(MPa)
劈裂强度
σS (MPa)
允许底层拉应力
σR=σSKS（MPa）
(20℃)
(15℃)
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
2023
1.4
0.38
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
1600
1.0
0.27
3
粗粒式沥青混凝土
8
900
1200
0.8
0.2
4
水泥稳定碎石
设计层厚度待定
1600
1600
0.5
0.21
5
石灰粉煤灰碎石
20
1500
1500
0.7
0.3
6
级配碎石
36
230
230

3、拟定设计层厚度
运用设计程序计算出满足设计弯沉指标规定的水泥稳定碎石基层厚度为16cm（取整）。
计算结果
路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12
路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 19.93864
设计控制层厚度(cm) 15.59999
第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.93864
实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0
第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.57448
实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0
第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.14809
实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0
第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 27.67547
实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.293055E-02
第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 14.30912
实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1202379
第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 118.0143
土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 255.2184
满足规定。
4、防冻厚度验算
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》表5.2.4“最小防冻厚度”
土质类型 ： 粉质土
路基干湿状态：潮湿状态
路面结构材料层：稳定土类
道路数年最大冻深：>200cm
路面最小防冻厚度：60~70cm
验算结果表白，路面总厚度满足防冻规定。
（四）过湿状态
1、土基回弹模量的拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”
土质类型 ： 粉质土
路基干湿状态： 中湿状态
土基土质稠度： Wc = 0.8
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划：Ⅳ2区
土基回弹模量： E0 = 31.0 MPa
2、路面参数设计
（1）拟定路面等级和面层类型
交通量设计年限内累计标准轴次Ne=2.36×107次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。
（2）结构组合与材料选取及材料设计参数拟定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2023)》表4.1.3-1及附录E拟定各层材料设计参数。
层位
结构层材料名称
厚度(cm)
抗压模量(MPa)
劈裂强度
σS (MPa)
允许底层拉应力
σR=σSKS（MPa）
(20℃)
(15℃)
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
2023
1.4
0.38
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
1600
1.0
0.27
3
粗粒式沥青混凝土
8
900
1200
0.8
0.2
4
水泥稳定碎石
设计层厚度待定
1600
1600
0.5
0.21
5
石灰粉煤灰碎石
20
1500
1500
0.7
0.3
6
级配碎石
36
230
230

3、拟定设计层厚度
运用设计程序计算出满足设计弯沉指标规定的水泥稳定碎石基层厚度为19cm（取整）。
计算结果
路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12
路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.09002
设计控制层厚度(cm) 18.3
第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.09002
实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0
第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01