高速公路路面设计及排水设计(参考).doc

第三章 排水设计计算说明书3.1气候与地质条件介绍 项目工程区属亚热带湿润季风气候区，整体气温变化幅度小，年均温13-14，1月均温3.0-6.3，7月均温19.8-22.0。极端最高气温为32.8，最低气温为-12。多年平均降水量达到1350毫米/年。蒸发量最大的月份为25月份，无霜期230-300天。冬暖夏凉，气候宜人。地形起伏较大，局部地区气候差异明显。全市总水量约142.18亿立方米，其中地表水体平均年流量64亿立方米。项目工程区地处长江水系和珠江水系的分水岭地区。长江水系以乌江上游三岔河为干流，展布于市境北部；珠江水系以北盘江为干流，由西向东横贯市境中部；南盘江支流分布于市境南部边缘。受岩溶地貌影响，地表河网与地下河网均有发育，互有衔接，且反复出现。境内10公里以上河流43条，多呈现河谷深切，河床狭，水流急，落差大，水利资源丰富。 工程区年降水量具明显的季候性特征，510月为雨季，多暴雨，降水量占全年总量的三分之二，暴雨常造成洪水灾害，并诱使崩塌、滑坡等地质灾害发生。 项目工程区所属境内岩溶地貌类型齐全，发育典型。山峦众多，延绵起伏；沟壑纵横，深履险峻。地势西北高，东南低。地面最高点为乌蒙山脉的韭菜坪，海拔在2900.3米，人称“贵州屋脊”；最低点在六枝特区毛口乡北盘江河谷，海拔586米。境内平均海拔在1400-1900米之间。沿线地质情况为覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2m左右，稻田中种植土厚0.6m左右。下伏基岩为硅化板岩。3.2 边沟设计验算在K10+983.396至K11+020之间的左侧挖方段为挖方最大汇水面积段，本次设计以沥青混凝土路面为例。硅化板岩路堑（坡度为1：0.5,坡面流长度为7.5m），路基宽度21.5m,取单侧路面和路肩横向排水宽度为12m,路拱横坡为2%在纵断面方面，此处属于竖曲线上，采用平均纵坡i=（1518.14-1516.70）/36.604=0.03%,边沟坡脚和路肩边缘间设置矩形形边沟。计算简图如图4.2-1.1.1.1 计算汇水面积和径流系数：由图一计算汇水区域在路堑一侧（由平台沟到边坡平台）的面积A1=7.536.604=274.53m2。由于坡面上采用拱式护面墙防护，则由公路排水设计规范得坡面径流系数取C1=0.78。汇水区域在边沟平台上的面积A2=136.604=36.604m2,取坡面径流系数(浆植草护面)C2=0.53，汇水区域在路面一侧(公路路中线到边沟）的面积为A3=36.60412=439.248m2,由表查得沥青路面径流系数为C3=0.95。由此，总的汇水面积为F=274.53+36.604+439.248=750.382m2，汇水区的径流系数为C=。图 01 边沟计算示意图1.1.2 计算汇流历时：由克毕公式计算坡面汇流历时，其中：L坡面流长度； i坡面流坡度； m地表粗糙系数；由表查得拱式护面墙防护路堑边坡的粗度系数m=0.4，且路堑坡度为1：0.5,得路堑坡面汇流历时。由表查得边沟平台（植草护面）的粗度系数m=0.4,横向坡度为4%，则查表得沥青混凝土路面粗糙系数为m=0.013，横坡4%，坡面流长度为12m，所以历时时间为。因此取坡面汇流历时t=3.816min(取最大值)。设边沟底宽为0.6m，高0.65m，以浆砌片石砌筑，沟壁粗糙系数n=0.025。设计水深为0.5m。求得过水断面段面积为A=，水力半径为R=m。按曼宁公式,得沟内平均流速为：，因此沟内汇流历时为 。由上可得汇流历时为 。1.1.3 计算降雨强度：据设计手册，高速公路路界内坡面排水设计降雨重现期为15年。求设计重现期和降雨历时内的降雨强度（mm/min）,由于公路在贵州六盘水境内，据公路排水设计手册，可取公式。1.1.4 计算设计径流量：可按降雨强度由推理公式确定：，式中Q-设计径流量；C-径流系数；F-汇水面积（Km）;所以。1.1.5 检验径流： 设定边沟的截面形式为矩形，底宽0.6m,过水断面为底宽0.6m，水深0.5m，断面积为0.3m2,则泄水能力Qc=0.32.3=0.69m/s。 因为设计径流量Q=0.0345m/sQ=0.03m3/s改水深ha=0.06m,按上述方法知：hb=ha-Bwia=0.06-0.60.04=0.036m m3/s，Qa=0.028-0.0016=0.0264m3/s m3/s总泄水量Qa+Qb=0.0264+0.0021=0.0285m3/s,接近于设计流量Q=0.03m3/s，因而，拦水带边沟水深为6cm,沟内水面宽度到达离硬路肩边缘0.6+0.02/0.03=1.27m。1.1.9 确定拦水带尺寸 水力计算主要关心边沟排泄设计流量时的水深和水面宽度，前者影响到路缘带或缘石的高度，后者用于检验沟内水面是否超过设计规定的限值（硬路肩内侧边缘）。根据拦水带边沟水深为6cm，以及水面宽度为1.27m(硬路肩宽度为3m),选择拦水带的形式为水泥混凝土拦水带，拦水带堤高12cm,正面边坡1：1,背面边坡直立。具体尺寸见下图。本节设计的公式均来自于公路排水设计手册。 拦水带尺寸图（单位：cm） 4 水泥混凝土路面设计4.1交通量计算立德高速K10+000K12+250段，在自然区划上属于区。拟建一条高速公路，双向四车道，交通量年平均增长率为8.5%，路基土为低液限粘土。表4-1计算设计年限通过的标准轴载作用次数车型车轴车轴车轮型（KN）小客车前轴1-111.527002.52656E-12后轴1-12327001.6558E-07中客车SH130前轴1-116.58002.41453E-10后轴1-2238004.90609E-08大客车CA50前轴1-128.75001.05945E-06后轴1-268.25001.095267小货车BJ130前轴1-113.5517002.19522E-11后轴1-227.217001.52599E-06中货车CA50前轴1-128.76001.27134E-06后轴1-268.26001.314320388中货车EQ140前轴1-123.78508.42156E-08后轴1-269.28502.350262856大货车JN150前轴1-1498500.009387635后轴1-2101.68501095.76709特大车日野KB222前轴1-150.26000.009759121后轴1-2104.36001095.76709拖挂车五十铃前轴1-160750.0.21158324后轴3-21007575合计2352.3605442轴4轮略去不计；方向分配系数0.5，车道分配系数为0.8。故有：=ADTT（） =23520.50.8=941（次）4.2交通参数分析1、累计标准轴次设计使用年限为30年，车轮轮迹横向分布系数为=0.20。（公路水泥混凝土路面设计规范中表A.2.4查得） 使用年限内的累计标准轴次： =-1365 = =85326822000（次）使用年限内标准轴载作用次数 （100,2000），属于重交通等级。4.3方案设计 方案一： 面层:水泥混凝土板，厚0.28m 基层：5%水泥稳定碎石，厚0.18m 底基层：6%级配碎石 ，厚0.16m（一） 初拟路面结构 由表3.0.1，相应于安全等级一级的变异水平等级为低等。根据高速公路、重交通等级和低等级变异水平等级，查表4-1和表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为=0.28m。基层选用水泥稳定碎石（水泥用量5%），厚=0.18m，底基层为=0.16m的级配碎石（颗粒含量6%）。单向路幅宽度为24m（行车道）+22.5m（硬路肩）,普通混凝土板的平面尺寸为3.75m，长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝设计为传力杆的假缝。（二） 材料参数的确定1、 混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量 按表3.0.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值=5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为=31GPa泊松比0.15。2、 土基的回弹模量 参照公路水泥混凝土路面设计规范附录表E.0.1、表F.0.1路基回弹模量取=70MPa，查表E.0.1-2,取地下水位1.0m时湿度调节系数0.80。由此，路床顶综合回弹模量取为700.8=56MPa为查附录E.0.2水泥稳定碎石基层回弹模量=1300MPa。泊松比0.35级配碎石底基层回弹模量=220MPa。泊松比为0.35，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数=11/。按式（B.2.4-1）式（B.2.4-4）计算板底地基综合回弹模量如下：=220MPa=0.16m=0.26ln()+0.86=0.26ln（0.16）+0.86=0.384=94.7MPa板底地基综合回弹模量取为90MPa混凝土面层板的弯曲刚度、半刚性基层板的弯曲刚度、路面结构总相对刚度半径为：=58MN.m=0.66MN.m=1.21=1.21=1.05m（3）荷载应力按式（B.4.1-1）,标准荷载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为：=1.434MPa= =1.51MPa按式（B.2.1），计算面层荷载疲劳应力。按式（B.2.6）计算面层最大荷载应力。=0.872.4841.151.434=3.56MPa=0.871.151.51=1.51MPa其中：应力折减系数=0.87（B.2.1条）；综合系数=1.15（表B.2.1）；疲劳应力系数=2.484。（4） 温度应力 由表3.0.10，最大温度梯度取88/m。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数。 =3390MPa/m=0.118m=_=_=0.101t=1.59=1-=1-=0.619=1.77=1.77=0.263按式（B.3.2）计算面层最大温度应力：=1.10MPa温度疲劳应力系数，按式（B.3.4）计算：=0.241按式（B.3.1）计算温度疲劳应力：=0.2411.10=0.265 MPa（5） 结构极限状态校核 查表3.0.4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数取1.24。按式（3.0.4-1）和式（3.0.4-2）校核路面结构极限状态是否满足要求： 1.24（3.56+0.265）=4.743=5.0MPa =1.24（1.51+1.1）=3.24MPa=5.0MPa拟定的由计算厚度0.28m的普通混凝土面层和厚度0.18m的水泥稳定粒料基层组成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.28m。 方案二： 面层:水泥混凝土板，厚0.27m 基层：5%水泥稳定碎石，厚0.15m 底基层：4%水泥稳定碎石 ，厚0.16m（一）初拟路面结构 由表3.0.1，相应于安全等级一级的变异水平等级为低等。根据高速公路、重交通等级和低等级变异水平等级，查表4-1和表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为=0.27m。基层选用水泥稳定碎石（水泥用量5%），厚=0.15m，底基层为=0.16m的水泥稳定碎石（水泥用量4%）。单向路幅宽度为23.75m（行车道）+22.5m（硬路肩）,普通混凝土板的平面尺寸为3.75m，长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝设计为传力杆的假缝。（二）材料参数的确定1、混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量 按表3.0.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值=5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为=31GPa泊松比0.15。 2、土基的回弹模量 参照公路水泥混凝土路面设计规范附录表E.0.1、表F.0.1路基回弹模量取=70MPa，查表E.0.1-2,取地下水位1.0m时湿度调节系数0.80。由此，路床顶综合回弹模量取为700.8=56MPa为查附录E.0.2水泥稳定碎石基层回弹模量=1300MPa。泊松比0.35，水泥稳定碎石底基层回弹模量=1300MPa。泊松比为0.35，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数=11/。按式（B.2.4-1）式（B.2.4-4）计算板底地基综合回弹模量如下：=1300MPa=0.16m=0.26ln()+0.86=0.26ln（0.16）+0.86=0.384=187.3MPa板底地基综合回弹模量取为185MPa混凝土面层板的弯曲刚度、半刚性基层板的弯曲刚度、路面结构总相对刚度半径为：=52MN.m=0.42MN.m=1.21=1.21=0.80m（3）荷载应力按式（B.4.1-1）,标准荷载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为：=1.29MPa= =1.34MPa按式（B.2.1），计算面层荷载疲劳应力。按式（B.2.6）计算面层最大荷载应力。=0.872.4841.151.29=3.21MPa=0.871.151.34=1.34MPa其中：应力折减系数=0.87（B.2.1条）；综合系数=1.15（表B.2.1）；疲劳应力系数=2.484。（4）温度应力 由表3.0.10，最大温度梯度取88/m。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数。 =4029MPa/m=0.101m=_=_=0.062t=2.08=1-=1-=0.90=1.77=1.77=0.46按式（B.3.2）计算面层最大温度应力：=1.86MPa温度疲劳应力系数，按式（B.3.4）计算：=0.46按式（B.3.1）计算温度疲劳应力：=0.461.86=0.86MPa（5）结构极限状态校核 查表3.0.4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数取1.24。按式（3.0.4-1）和式（3.0.4-2）校核路面结构极限状态是否满足要求： 1.24（3.21+0.86）=5.04MPa5MPa=5.0MPa =1.24（1.34+1.86）=3.97MPa=5.0MPa拟定的由计算厚度0.27m的普通混凝土面层和厚度0.15m的水泥稳定粒料基层组成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.27m。方案三： 面层:水泥混凝土板，厚0.28m 基层：5%水泥稳定碎石，厚0.16m 底基层：天然砂砾 ，厚0.22m（一）初拟路面结构 由表3.0.1，相应于安全等级一级的变异水平等级为低等。根据高速公路、重交通等级和低等级变异水平等级，查表4-1和表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为=0.28m。基层选用水泥稳定碎石（水泥用量5%），厚=0.16m，底基层为=0.22m的天然砾石。单向路幅宽度为23.75m（行车道）+22.5m（硬路肩）,普通混凝土板的平面尺寸为3.75m，长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝设计为传力杆的假缝。（二）材料参数的确定1、混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量 按表3.0.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值=5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为=31GPa泊松比0.15。 2、土基的回弹模量 参照公路水泥混凝土路面设计规范附录表E.0.1、表F.0.1路基回弹模量取=70MPa，查表E.0.1-2,取地下水位1.0m时湿度调节系数0.80。由此，路床顶综合回弹模量取为700.8=56MPa为查附录E.0.2水泥稳定碎石基层回弹模量=1300MPa。泊松比0.35，天然砾石底基层回弹模量=150MPa。泊松比为0.35，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数=11/。按式（B.2.4-1）式（B.2.4-4）计算板底地基综合回弹模量如下：=150MPa=0.22m=0.26ln()+0.86=0.26ln（0.22）+0.86=0.466=88.6MPa板底地基综合回弹模量取为85MPa混凝土面层板的弯曲刚度、半刚性基层板的弯曲刚度、路面结构总相对刚度半径为：=58MN.m=0.51MN.m=1.21=1.21=1.07m（3）荷载应力按式（B.4.1-1）,标准荷载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为：=1.45MPa= =1.51MPa按式（B.2.1），计算面层荷载疲劳应力。按式（B.2.6）计算面层最大荷载应力。=0.872.4841.151.45=3.60MPa=0.871.151.51=1.63MPa其中：应力折减系数=0.87（B.2.1条）；综合系数=1.15（表B.2.1）；疲劳应力系数=2.484。（4）温度应力 由表3.0.10，最大温度梯度取88/m。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数。 =3785MPa/m=0.108m=_=_=0.088t=1.56=1-=1-=0.59=1.77=1.77=0.24按式（B.3.2）计算面层最大温度应力：=1.01MPa温度疲劳应力系数，按式（B.3.4）计算：=0.20按式（B.3.1）计算温度疲劳应力：=0.201.01=0.202MPa（5）结构极限状态校核 查表3.0.4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数取1.24。按式（3.0.4-1）和式（3.0.4-2）校核路面结构极限状态是否满足要求： 1.24（3.6+0.202）=4.71MPa=5.0MPa =1.24（1.63+1.01）=3.27MPa=5.0MPa拟定的由计算厚度0.28m的普通混凝土面层和厚度0.16m的水泥稳定粒料基层组成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.28m。5 沥青路面结构层厚度计算5.1设计资料立德高速K10+000K12+250段，在自然区划上属于区。拟建一条高速公路，双向四车道，车道系数为=0.5,拟采用沥青路面结构，设计年限为15年，交通量年平均增长率为8.5%，沿线土质为低液限粘土,沿线地质情况为覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2m左右，稻田中种植土厚0.6m左右。下伏基岩为硅化板岩。公路沿线有较丰富的砂砾材料、砂，当地沿线无矿石料场，矿石材料需外购，当地有水泥厂和电厂，粉煤灰较丰富，有少量石灰生产，但产量不高。5.2轴载分析表5-1交通组成及交通量表（双向）车型后轴型号交通量（辆/昼夜）小客车1-12700中客车SH1301-2800大客车CA501-2500小货车BJ1301-21700中货车CA501-2600中货车EQ1401-2850大货车JN1501-2850特大车日野KB2221-2600拖挂车五十铃3-275交通量年平均增长率（%）8.5我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。按照公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）,标准轴载的计算参数按表5-2确定。表5-2 标准轴载计算参数标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载P（KN）100单轮当量圆直径d（mm）21.30轮胎接地压强P（Mpa）0.70两轮中心距（cm）15d1当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，各级轴载的作用次数均换算成标准轴载的当量作用次数。式中： 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； 被换算车型的各级轴载换算次数（次/d）； 标准轴载（）； 各种被换算车型的轴载（）； C1被换算车型的轴数系数； C2 被换算车型的轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； 被换算车型的轴载级别。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：式中：m轴数。表5-3 轴载换算结果车型（）（次/日）小客车前轴11.516.427001.417684后轴2316.4270028.91078中客车SH130前轴16.516.48002.019878后轴23118001.338462大客车CA50前轴28.716.450014.02608后轴68.21150094.60891小货车BJ130前轴13.5516.417001.822069后轴27.21117005.899615中货车CA50前轴28.716.460016.83129后轴68.211600113.5307中货车EQ140前轴23.716.485010.36941后轴69.211850171.3486大货车JN150前轴4916.4850244.316后轴101.611850910.7655特大车日野KB222前轴50.216.4600191.5986后轴104.311600720.5896拖挂车五十铃前轴6016.47552.02345后轴310031752252806.417则按公式（3.1.7）其设计年限内一个车道上的累计量轴次： 式中 设计年限内一个车道的累计当量轴次数（次/车道）； t 设计年限(年)，查表3.1.3知，t=15年； 营运第一年双向日平均当量轴次（次/d）； 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，=0.085； 车道系数,查表3.1.6知=0.5。则以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时：次。（2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，各级轴载的作用次数，均按下式换算成标准轴载的当量作用次数：式中-以半刚性材料层的拉应力为设计指标时标准轴载的当量轴次（次/日）;-被换算车型的轴数系数，以拉应力为设计指标时，双轴或多轴的轴数系数按式=1+2（m-1）计算；-被换算车型的轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09表5-4 轴载换算结果车型（）（次/日）小客车前轴11.5118.527000.001528后轴23118.527000.391163中客车SH130前轴16.5118.58000.008131后轴23118000.006265大客车CA50前轴28.7118.55000.425791后轴68.21150023.40157小货车BJ130前轴13.55118.517000.003574后轴27.21117000.050933中货车CA50前轴28.7118.56000.51095后轴68.21160028.08188中货车EQ140前轴23.7118.58500.156523后轴69.21185044.6959大货车JN150前轴49118.585052.25878后轴101.611850965.0917特大车日野KB222前轴50.2118.560044.76646后轴104.311600840.2833拖挂车五十铃前轴60118.57523.30467后轴310051753752398.388则其设计年限内一个车道上的累计量轴次为： 次。5.3沥青路面结构设计方案5.3.1 路面材料选择1. 交通量情况：经计算得设计车道交通量累计标准为次（按设计弯沉计），为重交通，说明交通量很大。2. 地质与土基情况：立德高速公路沿线地处贵州省西南部，该路段在自然区划上属于区，沿线土质为低液限粘土，填方路基高1.8m，地下水位距路床0.9m，属中湿状态，路线大致呈西南走向，六盘水境内岩溶地貌类型齐全，发育典型。山峦众多，延绵起伏；沟壑纵横，深履险峻。地势西北高，东南低；其中本设计段K10+000K12+500段路中线相对高差较大，公路沿线主要为荒山坡，地形地质条件极为复杂，地质病害较多，有溶洞、滑坡、崩塌、采空区、软土、断层等。该设计路段路基处于中湿状态，路基土为低液限黏质土，土基的回弹模量为35MPa。3. 沿线气象情况：由于该路段属亚热带湿润季风气候地区。整体气温变化幅度小，年均温13-14，1月均温3.0-6.3，7月均温19.8-22.0。无霜期230-300天。降雨量1200-1500毫米。冬暖夏凉，气候宜人。多年最大道路冻深为平均冻结指数为32，最大冻结指数为57，查表5.2.2可知该路段地区属于非冰冻地区，所以不需要进行防冻厚度验算。路段所属地区地形起伏较大，局部地区气候差异明显。六盘水市总水量约142.18亿立方米，其中地表水体平均年流量64亿立方米。4. 公路沿线主要筑路材料情况：公路沿线有较丰富的砂砾材料、砂，当地沿线无矿石料场，矿石材料需外购，当地有水泥厂和电厂，粉煤灰较丰富，有少量石灰生产，但产量不高。本路段水源较为丰富，施工用电可考虑利用沿线农用电网，加装变压器，改善及加铺电路解决。5.3.2初拟路面结构根据本地区的路用材料，结合已有工程经验与典型结构，拟定了两个结构组合方案。按计算法确定方案一、方案二的路面厚度。根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因素，基于以上考虑因素，本段路对于中湿状态提出两种半刚性基层组合方式，初步确定路面结构组合和各层厚度如下：方案一:半刚性基层：4沥青混凝土（AC-13）+6沥青混凝土（AC-20）+9沥青混凝土（AC-25）+18水泥稳定碎石（6%）+？石灰粉煤灰砂砾土 ，以石灰粉煤灰砂砾土为设计层。方案二:半刚性基层：4沥青混凝土（AC-13）+8沥青混凝土（AC-20）+10沥青混凝土（AC-25）+18水泥稳定碎石（6%）+30水泥砂砾，方案二按验算法验算结构层厚度。5.3.3新建路面结构厚度计算5.3.3.1 各层材料的抗压模量和劈裂强度 土基回弹模量的确定可根据附录E查得。各结构层材料的抗压模量及劈裂强度已参照规范给出的推荐值确定。见表5-5和表5-6。表5-5 结构组合参数（方案一）层次材料名厚度(cm)抗压回弹模量强度劈裂（Mpa）拉应力计算用弯沉计算用细粒式沥青混凝土4200014001.4中粒式沥青混凝土6180012001.0粗粒式沥青混凝土9120010000.8 水泥稳定碎石18360015000.5石灰粉煤灰砂砾土待定360013000.7土基7070表5-6结构组合参数（方案二）层次材料名厚度(cm)抗压回弹模量强度劈裂（Mpa）拉应力计算用弯沉计算用细粒式沥青混凝土4200014001.4中粒式沥青混凝土8180012001.0粗粒式沥青混凝土10120010000.8水泥稳定碎石18360015000.5水泥砂砾3036001300 0.5土基70705.3.3.2计算路表设计弯沉值高速公路，沥青混凝土面层 =1.0 =1.0（半刚性基层沥青路面）=22.19=2.219(半刚性基层沥青路面)5.3.3.3各层材料按容许层底拉应力沥青路面层、半刚性材料基层和底基层以拉应力为设计或验算指标时，材料的容许拉应力按式（8.0.6-1）计算 （8.0.6-1）式中 ： 路面结构层材料的容许拉应力（Mpa）； 沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度（Mpa）； 抗拉强度结构系数。对沥青混凝土的极限劈裂强度，系指15C时的极限劈裂强度；对水泥稳定类材料系指龄期为90d的极限劈裂强度；对二灰稳定类、石灰稳定类材料系指龄期为180d的极限劈裂强度；对水泥粉煤灰稳定类系指龄期为120d的极限劈裂强度。 对沥青混凝土面层的抗拉强度结构系数，按下式计算： =3.27 对无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数，按下式计算： =2.11 对无机结合料稳定细粒土类的抗拉强度结构系数，按下式计算： =2.71表5-7 结构层容许弯拉应力材料名称（Mpa）（Mpa）细粒式沥青混凝土1.43.270.43中粒式沥青混凝土1.03.270.31粗粒式沥青混凝土0.83.270.24水泥稳定碎石0.52.11 0.24石灰粉煤灰砂砾土0.7 2.710.265.3.3.4按设计弯沉值计算路面厚度1）计算综合修正系数=0.6372）计算理论弯沉系数=3.382确定设计层厚度采用三层体系表面弯沉系数，由诺莫图算设计层厚度。h/=4/10.65=0.376 E2/E1=1200/1400=0.857；由三层体系表面弯沉系数诺莫图查得：=5.8。h/=4/1