道路工程毕业设计计算书--路基路面综合设计.docx

贵阳市环城高速公路K6+600K8+000段路基路面综合设计摘要本设计是贵阳市环城高速公路K6+600K8+000段路基路面综合设计路基路面综合设计。本设计路段全长1.4km，采用高速公路设计标准，设计时速100km/h，双向四车道，路基宽26m，其中行车道宽27.5m，中央分隔带宽2m，路缘带宽0.75m，硬路肩宽3m，土路肩宽0.75m。本设计内容包括主线平面设计，路线纵断面设计，路基横断面设计，边坡稳定性分析，挡土墙设计，边坡防护设计，路基路面排水设计，路面结构设计几个方面。路线设计中严格遵照行业规范，所有线型指标均满足高速公路最低线型指标要求，并综合考虑了经济性要求。路基横断面设计中，选择最高边坡进行边坡稳定性分析，并在高边坡路段设置俯斜式路堤挡墙和护脚墙。排水设计中，对排水沟、边沟尺寸进行了水力计算。水泥路面和沥青路面设计中，两种路面分干燥和中湿两种状态各三种备选方案，通过比选，各选出了一种最优方案。本设计应用了纬地等软件。完成了英文文献重塑膨胀粘土掺合石灰、氯化钙和稻壳灰的工程特性的翻译。本计算书对各项设计内容进行了全面叙述。关键词：高速公路； 路基路面； 设计K6+600K8+000 SECTION OF AROUND THE CITY EXPRESSWAY IN GUIYANG CITY COMPREHENSIVE DESIGN OF SUBGRADE AND PAVEMENTABSTRACTThis design is a K6+600K8+000 section of around the city Expressway in GuiYang City comprehensive design of subgrade and pavement of comprehensive design of subgrade and pavement. The design section of the span is 1.4km, highway design standards, design speed 100km/h, bi-directional four-lane roadbed 26m wide, carriageway width 2x7.5m, Central bandwidth 2m, curb bandwidth 0.75m, hard shoulder width 3m, road shoulder width 0.75m.This design includes the main line graphic design, road vertical section design cross section design of subgrade, slope stability analysis, retaining wall design, side slope protection design, drainage design of subgrade and pavement, pavement structural design aspects.Route design in strict accordance with industry norms, all highway line indicators are true minimum line requirements, and considering the economic requirements. Cross section design of subgrade, select the highest slope slope stability analyses, and set the dip in high slope road section and foot wall of embankment retaining wall. Drainage design, hydraulic calculation the drains, ditches. Concrete and asphalt pavement design, both dry and wet road surface three alternative programmes of the two States, by comparison, to pick an optimal plan. Design and application of weft software. Completed the English literature of the remolded expansive clay mixed with lime, calcium chloride, and translation of the engineering characteristics of rice husk ash.The account book a comprehensive review of the design elementsKey words: Expressway; Pavement; Design目录1 路线设计计算说明书71.1平面线性设计71.1.1平曲线要素计算:71.1.2各主点桩号71.2纵断面设计71.2.1竖曲线设计71.3横断面设计81.3.1加宽设计81.3.2超高设计82 边坡稳定性分析92.1基本资料92.2汽车荷载当量换算92.3采用4.5H法确定滑动曲线圆心辅助线92.4求稳定系数K102.4.1滑动面通过路基左边缘的稳定性计算表142.4.2滑动面通过路基左边缘处的稳定性计算表152.4.3滑动面通过路基左边缘处的稳定性计算表162.4.4滑动面通过路基左边缘处的稳定性计算表172.4.5滑动面通过路基中点的稳定性计算表182.5绘制K值曲线193 挡土墙设计与验算说明书203.1设计资料203.1.1墙身构造203.1.2土壤地质情况203.1.3墙身材料203.1.4车辆荷载213.2墙背土压力计算213.2.1破裂面计算213.2.2破裂面的验算：223.2.3主动土压力E的计算223.3墙身截面性质计算233.3.1截面面积233.3.2截面重心到墙趾的水平距离:233.4抗滑稳定性验算：233.5抗倾覆稳定验算243.6基底应力验算243.7墙身截面强度计算253.7.1强度计算253.7.2稳定计算253.7.3正截面直接受剪时验算264 排水设计计算说明书274.1边沟设计验算274.1.1计算汇水面积和径流系数274.1.2计算汇流历时274.1.3计算降雨强度284.1.4计算设计径流量294.1.5检验径流294.1.6冲淤检验295 水泥混凝土路面设计305.1交通量计算305.1.1交通参数分析315.2路面结构方案设计与验算315.2.1方案一325.2.2方案二375.2.3方案三435.3路面结构方案比选495.3.1交通分析495.3.2技术性495.3.3经济性495.3.4稳定性496 沥青路面设计516.1据交通量确定累计标准轴次516.1.1交通参数516.1.2交通量组成516.2结构组合设计526.3沥青路面结构计算536.3.1方案一路面结构计算536.3.2方案二路面结构计算566.3.3方案三路面结构计算606.4沥青路面方案比选646.4.1沥青路面方案比选原则646.4.2沥青路面方案比选64参考文献66致谢67附件1 开题报告附件2 翻译译文及原文附件3 毕业设计指导第 6 页 共67页1 路线设计计算说明书1.1 平面线性设计 1.1.1 平曲线要素计算:已知：JD1桩号：K6+843.80，偏角：左115114.4，R=4000m，根据规范规定，设缓和曲线长Ls=168.51m。则：切线角：b0=LS/2R=168.51/24000=11226.64内移值 ：R=L2S/24R=168.512/(244000)= 0.296m切线增值：q=LS/2=168.51/2=84.255m切线总长：Th=（R+R）tan（a/2）+q=（4000+0.296）tan(115114.4/2)+84.255 =499.9m曲线总长Lh=/180R（a-2b0）+2LS=/1804000（115114.4-211226.64）+2168.51=995.67m超距：Dh=2ThLh=2499.9995.67=4.13m1.1.2各主点桩号1.2纵断面设计1.2.1竖曲线设计1.2.1.1竖曲线要素的计算已知：本路段起点：K6+600，设计高程：1130.38 m;第1变坡点：K7+050，高程：1134.93 m,竖曲线半径R=40000m，凸形曲线；第2变坡点：K7+560，高程：1134.02m,竖曲线半径R=50000m，凸形曲线本路段终点：K8+000，设计高程：1130.33m。计算得：i1=1.009%i2=-0.178%对于竖曲线：w=i1i2=1.187%250m的圆曲线，由于其加宽值甚小，可以不加宽。本路段的圆曲线半径为4000m，可以不加宽。1.3.2超高设计在平曲线路段上将路面做成外高内低的单向横坡形式。具体超高数据见表。2 路基边坡稳定性分析2.1基本资料本设计任务路段（贵阳市环城高速公路K6+600K8+000段）中所出现的最大填方路段，在桩号K8+000 处。该路堤边坡高14.73m，路基宽26m，天然土为粘土，土的粘聚力30kPa=,内摩擦角为18,容重=18KN/m3,需要进行边坡稳定性验算。2.2确定计算参数对本段路堤边坡h0=NQBL=550211.712.818=0.868h0行车荷载换算高度；L前后轮最大轴距，按公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定对于标准车辆荷载为12.8m； Q一辆车的重力（标准车辆荷载为550kN）；N并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1； 路基填料的重度（kN/m3）； B荷载横向分布宽度，表示如下： B=Nb+N-1m+d式中：b后轮轮距，取1.8m； m相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m； d轮胎着地宽度，取0.6m。2.3采用4.5H法确定滑动曲线圆心辅助线（1）按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。由表查得1=26，2 =35 及荷载换算为土柱高度h0，得G点。a .由坡脚A 向下引竖线，在竖线上截取高度H=h+h0（h 为边坡高度，h0为换算土层高）b.自G 点向右引水平线，在水平线上截取4.5H，得E 点。根据两角分别自坡角和左点作直线相交于F 点，EF 的延长线即为滑动圆心辅助线。c.连接边坡坡脚A 和顶点B，求得AB 的斜度i=1/m，据此查路基路面工程表4-1得1，2。（2）绘出五条不同的位置的滑动曲线：分别通过路基的左边缘、左边缘/、1/2、3/4和路基中线，圆心分别为O1、O2、O3、O4、O5。（3）将圆弧范围土体分成1113段。（4）通过cad软件，在图上量出滑动曲线每一分段中点到圆心的连线与圆心竖曲线的夹角i，sin=X/R。式中：X分段中心距圆心竖曲线的水平距离，圆心竖曲线左侧为负，右侧为正； R滑动曲线半径2.4求稳定系数K（1）每一分段的滑动弧曲线可近似取直线，将各段图形简化为梯形或三角形，分段计算面积F，其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。（2）计算稳定系数：首先设定一个Fs 值算出M，代入公式算出一个Fs 值与设定Fs 值相比较如小于所设Fs 值的百分之一就可确定所设Fs 值为此点的边坡稳定性Fs值。当土条i 滑弧位于地基中时:Ki=Cdibi+Wditandi+UWti+Qitandimai式中：Wdi第i土条地基部分的重力；Wti第i 土条路堤部分的重力；bi第i 土条宽度；U地基平均固结度；令U=1。Cdi 、di第i 土条滑弧所在地基土层的粘结力和内摩擦角；当土条i 滑弧位于路堤中时:Ki=Ctibi+(Wti+Qi)tantimai式中： Cti、ti第i 土条滑弧所在路堤土的粘结力和内摩擦角。其中：mdi=cosi+sinitaniFsFs=Ki(Wi+Qi)sini计算结果见边坡稳定性分析计算表。图2-1圆弧过路基边缘图2-2圆弧过路基左边缘4图2-3圆弧过路基左边缘图2-4圆弧过路基左边缘图2-5圆弧过路基中线第 70 页 共67页表2-1滑动面通过路基左边缘的稳定性计算表圆心O1R=35.258=46=18Li=23.92c=35土条编号土条宽度bi（m）土条中心高度土条重力Wi（kN）iWisiniWicosi120.27910.044111.9169.860220.6724.12145.83223.404320.98635.4961710.37333.94741.09561.26224.8876496208.50823.38851.51.33436.0182213.48633.398621.21543.742518.47739.646721.42751.3722924.89444.937821.51754.6123329.73045.810921.45752.4523731.55341.9001021.346.84130.69135.3321121.0136.364525.70025.7211230.54729.5385122.94718.599合计224.106375.942K1=7.885表2-2滑动面通过路基左边缘处的稳定性计算表圆心O2R=31.51=58=18Li=26.96c=35土条编号土条宽度bi（m）土条中心高度土条重力Wi（kN）iWisiniWicosi12.50.41418.6320.65018.61922.51.08448.7865.09648.51332.0961.59360.1007041111.46258.99841.51.9251.841412.53550.30252.52901827.79885.60062.52.25101.252339.54393.20972.52.574115.832854.354102.28582.52.814126.633368.937106.22192.52.685120.8253976.00593.925102.52.418108.814576.91076.971113.251.19669.9665255.11443.101合计428.403777.742K2=4.025表2-3滑动面通过路基左边缘处的稳定性计算表圆心O3R=29.249=70=18Li=30.2c=35土条编号土条宽度bi（m）土条中心高度土条重力Wi（kN）iWisiniWicosi130.55229.808-6-3.11429.645231.66489.85600.00089.85631.0962.16442.69139242.97642.58841.52.44165.90766.88665.546532.628141.9121127.065139.307633.171171.2341750.039163.759733.655197.372377.082181.696834.2226.830113.348196.445934.1221.437133.184176.8621033.42184.6845130.536130.640113.51.55798.0915479.33057.694合计617.3311274.038K3=2.798表2-4滑动面通过路基左边缘处的稳定性计算表圆心O4R=33.34=81=18Li=39.83c=35土条编号土条宽度bi（m）土条中心高度土条重力Wi（kN）iWisiniWicosi130.78142.174-13-9.48241.094231.89102.061831.52397.07031.0962.6652.47648-3-2.74552.40541.53.13884.726-1-1.47884.713533.653197.262413.753196.782634.366235.7641040.919232.186734.803259.3621671.455249.325835.36289.4423113.039266.454935.76311.0430155.448269.4101035.39291.0637175.088232.5081133.85207.945146.949147.066123.751.46498.825681.89855.300合计816.3681924.312K4=2.136表2-5滑动面通过路基中点的稳定性计算表圆心O5R=27.32=92=18Li=37.07c=35土条编号土条宽度bi（m）土条中心高度土条重力Wi（kN）iWisiniWicosi131.11560.21-20-20.58356.583232.176117.504-15-30.397113.50431.0963.06360.426864-10-10.48859.51041.53.62797.929-7-11.92997.200534.2226.8-3-11.864226.489634.9264.6418.448263.956735.736309.7441053.759305.043836.308340.6321799.542325.763936.908373.03223145.685343.4071036.614357.15630178.496309.3541135.885317.7938195.567250.4881234.478241.81247176.782164.9891341.948140.25659120.18572.300合计903.2042588.585K5=2.2622.5绘制K值曲线通过计算可得1=7.885、k2=4.025、k3=2.798、k4=2.136、k5=2.262。如图所示，由圆心位置可得k4为最小k值。可得kmin=2.1361.35，所以边坡属于稳定。3 挡土墙设计设计与验算说明书3.1设计资料3.1.1 墙身构造本设计路段在K7+920K8+000段地面横坡较长。为了收缩边坡，减少填方工程量，保证边坡的稳定性，避免因过高而造成边坡的可能滑动。特设置路堤仰斜式挡土墙80m，沿墙长10m 设置伸缩缝，缝宽2cm，缝内沿墙内、外、顶三边添塞沥青板。采用最不利荷载，即挡墙最高的断面进行设计计算验算,取K8+000横断面左侧挡土墙进行分析。墙身拟采用7.5号浆砌片石结构，墙高11.75m，墙顶填土高a=6.72，顶宽1.5m，底宽3.73m,墙背倾斜角 =-6。基底水平，0 =11。（如下图） 图3-1 挡土墙示意图 （单位：m）3.1.2地质情况填方部分，假设都为粘土，内摩擦角=35，土的容重=18kN/m，粘聚力C=10kPa，墙背与填土间的摩擦角=17.5。墙底与地基摩擦力系数=0.40,地基承载应力350kPa。3.1.3墙身材料墙体采用浆砌片石结构，7.5号砂浆，25号片石，墙体容重k=24KN/m3。按规范：容许压应力为a=720Kpa,容许剪应力=147Kpa。3.1.4车辆荷载根据路基设计规范(JTG 2004 ) ，车辆荷载为计算的方便，可简化换算为路基填土的均布土层， 并采用全断面布载。换算土层厚： h0=q=10/18=0.56m 其中： 根据规范和查表得q=10kN/m2 为墙后填土容重=18KN/m3.2墙背土压力计算对于墙前土的被动土压力，在挡墙基础一般埋深的情况，考虑各种自然力和人畜活动的影响，偏于安全。一般不计被动土压力,只要考虑主动土压力，用库伦理论进行计算，3.2.1破裂面计算假设破裂面交于荷载中部,则A0=12a+H+2hoa+H =12(6.72+11.75+20.56)(6.72+11.75) =180.91B0=12ab-12HH+2a+2h0tan+(b+d)h0 =126.7211.58-1211.7511.75+26.72+20.56tan-6+(11.58+0.75)0.56 =62.03 tan=-tan（cot+tan）（B0A0+tan）tan=-tan46.5+（cot35+tan46.5）（62.03180.91+tan46.5） =0.81 其中: =+=35+51+（-6）=80则= arctan =40.3653.2.2破裂面验算堤顶破裂面距墙踵距离（H+a）=（11.75+6.72）0.83=15.3m荷载内边缘距墙踵距离b+d-H=11.58+0.75-11.75(-0.105)=13.56m荷载外边缘距离b+d+l0-H=11.58+0.75+12.25-11.75(-0.105)=25.81m由以上数据可得：13.5615.325.81，破裂面交于路基面的中部，故假设与实际相符合。3.2.3土压力的计算主动土压力系数的计算K=cos+sin+(tan+tan) =cos39+35sin39+35(tan39.69-0.105)=0.198h1=dtan+tan=0.750.81-0.105=1.007mh2=b-atantan+tan=11.58-6.720.810.81-0.105=7.88mh3=H-h1-h2=11.75-1.007-7.88=2.863mK1=1+2aH1-h22H+2h0h3H2 =1+26.7211.751-7.88211.75+20.562.86311.752 =1.77主动土压力Ea的计算=0.51811.7520.1981.77=435.47kN=435.47cos（-6+51）=307.92kN=435.47sin（-6+51）=307.92kN土压力作用点位置Zy=H3+a(H+h2)2+h0h3(3h3-2H)3H2K1 =11.753+6.72(11.75-7.88)2+0.562.863(32.863-211.75)311.7521.77 =3.81Zx=B-Zytan =3.73-3.81-0.105=4.133.3 墙身截面性质计算3.3.1截面面积通过计算机软件得截面积A=26.573m23.3.2截面重心到墙趾的水平距离通过计算机软件得X=3.824m墙身重心到墙趾的水平距离为3.824m墙身重力:G=kAi=2430.55=733.2kN3.4抗滑稳定性验算滑动稳定方程：1.1G+Q1(Ey+Extan0)+(1.1G+Q1Ey)tan0-Q1Ex+Q1Ep=1.1733.2+1.4(86.82+426.73tan11)0.4+（1.1733.2+1.486.82）tan11-1.4426.73=0.660抗滑稳定系数Kc=N+Ex-Ep0.3tan0+Ep0.3Ex-Ntan0 =820+82.950.4426.73-8200.2 =1.375KC=1.3在计算中我们不考虑墙前被动土压力的影响，所以0N为基底竖向应力G+=733.2+86.82=820kN3.5抗倾覆稳定性验算倾覆稳定方程：0.8GZg+Q1(EyZx-ExZy)+Q2EpZp =0.8733.23.824+1.4（86.824.13-426.733.81） =975.730验算采用极限状态分项系数法抗倾覆稳定系数K0为：K0=GZg+EyZxExZy=733.23.824+86.824.13426.733.81=1.95K0=1.3抗倾覆稳定性符合要求3.6 基底应力及合力偏心距验算为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力计算；同时为了避免挡土墙不均匀沉陷，应控制作用于挡土墙基底的合力偏心距eN1=(GG+Q1Ey-W)cos0+Q1Exsin0 =733.21.2+1.486.82cos11+1.4426.73sin11 =1096.99kNZn=GZg+EyZx-ExZyG+Ey =733.23.824+86.824.13-426.733.81733.2+86.82 =1.87m作用于基底的合力偏心距e=B2-Zn=3.732-1.87=-0.005因e=0.005B6=0.622此情况下可以不考虑地基拉应力，而压应力重新分布如下：0 由于pmax=296.45kPa0=720kPa地基承载力抗力值符合要求3.7墙身截面强度计算3.7.1强度计算要求0NdkARk/kk=1-256e0B81+12e0B2=1-2560.0053.7381+120.0053.732=0.998k轴向力偏心影响系数按每延米长计算：0Nd=0(GNG+Q1NQ1+QiciNQi) =1.051.2733.2+1.486.82 =1051.46kNkARkk=0.9983.737202.31=1160.27kN所以：0NdkARkk故强度满足要求3.7.2稳定计算要求：0NdkkARkk其中：k=11+sss-31+16e0B2 =11+0.0026.36.3-31+160.0053.732=0.96式中：s=2HB其中：H墙高（m）；B墙底宽度（m）；s与材料有关的系数，此处为0.002s=211.753.73=6.30NdkkARkk=0.961160.27=1113.86kN故稳定性满足要求3.7.3正截面直接受剪时验算要求：QjAjRjk+fmN1其中：Qj=Ex=426.73kNAjRjk+fmN1=3.731472.31+0.421096.99=698.1kN式中：fm=0.42,即QjAjRjk+fmN1，满足截面抗剪要求。由上述结果可知，K7+840K8+000截面的挡土墙符合要求，挡土墙最终截面按照拟定设计。4排水设计说明书4.1边沟设计验算在K至K之间的左侧填方段为填方最大汇水面积段。粘性土路堤（坡度为1：1.5,坡面流长度为36m），路基宽度26m,取单侧路面和路肩横向排水宽度为12.25m,路拱横坡为2%在纵断面方面，纵坡i=2.879%,挡土墙墙脚设置梯形排水沟。4.1.1计算汇水面积和径流系数计算汇水区域在路堤一侧（由路肩到坡脚）的面积A1=27536=9900m2。取坡面径流系数取C1=0.5。汇水区域在路堤边坡分级平台上的面积A2=2275=550m2,取坡面径流系数(浆砌片石护面)C2=0.4，汇水区域在路面一侧(公路路中线到路肩）的面积为A3=27512.25=3368.75m2,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=9900+550+3368.75=13818.75m2，汇水区的径流系数为：C=。4.1.2计算汇流历时由克毕公式计算坡面汇流历时。得草皮防护路堤边坡的粗度系数m=0.4，路堤坡度为1：1.5,得路堤坡面汇流历时路堤边坡平台（浆砌片石护面）的粗度系数m1=0.02，横向坡度为2%，则沥青混凝土路面粗糙系数为m=0.013，横坡2%，坡面流长度为12.25m，所以历时时间为取坡面汇流历时t1=5.52min。设排水沟高0.6m，沟底宽0.6m，沟壁坡度为1:1，沟顶宽1.8m的梯形断面。以浆砌片石砌筑，沟壁粗糙系数n=0.025。设计水深为0.5m。如图4-2所示：图 4-1 排水沟横断面图求得过水断面段面积为，水力半径为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。4.1.3计算降雨强度由于公路在湖南境内，据公路排水设计手册，可取公式=1.271.142.25=3.26，查规范取1.27，查规范内插计算取1.14，查规范取2.25。4.1.4计算设计径流量可按降雨强度由推理公式确定：，所以。4.1.5检验径流设定排水沟的截面形式为梯形，顶宽1.8m,底宽0.6m,，水深0.5m，断面积为0. 55m2，则泄水能力，因为Q=0.482m/s泄水能力QC=1.573m3/s，故排水沟尺寸符合要求。4.1.6冲淤检验根据规范，应保证设计流速在最大和最小允许流速范围内。对于浆砌片石排水沟沟，最大允许速度为3.0m/s，修正后最大允许流速为3.0m/s,最小允许速度为0.4m/s。因为平均流速，故满足冲淤检验。综上，边沟尺寸满足要求。5水泥混凝土路面设计5.1交通量计算贵阳市环城高速公路K6+600K8+000段，在自然区划上属于3区。拟新建一条高速公路，双向四车道，交通量年平均增长率为9%。表 5-1 设计日通过标准轴载作用次数计算表车型轴轴重（KN)轴数-轮组数交通量（辆昼夜）iNiPi10016i=1niNiPi10016小客车SH130前轴16.5119500564.987后轴23129500大客车SH141前轴25.55113200后轴55.10123200.023098048跃进牌NJ130前轴15.3116000后轴55.10126000.043308867965203196东风牌EQ140前轴23.7117000后轴69.2127001.9355105875553038黄河牌JN150前轴49114001.8397801627后轴10212400549.11428204日野KB222前轴50.2111400.9385076555后轴104.3121400.0010569105五十铃拖挂车EXR181L前轴601110311.09188049689后轴100321030.0000000083769368注：1-1 表示单轴单轮组，1-2 表示单轴双轮组，3-2 表示三轴双轮组忽略小于40kN的单轴和小于80kN 的双轴；方向分配系数为0.5，车道分配系数为0.8，故有：Ns0.50.8i=1niNiPi10016225.9948（次）5.1.1交通参数分析根据规范，高速公路的设计基准期为30年，安全等级为一级。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。取交通量年平均增长率为。按下式计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：Ne=Ns1+gt-1g365=225.99481+0.0930-10.093650.22=247.3625104(次)由公路水泥混凝土路面设计规范JTG_D40-2011中表3.0. 7交通荷载分级使用年限内标准轴载作用次数（1001042000104），属于重交通等级。5.2路面结构方案设计与验算现在按设计要求，面层厚度h取240280mm。根据路基干湿类型，选择干燥和中湿状态，分别设计三种方案，并进行方案比选，如下：表5-2路面结构组合设计方案汇总表初拟方案路基干湿状态结构层名称结构层材料厚度（cm）方案一（优选）干燥面层普通混凝土27基层水泥稳定碎石20底基层级配碎石20中湿面层普通混凝土27基层水泥稳定碎石20底基层级配碎石20垫层天然砂砾15方案二干燥面层普通混凝土27基层密级配沥青稳定碎石10底基层级配碎石19中湿面层普通混凝土27基层密级配沥青稳定碎石10底基层级配碎石19垫层天然砂砾15方案三干燥面层普通混凝土27基层多孔隙水泥稳定碎石12底基层水泥稳定碎石20中湿面层普通水泥混凝土27基层多孔隙水泥稳定碎石12底基层水泥稳定碎石18垫层天然砂砾155.2.1方案一5.2.1.1路基为干燥状态（1）初拟路面结构初拟路面结构如下表所示：表5-3初拟路面结构表结构层材料名称厚度（cm）模量（MPa）普通混凝土面层2731000水泥稳定碎石基层202000级配碎石底基层20220土基80（2）路面材料参数的确定各参数见下表：表5-4路面材料表普通混凝土面层弯拉强度标准值普通混凝土面层弯拉弹性模量Ec普通混凝土面层泊松比mc花岗岩粗集料混凝土线膨胀系数ac5.0MPa31GPa0.151010 -6/路床顶综合回弹模量E0水泥稳定碎石基层回弹模量Eb水泥稳定碎石基层泊松比mb级配碎石底基层回弹模量E168MPa2000MPa0.20220MPa按式公路水泥混凝土路面设计规范（JTG_D40-2011）,计算板底地基综合回弹模量如下：EX=i=1n(hi2Ei)/i=1nhi2=0.222200.22=220hx=i=1nhi=h1=0.17(m)=0.86+0.26lnhx=0.86+0.26ln0.17=0.399Et=E0ExE0=68220680.399=108.67MPa板底地基综合回弹模量Et 取为105MPa。混凝土面层板的弯曲刚度Dc，半刚性基层板的弯曲刚度Db ，路面结构总相对半径rg为:Dc=Echc3121-Vc2=310000.273121-0.152=52.02MNmDb=Ebhb3121-Vb2=20000.23121-0.22=1.39MNmrg=1.21Dc+DbEt13=1.2152.02+1.3910513=0.966m（3）荷载应力按式(B.4.1)，标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为：ps=1.4510-31+DbDcrg0.65hc-2Ps0.94=1.4510-31+1.3952.020.9660.650.27-21000.94=1.437MPapm=1.4510-31+DbDcrg0.65hc-2Pm0.94=1.4510-31+1.3952.020.9660.650.27-22000.94=2.575MPa按