道路毕业设计-路面宽度24.5m行车道4条说明及CAD图（总说明书、路线、路基及排水、路面及排水、小桥、涵洞）
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路面宽度24.5m行车道4条说明及CAD图总说明书
说明及CAD图
路面行车道宽度
24.5m
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道路毕业设计-路面宽度24.5m行车道4条说明及CAD图（总说明书、路线、路基及排水、路面及排水、小桥、涵洞）,路面宽度24.5m行车道4条说明及CAD图总说明书,说明及CAD图,路面行车道宽度,24.5m
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吉怀高速公路（B1标段）初步设计及五大桥初步设计 毕业设计说明书吉怀高速公路（B1标段）初步设计及五大桥初步设计学生姓名： 方延超 学 号： 20065081 学 院： 涉外学院 专业年级： 06级道路与桥梁专业 指导教师： 王 解 军 杨 士 若 陈 爱 军 湛 发 益 评阅教师： 2010年5月中南林业科技大学 编制：方延超 审核 序号图表名称图号(编号)页数序号图表名称图号(编号)页数封 面 14沥青混凝土路面标准横断面图1中英文摘要15水泥混凝土路面标准横断面图1目 录16沥青路面排水设计图1第一篇 总说明书17水泥路面排水设计图11设计总说明书18水泥混凝土路面配筋设计图12主要技术经济指标表2第五篇 小桥、涵洞1第二篇 路线11小桥、涵洞设计说明11路线设计说明（含地形图及路线方案图）6第六篇 总结，致谢12路线纵断面图31总结，致谢13直线、曲线及转角表54纵坡、竖曲线表15路基逐桩高程1第三篇 路基及排水11路基及排水设计说明12路基设计表13路基标准横断面图34路基横断面设计图155路基土石方数量表36超高计算表37超高方式图1第四篇 路面及排水11路面及排水设计说明12沥青混凝土路面设计计算书133水泥混凝土路面设计计算书8目 录第 一 篇总 说 明 书吉怀高速公路（B1标段）及五大桥初步设计总说明书一、中英文摘要【摘 要】： 本次毕业设计的主要任务是道路初步设计。本次设计在分析地形的基础上，做了路线设计，包括平面定线与比选、纵断面及横断面的设计；在路线设计的基础上做了路基和路面的初步设计，路基设计中主要进行了排水和边坡的设计，路面则选择了沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种方案，另外在每种方案设计的同时也选取了两种不同的材料类型进行比选和推荐。【关键词】：道路初步设计 路线设计 路基和路面初步设计 沥青混凝土路面 水泥混凝土路面 【Abstract】：The main task of the graduation is the preliminary design of road, including flat-alignment with the selection, and cross-sectional profile of the design of the road design done on the basis of the road embankment and the preliminary design, design of the main embankment A drainage and slope design, was chosen the road of asphalt pavement and cement concrete pavement two programmes, and in each design has also selected two different types of materials selection and recommendation【Key words】：Preliminary design of road Route Design Roadbed and preliminary design of the road Asphalt concrete pavement Concrete Pavement二、任务依据1 任务依据根据所给的参数及任务书的要求，由规范查得此路设计车速为80Km/h，整个路段的最大纵坡不大于4%，同时为满足纵向排水的需要，纵向坡度不低于0.3%0.5%。路面宽度24.5m，行车道4条，行车视距160m，最大设计洪水频率为1/100。设计年限15年。2 公路的功能 吉首至怀化高等级公路位于山岭重丘区，属于高速公路；是连接厦门至成都两个重要城市的又一条大通道，它的建成将缓解两市高速超负荷的交通运输压力，缩短城际间和沿线地区的运输时空距离，促进各城市之间的经贸往来，为经济的发展提供了重要的保障。3 总体设计的原则 设计中对公路的平、纵、横进行综合设计，做到了合理利用地形，正确运用标准，达到平面顺适、纵面均衡、横面合理，处理好了本公路与其他公路的配合与协调，结合本项目沿线的地形、地物、地质、水文、筑路材料等自然条件，合理使用了各项技术标准。线形设计时在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，尽量做到少拆迁民房、少占良田、减少工程数量，以降低工程造价。在工程数量增加不大的情况下，尽量地使用了较高的技术指标，提高公路的使用质量。路基路面设计以就地取材、保证质量、节约投资为设计原则，根据具体的地形，做好路基防护工程设计和路基、路面排水等综合设计。涵洞设计遵循安全、适用、经济的设计原则，因地制宜，就地取材，便于施工的原则选择涵洞，以满足通行要求，综合考虑确定尺寸。三、设计标准（1）主要标准、规范交通部颁布标准和规范1、公路工程技术标准JTGB0120032、公路路基设计规范JTGD3020043、公路路线设计规范JTJ011974、公路沥青路面施工技术规范JTGF4020045、公路桥涵设计通用规范JTD6020046、公路沥青路面设计规范JTJ014977、公路水泥混凝土路面设计规范JTGD4020028、公路水泥混凝土路面施工技术规范JTGF3020039、公路排水设计规范JTJ01897教材1张雨化主编，道路勘测设计人民交通出版社出版，1997。2邓学均路基路面工程人民交通出版社出版3赵明华主编，土力学与基础工程，武汉工业大学出版社，20004公路工程地质人民交通出版社出版参考书1公路设计手册 路基 人民交通出版社出版 19962公路设计手册 路面 人民交通出版社出版 19963公路桥涵设计手册 涵洞 人民交通出版社出版 1997（2）主要技术指标参见表1-1表1-1 主要技术指标表项 目单 位技术指标公路等级高速公路设计车速km/h80路基宽度m24.5路面宽度m23路拱坡度%2路线长度km2080平均每公里交点数个1平曲线最小半径m/处450.000/3直线最大长度m570平曲线总长占全部里程%32.832最大纵坡%/处2.684最短坡长m/处450凸形竖曲线最小半径m5000凹形竖曲线最小半径m4500竖曲线总长占全部里程%31.323设计荷载大桥中桥小桥、涵洞桥梁宽度大、中桥m涵洞m设计洪水频率大、中桥小桥涵、路基地震基本烈度度度四、设计主要过程1、 技术等级和技术标准的确定2、 纸上选线：、在地形图上指定起讫点选择路线方案、路线方案比较，提出推荐方案3、 平面定线设计：、平面线设计（包括缓和曲线设计）、桩号详细计算（直线、曲线及转角表）、路线平面图绘制4、 路线纵断面设计：、纵断面设计线（包括涵位及标高控制）、竖曲线设计、纵断面设计图、路基设计表5、 路基、桥涵、排水及防护设计：、路幅设计（宽度、横坡）、超高、加宽设计、边坡设计、路基标准横断面设计图、土石方计算表、桥涵设计、排水系统设计、防护设计6、 路面结构层设计：、确定路面结构方案、路面结构图、路面排水设计图、路面结构层工程数量五、新技术采用及计算机运用情况Auto CAD 以及海地公路软件的运用第 二 篇路 线2.1路线设计说明书 一、公路的性质与功能1、 公路的性质 吉首至怀化高等级公路位于山岭重丘区，属于高速公路,由交通部，湖南省政府和国际金融组织联合共同投资建设。2 公路的功能 吉首至怀化高等级公路位于山岭重丘区，属于高速公路；是连接厦门至成都两个重要城市的又一条大通道，它的建成将缓解两市高速超负荷的交通运输压力，缩短城际间和沿线地区的运输时空距离，促进各城市之间的经贸往来，为经济的发展提供了重要的保障。二、 总体设计的原则 设计中对公路的平、纵、横进行综合设计，做到了合理利用地形，正确运用标准，达到平面顺适、纵面均衡、横面合理，处理好了本公路与其他公路的配合与协调，结合本项目沿线的地形、地物、地质、水文、筑路材料等自然条件，合理使用了各项技术标准。线形设计时在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，尽量做到少拆迁民房、少占良田、减少工程数量，以降低工程造价。在工程数量增加不大的情况下，尽量地使用了较高的技术指标，提高公路的使用质量。路基路面设计以就地取材、保证质量、节约投资为设计原则，根据具体的地形，做好路基防护工程设计和路基、路面排水等综合设计。涵洞设计遵循安全、适用、经济的设计原则，因地制宜，就地取材，便于施工的原则选择涵洞，以满足通行要求，综合考虑确定尺寸。三、工程概况 1、路线基本走向 受地形地貌限制，本标段推荐方案道路的起点设在A点，向东北方向经JD1点，再向东南方向到达JD2，再向东北方向到达B点，全长2080 m。 2、 占用土地情况 本拟建公路路堤两侧排水沟（无排水沟为路堤或护坡道坡脚）外边缘以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟的为坡顶）以外2m（耕地为1m）的土地为公路用地范围，3、 与周围环境和自然景观的配合 本项目在测设过程中，合理利用地形，正确运用标准，妥善处理了整体与局部、远期与近期的关系，并结合沿线地形、地质、水文、筑路材料等自然条件，从自然与社会组成的大环境着眼，综合考虑了公路建设的经济效益、社会效益和环境效益，遵循既保障运输，又尽可能保护环境的原则，通过综合分析，认真进行方案研究，使其与周围环境和自然景观相协调。2.2路线设计一、选线步骤由于设计的是高速公路因此应采用纸上定线。可见路线平面设计图。一条道路路线的选定是经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现的，一般要经过以下三个步骤:(1) 全面布局(2) 逐段安排(3) 具体定线二、方案比较：公路在交通运输中是不可缺少的重要部分，路线的好坏直接影响到工程的建设标准、建设规模、造价、工期、运营效果等，并直接影响到地区乃至国家的整体经济的发展，因此，在选线是综合考虑了多个可行的方案，在满足长远规划的前提下，综合技术、经济、环境等方面进行权衡，选择最优的设计方案。在做方案比选时，要不断深入认识、调查研究，在任何时候要对影响因素进行全面调查分析，反复比较论证，集思广益，加深方案比较深度和广度，努力提高路线设计方案比选论证水平。从行车舒适上讲，纵坡坡度太大，变坡点太多，对行车不利；从技术经济上讲，大填大挖，过多的迁工程不仅增加投资费用，还会影响当地居民的日常生活。方案一在线形上比较平缓、顺适、平直，填挖工程量不大，方案二在路线上比方案一短，但线形不如方案一顺适平直，且其通过居民区，与其他道路交点太多，需设多个涵洞，建设费用大，综上所述从方案一比方案二优越，故本设计选用方案一为推荐方案。三、平面线形设计 线形设计时在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，尽量做到少拆迁民房、少占良田、减少工程数量，以降低工程造价。在工程数量增加不大的情况下，尽量地使用了较高的技术指标，提高公路的使用质量。全路段共设平曲线三处，其中JD1的桩号为K0+260.026，JD2的桩号为K1+406.344，偏角分别为右30，左38.5，四、纵断面设计 根据道路的等级、沿线自然条件和构造物控制标高，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。1、纵断面设计原则1）.纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。2）.纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。3）.平面与纵断面组合设计应满足:4）.视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。2、纵坡设计要求1）.设计必须满足标准的各项规范。2).纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。3).沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。4).应尽量做到填挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。3、竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。本路段共设置竖向变坡点有3个，路线最大纵向坡度为2.684，最小坡长为450m，均满足山岭微丘区高速公路设计要求五、横断面设计 1、横断面设计原则1）.设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。2）.路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。3）.还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。4）.沿河及受到水浸水淹的路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。5）.当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。6）.路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。2、各项技术指标本路段路基为整体式路基，路基的总宽度为24.5m，其横断面布置为0.75m（土路肩）+2.0m（硬路肩）+2x 3.75m（行车道）+0.5m（路缘带）+2.0m（中央分隔带）+0.5m（路缘带）+2x3.75m（行车道）+2.0m（硬路肩）+0.75（土路肩）。由于该路段填挖高度不大，在填方一般采用1：1.5；在挖方地段一般采用1：1。该路段在曲线上设置了超高，不设置加宽，超高方式为绕道路中心线旋转。九、路基防护与排水及路面排水设计1、路基防护工程设计1.1 挡土墙：本标段在水塘处设置浸水挡土墙。1.2 边坡防护：由于本路段的填挖高度均比较小，边坡防护全部用植草防护。 2、路基路面排水设计2.1路基排水：本路段没有设置平坡，纵坡均大于0.3，路基纵向排水畅通。填方路段两侧在防护道外均设置了60x60x60cm的梯形排水沟，排水沟采用厚度为30cm的M7.5浆砌片石铺砌。挖方路段设置6060cm的矩形边沟，并采用厚度为30cm的M7.5浆砌片石铺砌，边沟上加15cm厚的钢筋砼盖板。2.2 路面排水：本路段的路面均采用双向排水，路面路拱横向坡度分别为行车道为2.0；在设置超高路段均采用单向排水，其超高值为5，排水畅通。十、筑路材料本路段所处地区为山岭微丘区沿线，筑路材料种类繁多，储量丰富。1、石料：沿线均为耕地，没有石质较好的石了，可去附近地段取用，取用的石料均达到石质、矿石较好，石质坚硬，平均抗压强度在80pa以上，这样就可以满足路面，排水等工程石料的需要。2、砂料：由于本路线附近有河，可直接利用的河底的砂子。3、粘土：沿线粘土储量丰富，品质较好，是良好路基，路面的基层材料。4、水泥：均向水泥厂采购。十一、施工组织设计本路段系高速公路，投资规模大，工程艰巨，质量要求高，工期较短，时间紧迫。需严密组织，协调一致，精心施工，方能高速、优质、按期竣工。为此提出以下施工方案。1、路基施工： 1.1 在路基施工前，应对路基范围内的表土、杂草、树木、淤泥等进行清除，碾压后再填筑路基。 1.2 水塘路段施工时，先排干水或围堰清除淤泥，再填筑路基，浸水部分边坡采用浆砌片石防护。 1.3 涵洞和路基土石方工程要同步开工，根据施工需要，先修好的路可以作为运输材料的道路。 1.4 取土场取土时要注意水土保护工作，以防止水土侵害农田、村庄，运土时要避免沿线洒落，影响周围环境。 1.5 填方路基完成后，路堤边坡应尽快防护，以防止雨水冲刷边坡；挖方路基边坡应边开挖边防护，以方便施工，加强边坡稳定，防止水土流失。 1.6 路基填土要严格按照有关规定进行操作，达不到要求的土杜绝用于填筑路基。 1.7 挖填交接处的边沟出口应注意设沟引流，防止对路堤边坡坡脚的冲刷。 1.8 路基施工时，应同时开挖道路两侧边沟、排水沟，以防止泥土侵入农田、村庄等，破坏生态环境。 1.9 涵洞施工时要特别注意疏通原有的河、沟、渠， 以避免造成堵塞河危害。 1.10 施工期间或施工结束后，对已被破坏的辅道、机耕路等要重新恢复，施工便道可根据当地群众的意见进行处理。 1.11施工期间要保护好沿线的导线点和水准点，对已破坏的要重新埋设。 1.12 施工时要严格控制碾压遍数和最后一遍的碾压沉降量。 1.13 路基填方路段的自然方与实际土方的换算系数为1.09。2、路基防护施工：2.1路堤边坡：路基边坡填筑成型后，应立即按设计要求进行边坡防护，以防止雨水冲刷坡面。 2.2路堑边坡：挖方路段边坡应边开挖防护。对于深挖和多级阶梯边坡路段更应注意边坡施工的方法和安全，应开挖一级防护一级。 2.3挡土墙施工：挡土墙的地基承载能力达不到设计要求时，需换填砂石或采取提高承载能力的工程措施处理。墙背要填透水性较好的砂性土，并按要求设置沉降缝和泄水孔，确保挡土墙安全牢固。 2.4本标段路属于山岭重丘区，地势不平坦，土石方量却很大，结合地质情况，本标段路基土石方以机械施工为主。第 三 篇路基及排水3.1、路基设计1、路基设计原则 路基的最小高度是在满足路基设计洪水频率的要求以及路基本身所需要的稳定条件下，结合地形、地质、地下水、地表水及气候等因素综合考虑确定的。路基的设计标高为路基中心线标高。2、边坡 路面的边坡坡度为2%，土路肩的坡度为3%。3、 加宽与超高 超高方式采取绕路基中心线旋转，超高渐变为1/250。超高的过渡一般在回旋线或圆曲线全长范围内进行，本路段所采用的超高值均为6。4、 路基防护工程路基防护主要是根据工程地质及水文条件及填挖情况分别进行处理。路基设计荷载为汽20，挂120。5、本路线位于山陵重丘区，路堑挖出的土石方，特别是深路堑路段开挖出的土石方处理问题较为突出，为合理利用这些土石方，要做到堆放这些土石方的各项准备工作及堆放区的排水系统，以防止水土流失。路基取土采用规划取土坑集中取土的方式进行，在取土完成后，要注意将取土场整平，以便美化环境及合理利用土地。在路线经过水稻田路段，一般在坡脚处设置矩形水沟，以节约耕地。3.2、路基排水设计1、路基排水目的和要求路基的强度和稳定性与水的关系十分密切。路基的病害有多种，形成病害的原因亦很多，但水的作用是主要因素之一，因此，路基设计、施工和养护中，必须十分重视路基排水工程。为了防止水流冲刷路基边坡，路面一般采用集中排水，即在路堤直线段两侧和超高段内侧设横披直接排水。对于路堤路段，水直接排进排水沟，而对于路堑路段水直接排往边沟，为了及时排出路面结构内部水，在土路肩下设置了PE防渗层，防止水下渗影响路基。路基设计时，必须将影响路基稳定性的地面水排除和拦截在路基用地范围以外，并防止地面漫流、滞积或下渗。对影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引到路基范围以外适当的地点。2、路基排水设计一般原则1.排水设计要因地制宜、全面规划、因势利导、综合整治、讲究实效、注意经济，充分利用有利地形和自然水系。2.各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基的稳定性，并做到路基排水有利于农田灌溉。3.设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地面排水与地下排水相配合，各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，做到综合整治，分期修建。4.路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠，减少排水沟渠的防护和加固工程。5.路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既要稳固适用，有必须讲究经济效益。3、边沟本设计中，在路堑和路堤处设置双面边沟，边沟形式采用梯形边沟。边沟的深度及底宽为0.6m。边沟纵坡与路线纵坡一致，以20cm厚的浆砌片石铺筑，边沟纵坡与路面一致，坡长不小于300m，边沟水均应引离路基，排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑内。3.1边沟的作用边沟是沿路基两侧布置的纵向排水沟。设置于挖方和低填方路段，路面和边坡水会集到边沟内后，通过跌水井或急流槽引到桥涵进出口处通过排水沟引到路堤坡脚以外，排离路基。3.2边沟的纵坡边沟的纵坡一般与路线纵坡一致，当路线纵坡为零时，边沟应仍保持0.3%0.5%的最小纵坡。出口附近的纵坡应根据地形高差和地质情况作特殊设计。3.3边沟流量边沟的流量一般不做计算，仅做概略估计，其他排水沟渠的水流一般应避免进入边沟，但当个别的渠流量不大，拟利用一般边沟汇入桥涵时，应计算该段边沟的总流量，必要时应扩大边沟的断面尺寸。为防止边沟水流漫溢或产生冲刷，应尽可能利用当的有力条件，采取相应措施，将边沟水流分段排除于路基范围之外，或引入自然沟渠，以减少边沟的集中流量。第 四 篇路面及排水4.1 路面设计原则路面结构是直接为行车服务的结构，不仅受各类汽车荷载的作用，且直接暴露于自然环境中，经受各种自然因素的作用。路面工程的工程造价占公路造价的很大部分，最大时可达50以上。因此，做好路面设计是至关重要的。4.1.1路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等，并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大，基垫层材料应尽可能采用当地材料，并注意使用各类废弃物。必要时，应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。同时，应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的，可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构10。4.1.2路面建筑材料设计路面建筑材料设计往往是路面设计中不受重视的一块内容，原因在于设计仅仅依据设计规范或当地经验确定路面结构层次，指定各层次材料的标准规范名称。本次毕业设计运用了大学期间所学的工程技术与材料科学知识，合理考虑了道路所在地的自然环境、材料所在路面结构层次的功能等，论证合理地选择了材料类型和建议配比。4.1.3 路面结构设计路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料，运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，学生应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型，然后进行设计。4.2 路面设计步骤本设计路面采用沥青混凝土，沥青路面结构设计有以下四步:1. 根据设计任务书的要求:进行交通量分析，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。2. 按路基土类与干湿类型:将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长不宜小于500m，若为大规模机械化施工，不宜小于lkm)，确定各路段土基回弹模量。3. 可参考规范推荐结构:拟定几种可能的路面结组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。4. 根据设计弯沉值计算路面厚度:对高速公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比、提高极限抗拉强度，再重新计算。设计时，应先拟定某一层作为设计层，拟定面层和其他各层的厚度。当采用半刚性基层、底基层结构时，可任选一层为设计层，当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时，应拟定面层、底基层厚度，以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构；当采用柔性基层、底基层的沥青路面时，宜拟定面层、底基层的厚度，求算基层厚度，当求得基层厚度太厚时，可考虑选用沥青碎石或乳化沥青碎石做上基层，以减薄路面总厚度，增加结构强度和稳定性。4.3设计内容 4.3.1沥青混凝土路面 （1）、道路横断面、排水设计。 （2）、拟定路面结构组合方案，进行方案比较。 （3）、进行轴载换算，确定路面设计弯沉值。 （4）、确定路基路面结构层设计参数。 （5）、按三层体系简化法确定路面结构层尺寸。 （6）、按三层体系简化法验算结构层底面拉应力和表面剪应力。 （7）、各结构层材料组成设计。 （8）、提出各结构层的施工技术要求及质量控制标准。（9）、计算工程量和材料用量以及工程估价。4.3.2 水泥混凝土路面 （1）、道路横断面设计、排水设计。（2）、路面结构组合设计。 （3）、进行轴载换算，推算设计年限内设计车道标准轴载累计作用次数。（4）、确定路面结构层设计参数。 （5）、确定混凝土板的平面尺寸和厚度。 （6）、接缝构造、配筋设计。 （7）、各结构层材料组成设计。 （8）、提出各结构层的施工技术要求及质量控制标准。（9）、工程量及材料用量和工程估价格计算。4.3.3设计基本资料交通组成经调查预测，本路竣工后第一年双向平均日交通量下表4-1（辆/d）：使用期内交通量平均增长率为3.5%，沥青混凝土路面设计使用年限15年，水泥混凝土路面使用年限为30年。 表4-1 小客车 1600；中客车 SH141 1600； 大客车 CA-50 500； 小货车 吉尔130 3050； 中货车 CA-390 850； EQ140 100； 大货车 JN150 800； 特大车 日野 1600； 拖挂车 五十铃 40试验资料如下表 沥青混合料设计参数表 表4-2材料名称抗压回弹模量Ey（MPa）劈裂强度15（MPa）抗拉强度（MPa）弯拉回弹模量（MPa）2015细粒式密级配沥青混凝土160020001.51.51500中粒式密级配沥青混凝土140018001.11.51500粗粒式密级配沥青混凝土120014000.91.51500 基层材料设计参数表4-3材料名称配合比或规格要求抗压模量E/MPa劈裂强度MPa备注水泥稳定碎石5%6% 15000.6作基层用石灰粉煤灰土10：30：708000.3作底基层用石灰粉煤灰砂砾7：13：8014000.7级配碎石250注：(1)土基回弹模量按中湿路基采用有关设计规范推荐参考值；(2)沥青混凝土路面面层方案一方案二都采用三层式结构：(3)水泥混凝土路面的设计弯拉强度、抗压强度、弯拉弹性模量等按交通等级采用有关规范、规程、手册推荐值：(4)设计时，有关参数须注明数据来源。(5)设计时，小轿车轴载不列入计算4.4 沥青混凝土路面结构设计 4.4.1 轴载分析 路面设计以双轮组单轴100kN为标准轴载。4.4.1.1.以设计弯沉值为指标，计算路面厚度及验算沥青层层底拉应力的累积当量轴载。(1)轴载换算（弯沉）（见表42）粗粒式密级配沥青碎石130015000.80.61500 轴次 其中轴载换算结果见表4-5表4-4 预测交通组成表车 型前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组 数后轴距(cm)交通 量(次/日)交通SH14125.5555.11双1600解放CA5028.768.21双500吉尔13025.7559.51双3050解放CA3903570.151双800东风EQ14023.769.21双1000黄河JN15049101.61双900日野KF300D47.55792双1600五十铃EXR181601003双440(2)累计当量轴次高速公路沥青路面的设计年限为15年。设计年限（t年）累计当量轴次: 表4-5 轴载换算结果车型Pi（kN）Pi（kN）C1C2Ni交通SH141前轴25.551116002.115后轴55.11159.855解放CA50前轴28.7115001.753后轴68.21175.687吉尔130前轴25.751130504.922后轴59.511188.114解放CA390前轴35118005.200后轴70.1511106.952东风EQ140前轴23.71110001.716后轴69.211181.428黄河JN150前轴491190029.192后轴101.611696.468日野KF300D前轴47.5511160019.704后轴7912.2394.521五十铃EXR181前轴6011407.587后轴10013.4238合 计2007.07 4.4.1.2.验算半刚性基层层底拉应力时，累计当量轴载。(1)轴载换算（半刚性基层层底拉应力）（见表4-3） 轴次 其中轴载换算结果见表4-3(2)累计当量轴次设计年限（t年）累计当量轴次:表4-6 轴载换算结果表车型Pi（kN）Pi（kN）C1C2Ni交通SH141前轴25.551116000.015后轴55.1116.797解放CA50前轴28.7115000.018后轴68.21118.721吉尔130前轴25.751130500.035后轴59.51128.275解放CA390前轴35118000.113后轴70.151129.322东风EQ140前轴23.71110000.009后轴69.21147.325黄河JN150前轴49119002.160后轴101.611738.011日野KF300D前轴47.551116001.307后轴7912.2166.882五十铃EXR181前轴6011401.176后轴10013.4238合 计1278.1664.4.2结构组合设计及材料选取方案一：路面面层采用沥青混凝土，厚度为18cm，其中:上面层采用细粒式密级配沥青混凝土（4cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（6cm），下面采用粗粒式密级配沥青混凝土（8cm）。基层采用25cm水泥稳定碎石。底基层采用水泥石灰砂砾土，厚度由计算确定。方案二：路面面层采用沥青混凝土，厚度为12cm，其中:上面层采用细粒式密级配沥青混凝土（4cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（8cm），基层采用中粒式密级配沥青碎石（2*10cm）。底基层采用级配碎石，厚度由计算确定。以设计弯沉值计算路面厚度时，各层材料均采用20抗压回弹模量。验算层底拉应力时，沥青混合料采用15抗压回弹模量、15劈裂强度。 4.4.3 设计指标的确定对于高速公路，规范要求以设计弯沉作为设计指标，并进行结构层底拉应力验算。设计弯沉值公路等级系数为1.0，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层底基层总厚度大于20cm，基层类型系数取1.0。方案一半刚性路基：设计弯沉值为： (0.01mm) 各层材料的容许底层拉应力： 细粒式密级配沥青混凝土： 中粒式密级配沥青混凝土： 粗粒式密级配沥青混凝土： 水泥稳定碎石： 水泥石灰砂砾土： 4.4.4 方案一结构层厚度计算： 表4-7 层位结构层材料名称厚度（cm）抗压模量抗压模量劈裂强度1细粒式沥青混凝土4140020001.42中粒式沥青混凝土61200180013粗粒式沥青混凝土8100012000.84水泥稳定碎石25150015000.55水泥石灰砂砾土18130013000.354.4.4.1由路面设计软件按设计弯沉值计算设计层厚度 LD= 24 (0.01mm) H( 5 )= 15 cm LS= 24.2 (0.01mm)由于设计层厚度 H( 5 )=Hmin时 LS=LD, 不满足要求，.故 H( 5 )= 15.4 cm(仅考虑弯沉)4.4.4.2再按容许拉应力验算设计层厚度 :H( 5 )= 15.4 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )= 15.4 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 15.4 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 15.4 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 15.4 cm ( 5 )= .148 MPa H( 5 )= 20.4 cm ( 5 )= .128 MPa H( 5 )= 17.4 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 5 )= 15.4 cm(仅考虑弯沉) H( 5 )= 17.4 cm(同时考虑弯沉和拉应力)4.4.4.3 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 40 cm满足防冻要求 。4.4.4.4 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 4 cm 中粒式沥青混凝土 6 cm 粗粒式沥青混凝土 8 cm 水泥稳定碎石 25 cm 水泥石灰砂砾土 18 cm4.4.4.5通过路面设计软件验算结构层表面弯沉和各结构层层底拉应力得计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 22.7 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 24.9 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 28.7 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 34.5 (0.01mm) 第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 35.8 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 331.5 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 266.2 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :第 1 层底面最大拉应力 ( 1 )=0.202 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )=0.26 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 ( 3 )=0.34 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 ( 4 )= 0.66 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 ( 5 )= 1.37 (MPa)4.4.5方案二结构层厚度计算： 如下表表4-8层位结构层材料名称厚度（cm）抗压模量抗压模量劈裂强度1细粒式沥青混凝土4140020001.42中粒式沥青混凝土81200180013密集配沥青碎石20130014000.84级配碎石282002000.64.4.5.1由路面设计软件按设计弯沉值计算设计层厚度 LD= 24 (0.01mm) H( 4 )= 75 cm LS= 24.4 (0.01mm) 由于设计层厚度 H( 4 )=Hmin时 LS=LD,不满足要求。 故 H( 4 )= 77.5 cm(仅考虑弯沉)4.4.5.2按容许拉应力验算设计层厚度 ： H( 4 )= 77.5 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 77.5 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 4 )= 77.5 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 77.5 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算：4.4.5.4通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 4 cm 中粒式沥青混凝土 8 cm 密集配沥青碎石 20 cm 级配碎石 28 cm4.4.5.5通过路面设计软件验算结构层表面弯沉和各结构层层地拉应力得 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 23.9 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 26.7 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 33.5 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 67.9 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 331.5 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 266.2 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 : 第 1 层底面最大拉应力 ( 1 )=0.246 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )=0.112 (MPa)4.4.6各结构层材料组成设计1、沥青混凝土面层：为防止雨水下渗，面层三层均采用型密集配沥青混凝土，沥青标号采用AH-70；沥青混凝土级配参考公路沥青路面设计规范附表B1选用如下：表4-10级 配类 型通过下列筛孔（方孔筛：mm）的质量百分比（%）沥 青用 量（%）31.526.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075粗 粒AC-25100968070635342352720151275中 粒 AC-201009782706248372722151486细 粒AC-1310098795845321912862、水泥稳定碎石基层： 水泥稳定碎石集料级配 表4-11层 位通过下列方孔筛的质量百分比（%）31.519.09.504.752.360.60.075基 层10070403025122最大粒径不得大于31.5mm3、水泥石灰砂砾土： 水泥石灰砂砾土集料级配表 表4-12层 位通过下列方孔筛孔（mm）的质量百分率（%）31.519.09.504.752.360.60.075基 层10085604030183最大粒径不应大于37.5mm, 4、密集配沥青碎石： 表4-13层 位通过下列方孔筛孔（mm）的质量百分率（%）37.519.09.504.752.360.60.075基 层100715040321865、级配碎石： 表4-14层 位通过下列方孔筛孔（mm）的质量百分率（%）26.516.09.54.751.180.60.075底基层1008760463320104.4.7各结构层的施工技术要求及质量控制标准1、沥青混凝土面层：采用厂拌法（热拌沥青混合料施工方法）：要求：施工前先铺筑实验路段；为保证沥青混合料的质量更稳定、沥青用量更准确，采用间歇式拌和机拌和；要严格控制拌制、运输及施工时的温度。施工过程中工程质量的控制标准如表4-15；表4-15沥青加热温度150170矿 料 温 度比沥青加热温度高020（填料不加热） 沥青混合料出厂正常温度140165 混合料贮料仓贮存温度贮料过程中温度降低不超过10运输到现场温度不低于120150摊 铺 温 度正 常 施 工不低于110130且不超过165低 温 施 工不低于120140且不超过175碾 压 温 度正 常 施 工110140且不低于110低 温 施 工120150且不低于110碾 压 终 了 温 度钢 轮 压 路 机不低于70轮 胎 压 路 机不低于80振 动 压 路 机不低于65开 放 交 通 温 度路面冷却后注：沥青混合料出厂温度超过正常温度高限30时，混合料应予废弃2、基层施工：施工要求如下表所示： 表4-16 项 目检 查 频 度质量要求或容许偏差（单点检验）试 验 方 法外 观随 时表面平整密实，不得有轮迹、裂缝、推挤、油丁、油包、离析、花白料现象目 测接 缝随 时紧密平整、顺直、无跳车目测、用3m直尺测量施工温度出 厂 温 度摊 铺 温 度碾 压 温 度不小于1次/车不小于1次/车随 时符合上表的规定温度计测量矿料级配：与生产设计标准级配的差方孔筛 圆孔筛0.075mm 0.075mm2.36mm 2.5mm4.75mm 5.0mm每台拌和机1次或2次/日2%6%7%2%7%8%拌和厂取样，用抽提后的矿料筛分，应至少检查0.075mm、2.36mm、4.75mm、最大集料粒径及中间粒径等5个筛孔，中间粒径宜为：细、中粒式为905mm（圆孔10）；粗粒式为13.2mm（圆孔15）沥青用量（油石比）每台拌和机1次或2次/日0.30.5%拌和厂取样，离心法抽提（用射线法沥青含量测定仪随时检查） 马 歇 尔 试 验：稳 定 度流 值密度、空隙率每台拌和机1次或2次/日符合规范的规定拌和厂取样成型试验侵水马歇尔试验必 要 时符合规范的规定拌和厂取样成型试验压 实 度每2000m2 检查1次，1次不少于1个孔马歇尔试验密度的95%试验段转孔密度的99%现场转孔（或挖孔）试验（用核子密度仪随时检查）抗 滑 表 层构 造 深 度不小于1次/日符合设计要求砂铺法（手工或电动）4.4.8方案比选在方案一中,沥青混凝土道路采用三层式沥青面层:表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度4cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度6cm);下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度8cm)；结构层用半刚性结构，其中基层采用水泥稳定碎石(厚度25cm)，底基层采用水泥石灰砂砾土(厚度18cm)，总的结构层厚度为61cm。在方案二中，沥青混凝土道路采用两层式沥青面层: 表面层采用细粒式密级配沥青混凝土(厚度4cm)，下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度8cm); 结构层用柔性结构，其中基层采用密集配沥青碎石（厚度20cm）；底基层采用级配碎石（厚度28cm）；总的结构层为60cm厚。 方案一的半刚性基层路面整体刚度较强，沥青面层由荷载引起的裂缝破坏较少，由于具有下面层，在高温或重载条件下，沥青混合料具有较高的抗剪强度，下面层具有良好的抗疲劳裂缝的性能。 方案二的柔性基层由于缺少了下面层，在抗疲劳裂缝方面不如方案一。 故推荐第一方案 三层沥青面层半刚性基层沥青混凝土路面。4.4.9 排水设计沥青混凝土路面排水由路面排水、路肩排水、中央分隔带排水三部分组成：1、路面排水路面排水设施主要由路面横坡、拦水带、泄水口和急流槽组成。路面横坡采用2.0%，泄水口间距为35m，泄水口长4m。拦水带由沥青混凝土现场浇筑，横断面尺寸如图2-3；一般路段的拦水带和泄水口的平面布置如图2-4；纵坡坡段上的泄水口为提高泄水能力，做成不对称的喇叭口式， 2中央分隔带排水中央分隔带没采用铺面封闭，故需设置地下排水设施示意图如图2-6；在分隔带低凹区的流水汇集区设置隔栅式泄水口，隔栅式泄水口布置如图2-7。3路肩排水为了排除路面表面渗水，设置边缘排水系统4.5水泥道路路面结构设计4.5.1资料整理同沥青路面设计4.5.2.新建单层路面结构设计标准轴载与轴载换算我国公路水泥混凝土路面设计规范（以下简称规范）规定以100kN的单轴-双轮组荷载作为设计标准轴载，轴载换算公式为：设计车道使用初期标准轴载日作用次数 为463，查规范知路线所在段为重交通，查规范表3.0.1知设计使基准期为30年。设计基准期内标准轴载累计作用次数 : 3192680 4.5.3 两种方案的材料选取及结构设计方案一1、 路面结构设计1.1. 初拟路面结构形式为：水泥混凝土面层（普通混凝土）20cm，水泥稳定粒料基层18cm，石灰粉煤灰稳定粒料20cm;面板接缝横缝采用设传力杆的横向缩缝，间距5cm，纵缝为设拉力杆的平缝，间距为3.75 m。 1.2. 查规范可知：行驶方向分配系数 0.5 车道分配系数 1 轮迹横向分布系数 0.2 交通量年平均增长率 3.5 混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量 31000 MPa混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划 IV面层最大温度梯度 85 /m 接缝应力折减系数 0.87 由公路路面设计软件计算水泥混凝土面层厚度：混凝土面层设计厚度 : 232 mm基层顶面当量回弹模量 : 224.2 MPa模量修正系数：计算荷载应力时 1.1计算温度应力时 通过回归分析提出基层计算回弹模量：计算荷载应力时 计算温度应力时 1.3、荷载疲劳应力： 由（规范）式（B.1.3-2）得64.42cm，由（规范）式（B.1.3-1）得1.13 因纵缝为设拉力杆的平缝，取应力折减系数=0.87，由规范表B.1.2查得综合系数=1.30， 疲劳应力系数=2.35， 由此，荷载疲劳应力为3.65MP 1.4、温度疲劳应力：相对刚度半径： cm 板长为5m，L/r=5/0.62=8.06，h=23.2cm，由规范图B.2.2可查到板边缘中点在最大温度梯度时的温度应力为： 混凝土的设计弯拉强度，由（规范）式（B.2.3）0.55，由（规范）式0.552.40=1.32MP 表4-17 层位基（垫）层材料名称厚度(mm)回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料18015002石灰粉煤灰稳定粒料20014003土基30综上所述，初拟的结构组合及混凝土面板尺寸符合设计要求。1.5、检验初拟结构厚度： 3.65+1.32=4.97MP此值在范围（0.951.03）fcm（即4.755.15）内。2、各结构层材料组成设计2.1水泥混凝土面层：2.1.1普通水泥混凝土混合料由水泥、粗细集料、水与外加剂组成。（1） 集料交通部部颁标准公路水泥混凝土设计规范对普通水泥混凝土粗细集料级配范围建议如表： 粗集料标准级配范围 表4-18级配类型粒径（mm）筛孔尺寸（圆孔）（mm）40302520151052.5通过百分率（以质量计）（%）连续5-4095-10055-6939-5425-4014-275-150-55-3095-10067-7744-5925-4011-243-110-55-2095-10055-6925-405-150-5间断5-4095-10055-6939-5425-4014-2714-270-55-3095-10067-7744-5925-4025-403-110-55-2095-10025-4025-405-150-5 细集料标准级配范围 表4-19 级配分区筛孔尺寸（mm）圆 孔方 孔1052.51.250.600.300.15通过百分率（以质量计）（%）I区10090-10065-9535-6515-295-200-10区10090-10075-10050-9030-598-300-10III区10090-10085-10075-9060-8415-450-10 注：I区，基本属于粗砂；II区，属于中砂和部分偏粗的细砂；III区，属于细砂和部分偏细的中砂。（2）根据交通等级，水泥采用425号普通硅酸水泥；粗集料（碎石或砾石）最大粒径不超过40mm。（3）水 饮用水一般均适用于水泥混凝土；非饮用水，经化学试验分析满足下列要求时也可使用：a,硫酸盐含量不得小于2.7mg/cm b,含盐量不得超过5mg/cm c,PH值大于4（4）外加剂的质量应符合现行的国家标准水泥混凝土外加剂。2.2配合比设计：2.2.1混凝土设计弯拉强度=5.0Mpa，取1.15增长系数，则试配弯拉强度2.2.2确定水灰比：水泥胶砂28d实测弯拉强度为7.1Mpa,则 因计算得到的水灰比低于规范规定值，所以为保证混凝土具有足够的强度和密实度，在规范规定的范围内取值，取0.46。2.2.3 根据骨料的最大粒径为40cm,坍落度要求10-20mm，碎石最大粒径为40mm，则1混凝土的用水量可选用160kg；确定水泥用量： 确定砂率： 碎石最大粒径40mm，可取=32% 确定1混凝土砂、石用量：（，） 采用体积法： 解得 =613.2kg =1303.1kg综上所述：配合比为： 水泥：水：砂：石子=347.8：160：613.2：1303.1=1：0.46：1.76：3.75根据以上配合比，进行室内试验，检查配比是否满足强度要求和稠度要求，如不满足，则进行调整，取调整后的配合比作为理论配合比。3、各结构层的施工技术要求及质量控制标准3.1水泥混凝土面板：3.1.1.采用厂拌法施工，施工时为保证工程质量，需控制和检查的主要项目如下表：4-20项次检 查 项 目容 许 偏 差检查方法和频率1抗 折 强 度平 均 强 度在合格标准内2平整度标准偏差1.8mm抽一车道，连续检测，按100m计算最大间隙h3.0mm每200m2处3.3m3相邻两板高差2mm每200m抽纵、横缝各两条每条2点4纵 段 高 程10mm每200m测4点5路 拱 横 坡0.15%每200m测4点6路 面 宽 度20mm每200m测4点7路面厚度代表值-5mm每200m每车道2处极 值-10mm8纵缝直顺度10mm每200m纵长，拉20m小线量取最大值9横缝直顺度10mm，胀缝应无偏差每20条缩缝抽量2条，沿板宽拉线量取最大值3.2水泥稳定粒料基层施工技术要求及质量控制标准可参考沥青混凝土路面设计。3.3石灰粉煤灰稳定粒料： 石灰粉煤灰稳定粒料中碎石的级配范围 表4-21层 位通过下列方孔筛的质量百分比（%）31.519.09.504.752.361.180.60.075基 层1009061402918134方案二1、路面结构设计1.1.初拟路面结构形式为：水泥混凝土面层（普通混凝土）22cm，粗粒式沥青碎石基层10cm，级配碎砾石20cm;面板接缝横缝采用设传力杆的横向缩缝，间距5cm，纵缝为设拉力杆的平缝，间距为3.75 m。1.2. 查规范可知： 行驶方向分配系数 0.5 车道分配系数 1 轮迹横向分布系数 0.2 交通量年平均增长率 3.5 混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量 31000 MPa混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划 IV面层最大温度梯度 85 /m 接缝应力折减系数 0.87由公路路面设计软件计算普通水泥混凝土面层厚度 面层设计厚度：252mm基层顶面当量回弹模量 : 98.1MPa模量修正系数：计算荷载应力时 2.26计算温度应力时 通过回归分析提出基层计算回弹模量：计算荷载应力时 计算温度应力时 1.3、荷载疲劳应力： 由（规范）式（B.1.3-2）得cm，由（规范）式（B.1.3-1）得1.24 因纵缝为设拉力杆的平缝，取应力折减系数=0.87，由规范表B.1.2查得综合系数=1.30， 疲劳应力系数=2.35， 由此，荷载疲劳应力为3.76MP1.4、温度疲劳应力：相对刚度半径： cm 板长为5m，L/r=5/1.308=3.82，h=23.2cm，由规范图B.2.2可查到板边缘中点在最大温度梯度时的温度应力为： 混凝土的设计弯拉强度，由（规范）式（B.2.3）0.49，由（规范）式0.492.06=1.01MP综上所述，初拟的结构组合及混凝土面板尺寸符合设计要求。1.5、检验初拟结构厚度： 3.76+1.01=4.77MP此值在范围（0.951.03）fcm（即4.755.15）内。2、各结构层材料组成设计 由于两种方案所选水泥混凝土均为普通水泥混凝土，故水泥混凝土面层设计与配合设计可参照方案一进行。只是在配合比设计时对于坍落度的要求为30-50mm。3、各结构层的施工技术要求及质量控制标准3.1. 水泥混凝土面板：同方案一。 3.2.基层、垫层施工技术要求及质量控制标准可参考沥青混凝土路面设计。4.5.4.方案比选在方案一中,水泥混凝土道路由23.2cm普通水泥混凝土面层,18cm水泥稳定粒料层,20cm石灰粉煤灰稳定粒料层组成,总的结构层厚度为61.2cm.在方案二中，水泥混凝土道路由25.2cm普通水泥混凝土面层,10cm粗粒式沥青碎石基层,20cm级配碎石层组成,总的结构层厚度为55.2cm.综上所述，第一方案总结构层厚度比第二方案厚6cm，但其水泥混凝土层比第二方案薄2cm，而造价的高低主要取决于混凝土层，故推荐方案一。4.5.5、接缝构造设计4.5.5.1横向接缝胀缝：宽20mm，缝隙上部4cm深度内浇灌填缝料，下部设置富有弹性的嵌缝板，同时在板缝中央设置传力杆，杆长50cm，直径为20mm的光面钢筋，每隔40cm设一根，杆的半段固定在混凝土内，另半段涂以沥青并裹敷聚乙烯膜，套上长10cm的铁皮套筒，筒底与杆端之间留出3cm的空隙，并用木屑与弹性材料填充，以利板的自由伸缩。胀缝间距为100m。胀缝构造形式如附图；缩缝：采用假缝形式，即只在板的上部设缝隙，间距为4m，缝宽8mm，深度为5cm，缝隙内浇灌填缝料，板厚中央设置传力杆，杆长50cm，直径为16mm，隔50cm设置一根。缩缝的构造形式如附图施工缝：采用平头缝，设置深度3cm，宽8mm的沟槽，内浇灌填缝料，在板厚中央设置传力杆，杆长40cm，直径为20mm。施工缝的构造形式如附图4.5.5.2.纵向接缝 采用平头式纵缝，缝上部留有深4cm，宽8mm的缝隙，内浇灌填缝料，纵缝间距为3.75m，板厚中央设置拉杆，杆长60cm，直径20mm，每隔1m设置一根。纵向缩缝构造形式如附图4.5.6、配筋设计 采用板中计算厚度的等厚式板且混凝土板纵横向自由边缘下的基础有可能产生较大的塑性变形，故应在其自由边缘和角隅处设置下述两种补强钢筋；1、 边缘钢筋用两根直径为16mm的螺纹钢筋，设在板的下部板厚的1/41/3处，且距边 缘和板底均不小于5cm，两根钢筋的间距不小于10cm。纵向边缘钢筋只做在一块板内，为加强锚固能力，钢筋两端向上弯起。在横胀缝两侧板边缘以及混凝土路面的起终端处，为加强板的横向边缘，亦设置横向边缘钢筋。边缘钢筋布置如附图。 2、 角隅钢筋：设置在胀缝、施工缝和自由边的面层角隅及锐角面层角隅处，用两根直径14mm长2.4m的螺纹钢筋弯成如图的形状。角隅钢筋设在板的上部，距板顶面、胀缝和板边缘各为10cm。在交叉口处，对无法避免形成的锐角，设置双层钢筋网补强见附图，以避免板角断裂。钢筋布置在板的上下部，距板顶（底）57cm为宜。4.5.7、排水设计水泥混凝土路面排水由路面排水、路肩排水、中央分隔带排水三部分组成：1、路面排水：路面排水设施主要由路面横坡、拦水带、泄水口和急流槽组成。路面横坡采用2%，泄水口间距为35m，泄水口长4m。拦水带采用水泥混凝土预制块拦水带，横断面尺寸如图3-1；一般路段的拦水带和泄水口的平面布置如图3-2；纵坡坡段上的泄水口为提高泄水能力，做成不对称的喇叭口式， 2、中央分隔带排水：中央分隔带用现浇水泥混凝土使铺面封闭，则降落在分隔带上的表面水排向两侧车道，其坡度与路面坡度相同。在超高路段上，在分隔带边缘设置缝隙式圆形集水管， 3、路肩排水为了路面表面渗水的排除，设置了边缘排水系统，如图3-5：4.5.8、接缝、配筋设计4.5.8.1、接缝构造设计1、横向接缝胀缝：宽20mm，缝隙上部3cm深度内浇灌填缝料，下部设置富有弹性的嵌缝板，同时在板缝中央设置传力杆，杆长50cm，直径为20mm的光圆钢筋，每隔40cm设一根，杆的半段固定在混凝土内，另半段涂以沥青，套上长约810cm的铁皮套筒，筒底与杆端之间留出3cm的空隙，并用木屑与弹性材料填充，以利板的自由伸缩。胀缝间距为200m。胀缝构造形式如附图；缩缝：采用假缝形式，即只在板的上部设缝隙，当伴收缩时将沿此最薄弱端面有规则地自行断裂。间距为4.5m，缝宽8mm，深度为6m，缝隙内浇灌填缝料，板厚中央设置传力杆，杆长50cm，直径为16mm，隔50cm设置一根。缩缝的构造形式如附图施工缝：采用平头缝，设置深度3cm，宽8mm的沟槽，内浇灌填缝料，在板厚中央设置传力杆，杆长40cm，直径为20mm。施工缝的构造形式如附图2、纵向接缝 采用平头式纵缝，缝上部留有深4cm，宽8mm的缝隙，内浇灌填缝料，纵缝间距为3.75m，板厚中央设置拉杆，杆长60cm，直径20mm，每隔1m设置一根。纵缩缝构造形式如附图4.5.8.2、配筋设计 采用板中计算厚度的等厚式板且混凝土板纵横向自由边缘下的基础有可能产生较大的塑性变形，故应在其自由边 缘和角隅处设置下述两种补强钢筋；1、边缘钢筋 用两根直径为16mm的螺纹钢筋，设在板的下部板厚的1/41/3处，且距边缘和板底均不小于5cm，两根钢筋的间距不小于10cm。纵向边缘钢筋只做在一块板内，为加强锚固能力，钢筋两端向上弯起。在横胀缝两侧板边缘以及混凝土路面的起终端处，为加强板的横向边缘，亦设置横向边缘钢筋。边缘钢筋布置如附图。 2、角隅钢筋：设置在胀缝两侧板的角隅处，用两根直径14mm长2.4m的
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