(路桥)道路工程课程设计计算书

1、、路线设计1 .确定道路的等级已知条件：交通量：经调查预测，本路建成初期每昼夜双向混合交通组成如下:汽车型号(辆/日)解放CA10B175解放CA390284东风EQ140369黄河JN150373黄河JN253363长征XD980166日野ZM440211日野KB222128太拖拉13859轴重小于25kN的车辆2906预计年平均交通量增长率()%通量换算采用小客车为标准车型确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数规定:如下表：表2.0. 2 各汽车代表车型与车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0W旧座的客车和教质量的货车中型车L5>1守座的客车和我优焦>21的

2、货车大型车2.0载质量Mt的货车拖挂车3.0的货车(1) 畜力车人力车自行车等非机动车在设计交通量换算中按路侧干扰因素计.(2) 一二级公路上行驶的拖拉机按路侧干扰因素计三四级公路上行驶的拖拉机每辆折算为4辆小客车(3)公路通行能力分析所要求的车辆折算系数应针对路段交叉口等形式 按不同的地形条件和交通需求采用相应的折算系数1.2交通量换算，各种车型的换算系数如了汽车型号换算系数解放CA10B解放CA390东风EQ140黄河JN150黄河JN253长征XD980日野ZM440日野KB222太拖拉138轴重小于25kN的车辆预计年平均交通量增长率()假设预测年限为20年，则_n 1AADT ADT

3、 (1 r)ADT (180 212 367)*1.5(324 493 154 132 43)*2.0297*3.02926 7248(辆/日)确定公路等级公路远景设计年限为20年，则远景设计年限交通量 N:AADT ADT (1 r)n 1 7248 (1 6.4%)(201) 23556辆/日，由远景设计年限交通，查公路工程技术标准，拟定该公路为4车道一级公路，设计车速为80km/h。查公路路线设计规范(JTGD20-2006):设计为一级公路：一级服务水1.3.1确定技术标准以公路工程技术标准为依据，技术标准汇总如下:项目规范规定要求本段采用指标地形山岭公路等级一级设计速度(km/h)8

4、0车道数(条)4行车道宽度(m)4X4X中央带宽(m)一般值32极限值2硬路肩宽(m)一般值极限值土路肩宽（m）一般值极限值圆曲线 最小半径 （m）一般值400400极限值250不设超高2500缓和曲线最小长度（m）7070最小直线长度（m）同向曲线6v480反向曲线2v160最大纵坡（）55合成纵坡（）最小坡长（m）200200凸形竖曲线 最小半径（m）一般值45004500极限值3000凹形竖曲线 最小半径（m）一般值30003000极限值2000竖曲线最小长度（m）7070注：I:各级公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应

5、计入这些部分的宽度。n ：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。2.选线.平原微丘地区公路路线特点：（1 ）平原，地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在 3o以内；（2 ）微丘，指地形起伏不大的丘陵，地面自然坡度一般在 20o以内，相对高差在 100以内；（3 ）河湾顺适，地形开阔且具有连续的宽缓台地的河谷地形，河床坡度大部分在 5o以下，沿河设线一般不受限制；（4）平原微丘地区地面高度变化较小，有时有较大起伏和倾斜 ，同时间有水塘、 河叉、沟渠等.同时这样的地区往往是农作物和经济作物生产的密集区 .因此，在该 地区

6、选线在追求高技术标准的同时除了考虑地形 ，水文，工程数量，还应该考虑路 线对当地农业生产的人名群众正常生产生活的影响 .使选定线路发挥最大的在哦能和效益,实现可持续发展。选线基本原则及依据选线应在符合国家建设发展的前提下，结合各种条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的.选线过程必须认真观贯彻国家规定的方针政策，综合考虑自然条件,社会条件，自身技术要求,妥善处理各方面关系.其基本原则如下:(1) 道路设计阶段,应对路线方案做深入细致的研究,多方论证和比选,选定最优方案。(2)路线设计应在保证行车安全,舒适 ,迅速的亲提线,

7、做到工程量小,造价小 ,营运效益好,有利施工养护,在工程量增加不大的情况下,应采用较高的技术指标.合理处理技术和经济的关系.(3)充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从性车的安全畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀，横断面稳定、经济。(4)充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的发展。(5) .应注意同农田基本建设结合,尽量少占不占用农田和经济林园.(6) .重视环境保护,协调周围景观.保护文物古迹. 纸上定线及线路比选方案 A 和方案 B 对比差异主要在一下

8、几个方面：(1) 占用农田及填方挖方方面：虽然方案A 占用农田比方案B 多， 但是方案B 挖方量和填方量明显比方案A 大得多，从成本资源来和施工难易度考虑，方案 A 比方案 B 要好。(2) 行车舒适度方面： 方案 A 地势比方案B 平缓， 所设计的道路的能够给驾驶员带来舒适之感。(3)推荐方案A 线路路线技术标准较高，避免了与河流的斜交，且平纵组合较好。经过以上比较分析,设计推荐采用方案A。3. 平面线形设计平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵两面结合作为主体线形来分析研究。( 1 ). 平曲线与竖曲线的配合应该在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性。( 2

9、). 平纵曲线的技术指标大小应该均衡。( 3 ). 选择组合得当的合成坡度, 以利于路面排水和行车安全。(4 ).注意路线与周围环境的配合。线形与环境的协调(1) .定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响， 同时采用柔性沥青混凝土路面以减少噪音。(2) .路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖， 同时又利于农田、水利建设。(3) .注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上 互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。(4) .对位置适当的桥梁在台前坡脚(常水位以下)设置平台，以利非机 动车辆和行人通过。(5) .对位于公路两侧的建筑物建议注意其

10、风格， 以求和道路想协调，增加 美感。设计的线形示意图设计线性大致走向如下图，从A点到B点:有图计算可得个点坐标如下:A: (.6159, .2190)B: (.2020, .3708)JD1 (C): (.9434, .5580)JD2 (D) : (.4767, .1452AC段路线长及方位角计算：.8540, .7237DaC .(Ax Cx)2 (Ay Cy)2.(520733.6159-520093.94342 (920555.2190- 919742.55801034.214m方位角:,yAC,919742.5580 920555.2190ac arctan arctan Xac5

11、20093.9434 520733.615951.79o由于Xac<0, yAC <0属于第三象限，所以方位角AC180o 51.79o 231.79oCD段路线长及方位角计算：DcD,(Cx Dx)2 (Cy Dy)2,(520093.9434-517611.47672 (919742.5580-919533.14522 2460.198m方位角:,yCD,919533.1452-919742.5580CD arctan arctan xcd517611.4767-520093.94344.82由于Xcd<0, yCD <0属于第三象限，所以方位角AC 180o 4.

12、82o 184.82oDB段路线长及方位角计算：DdB .(Dx Ax)2 (Dy Ay)2(517611.4767-516581.20202 (919533.1452-918850.370821235.980m方位角:DA arctan yDBXdbx 918850.3708-919533.1452arctan 516581.2020-517611.476733.53由于Xdb <0, yDB<0属于第三象限，所以方位角DB 180o 33.53o 213.53o转角计算：1 ac cd 231.79o 184.82o 46.97o2 CD DB213.52o 184.82o 2

13、8.70o平面线型设计计算：根据JTG D20-2006公路路线设计规范对圆曲线有如下规定： 各级公路不论转角大小均应该设置圆曲线。 在选用圆曲线半径时应该与设计速度相适应。圆曲线最小半径按设计时速规定如下表*7.3.2圆曲线最小半径设计速度(km/k)L2D100加60403020圜曲线最小半桂(m)上股值r oooTOO4002W)100656知40025012560»注一班信"为iE常情配下的乘用fitr槛限值r为条件受服制旧用果用的值, 圆曲线最大半径不超过10000m。根据JTG D20-2006公路路线设计规范对缓和曲线最小长度有如下规定:各级公路缓和曲线最小长

14、度设计速度(km/h)1201008060403020缓和曲线 最小长度 (m)值13012010080504025最小 值100857060403020对称式计算图示如:JD1 (C)处：设计成对称形曲线转角 1 46.97 取半径 R1=600m一月MS 400m100m缓和曲线Ls=Ls1=Ls2=170m 一股值曲线几何元素计算如下：内移值：pLs224RLs4_32384 R3170224 6001704 3 2.009m 2384 6003切线增长值:LS2L3LS _2240R1701703 2 84.943m 240 600缓和曲线角:LS2R18001702 600 3.14

15、180008.1210由于 146.97o1 16.2420°故满足设置基本型曲线几何条件。切线长：T(Rp) tan j q(600 2.009)tan46.9784.943 346.517m平曲线长:冗R 1 - Ls1180°s600 46.97o3.14180o170661.619m外距：E(Rp)sec- R246.97°(600 2.009)sec600 56.381m切曲线：QDD=2T-L=2 X 31.415m 桩号校核:(A)K0+000m+ Dac+1034.214mJD1-T ZHk1+34.214m-346.517mK0+687.697m

16、+L/2 QZ +D/2JD1校核无误+330.810m K1+18.507m +15.708m K1+34.215mJD2 (D)处：设计成对称形曲线转角 2 28.70 取半径 R2=800m一月MS 400m100m缓和曲线Ls=Ls1=Ls2=150m 一股值曲线几何元素计算如下：内移值：pLs224RLs42384R3150224 8001504 3 1.171m 2384 8003切线增长值:LSLSSS150缓和曲线角:_ _2240R21503 2 74.978m 240 8002LS2R18001502 800 3.14180005.37420由于 228.70o2 10.7

17、484°故满足设置基本型曲线几何条件。切线长：T (R28.70° 74.978 279.939m平曲线长：L冗R 1 - Ls 8001180°s0 3.1428.70°150 550.524m180°外距：E (R、1p)sec R (800228.70o1.171)sec 800 26.973m2切曲线：D=2T-L=2 X 9.354m桩号校核:JD1K1+34.215m+ Dcd+2460.198mJD2-TZH +L/2 QZ +D/2 JD2 校核无误。 平曲线计算结果总汇k3+494.413m-279.939m K3+214.4

18、74m +275.626m K3+489.736m +4.677m K3+494.413m见表S2-5直线，曲线及转角表4.纵断面设计概要1 .纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问 题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等 的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的 组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以 达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。2 .该路地处平原微丘区，农业土地资源宝贵，本项纵

19、断面设计采用小纵坡， 微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，反向竖曲线之间直线长度不足 3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。止匕外，所选用的半径还满足 行车视距的要求。相关技术指标根据根据JTG D202006公路路线设计规范 对纵坡，坡长及竖曲线半 径有如下规定：8；公路的最大纵坡规定如表乩2.1。HS.2J最大加坡过计量度(km/h )12010080fit)4。3020最大城城(圣)345673 , 9公路最小坡长规定:3 1量小城区设计两度g/M120100806040员小坡法")300250200150120608.3;公路不同纵坡的最大坡长规定如表8,3.

20、2。表队3.2不同纵坡最大坡法(m没计速度(km/h】1加)00so604030卸氧 城 城 度 (%)31 0001 1001 3Q0700ROO9001 0001 1DQ1 1001 2005600700KOO9009001 oon6>5006007007008007500500600-300300400*一20030010200队6.1公路纵坡变更处应设置竖曲线，竖曲线宜采用圆曲线，其竖曲线最小半径与竖 曲线氏度规定如表曲置版*s 6 I签曲线最小半粒与竖曲线长度他计速度 (km/h)120100K>60知W20凸形越曲鞋最小半程一舵值17 00010 (Mlt)i 50。2

21、 0007004002U0缴限值11 0006 5003 0001 400450230加凹港盟Ni税用小华整(m)二歌也6 0004如3削01 50GTOO40C200椀眼糠4 0003 0002 ODOL 000450100售陶城氏度 (nJZW2 m17012090时最小值H57050352520注般侑”为五常情在下的果序值广及限债”和*做小值”为条件登限制时可采用的所、竖曲线设计在本设计中，根据地形、环境，并考虑合适的平纵组合的情况下，共设计了 两组竖曲线，分别在桩号K1+050和K3+460处，设计凹形竖曲线和凸形竖曲线, 计算过程如下。4.3.1竖曲线1变坡点的桩号 K1+050,

22、i10.34%, i20.28%, i2 i10.62%,为凹形竖曲线，拟定半径R=15000m>3000m的规范要求，线路起点设计高程为 108.635m。则竖曲线长度L1 R 15000 0.62% 93m切线长 T1 - 46.5m22丁22竖曲线外距E 工 46.50.072075m2R 2 15000竖曲线起点桩号:K1+=K1+竖曲线起点高程：Hq105.223m变坡点高程：105.065m竖曲线内各桩号高程计算如下表:计算公式为：H2 x i Hq 1落q 2R其中：Hq为竖曲线起点高程；Xi为曲线上任意点到竖曲线起点的水平距离起点高程2切线高程设计高程桩号Xi(m)xi2

23、R1(m)(m)(m)(m)K1 +K1+010K1+020K1+030K1+040K1+050K1+060K1+070K1+080K1+090K1 +4.3.2竖曲线2变坡点的桩号 K3+460, i30.28%,i41.27%,i4 i31.55%为凹形竖曲线，拟定半径 R=10000m>4500m的规范要求。则竖曲线长度L2 R 10000 1.55% 155m切线长 T2 77.5m221r - T 77 52竖曲线外距E上 77.50.300m2R 2 10000竖曲线起点桩号：K3+=K3+竖曲线起点高程：+%X (K3+050)=111.596m变坡点高程：+%X (K3+

24、460-K1+050) =111.813m竖曲线内各桩号高程计算如下表：2计算公式为：Hi Hq i2Xiq2R22其中：Hq为竖曲线起点高程；xi为曲线上任意点到起点的水平距离2，、日 起点高程 v2切线高程设计高程桩号xiOD(m)2R1(m)(m)K3+K3+390K3+400K3+410K3+420K3+430K3+440K3+450K3+460K3+470K3+480K3+490K3+500K3+510K3+520K3+530K3+全线路竖曲线计算结果汇总表如下：全路线逐桩高程表桩号设计高程桩号设计高程桩号设计高程K0+000K1+560K3+240K0+020K1+580K3+26

25、0K0+040K1+600K3+280K0+060K1+620K3+300K0+080K1+640K3+320K0+100K1+660K3+340K0+120K1+680K3+360K0+140K1+700K3+K0+160K1+720K3+390K0+170K1+740K3+400K0+180K1+760K3+410K0+200K1+780K3+420K0+220K1+800K3+430K0+240K1+820K3+440K0+260K1+840K3+450K0+280K1+860K3+460K0+300K1+880K3+470K0+320K1+900K3+480K0+340K1+920K3

26、+490K0+360K1+940K3+500K0+380K1+960K3+510K0+400K1+980K3+520K0+420K2+0K3+530K0+440K2+20K3+K0+460K2+40K3+560K0+480K2+60K3+580K0+500K2+80K3+600K0+520K2+100K3+620K0+540K2+120K3+640K0+560K2+140K3+660K0+580K2+160K3+680K0+600K2+180K3+700K0+620K2+200K3+720K0+640K2+220K3+740K0+660K2+240K3+760K0+680K2+260K3+78

27、0K0+700K2+280K3+800K0+720K2+300K3+820K0+740K2+320K3+840K0+760K2+340K3+860K0+780K2+360K3+880K0+800K2+380K3+900K0+820K2+400K3+920K0+840K2+420K3+940K0+860K2+440K3+960K0+870K2+460K3+980K0+880K2+480K4+0K0+900K2+500K4+20K0+920K2+520K4+40K0+940K2+540K4+60K0+960K2+560K4+80K1 +K2+580K4+100K1+010K2+600K4+120K

28、1+020K2+620K4+140K1+030K2+640K4+160K1+040K2+660K4+180K1+050K2+680K4+200K1+060K2+700K4+220K1+070K2+720K4+240K1+080K2+740K4+260K1+090K2+760K4+280K1 +K2+780K4+300K1+120K2+800K4+320K1+140K2+820K4+340K1+160K2+840K4+360K1+180K2+860K4+380K1+200K2+880K4+400K1+220K2+900K4+420K1+240K2+920K4+440K1+260K2+940K4+

29、460K1+280K2+960K4+480K1+300K2+980K4+500K1+320K3+0K4+520K1+340K3+20K4+540K1+360K3+40K4+560K1+380K3+60K4+580K1+400K3+80K4+600K1+420K3+100K4+620K1+440K3+120K4+640K1+460K3+140K4+660K1+480K3+160K4+680K1+500K3+180K4+700K1+520K3+200K4+720K1+540K3+2201.1.1 设计.查规范，拟定各项技术指标1.1.2 路基宽度本路线设计为一级公路，车速拟定为80km/h,车道数

30、拟定四车道，服务水平为一级。路基技术标准：路基全宽：24.5m ;行车道宽度：4 x=15m ;中间带宽度：3.00m,其中中央分隔带宽2.00m,左侧路缘带宽度2X =1.00m ；右侧硬路肩宽度：2 X 2.5m 其中右侧路缘带宽度2 X 0.50m。基本横断面如下图所示：1.1.3 路拱坡度沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为12%硬路肩路拱坡度与行车道相同.但不得大于，土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%2%故取路拱坡度为2%,土路肩横向坡度为3%， 路拱坡度采用双向坡面，由中央分隔带向两侧倾斜。1.1.4 路基边坡坡度由公路路基设计规范得知，当H<8m（4路基填土高度）时，路

31、基边坡按 1 ： 设计。超过8m 时路基边坡按1: 设计 .1.1.5 护坡道公路工程技术标准: 当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路堤边坡坡度，当高差大于2m 时，应设置宽1m 的护坡道；当高差大于6m 时，应设置宽2m 的护坡道。本设计结合当地的自然条件设置护坡道, 护坡道坡度设计为3%。1.1.6 截水沟截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方合适的地点，截水沟一般距坡脚距离为5米，采用梯形截面形式，沟底宽度不小于0.5m,沟的边坡一般采用1:11: 。横断面设计步骤5.2.1 根据地形图绘横断地面线。5.2.2 根据路线

32、及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。5.2.3 根据地质资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。5.2.4 绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。5.2.5 计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。5.2.6 由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公里路基土石方数量汇总表。详见表S2-6、 S3-4、 S3-6。土石方的计算和调配5.3.1 调配要求（ 1）土石方调

33、配应按先横向后纵向的次序进行。（ 2）纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。（ 3）土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。（ 4）借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。（ 5）不同性质的土石应分别调配。（ 6）回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。5.3.2 调配方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是

34、目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。本设计采用表格调配法, 分段调用。土方调配步骤如下：（ 1）准备工作调配前对土石方计算进行复核，确认无误后方可进行。（ 2）横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。（ 3）纵向调运定经济运距根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离见叫免费运距（ 4）计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺纵向调入本桩的数量废方数量=挖余纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方

35、调运量（ 5）复核 横向调运复核：填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余 纵向调运复核：填缺=纵向调运方+借方挖余=纵向调运方+废方 总调运量复核：挖方+借方=填方+弃方二、公路路面结构设计计算6.沥青路面设计轴载分析该地区的交通组成情况如下表交通组成表车 型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量解放CA10B1双一175解放CA3901双一284东风EQ1401双一369黄河JN1501双一373黄河JN2532双< 3363长征XD9802双< 3166日野ZM4402双< 3211日野KB2221双一128太拖拉1382双< 359小客车2906注：路面

36、设计以单轴双轮组BZZ-100作为标准轴载6.1.1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。a）.轴载换算:轴载换算采用如下的计算公式: ,4.35k 一一 PN CQNi -i iP式中：N标准轴载当量轴次，次/日Ni 被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日P 一标准轴载，KNP 一被换算车辆的各级轴载，KNK被换算车辆的类型数Ci 一轴载系数，Ci 1 1.2(m 1), m为轴数。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，应考虑轴数系数。c2 轮组系数，单轮组为，双轮组为1,四轮组为。轴载换算结果如表所示:车型PC1C2Ni4.35. 一PC1

37、C2N ' P解放CA10B后轴11175解放CA390前轴1284后轴11284东风EQ140后轴11369黄河JN150前轴1373后轴11373黄河JN253前轴1363后轴1363长征XD980前轴1166后轴1166日野ZM440前轴1211后轴1211日野KB222前轴1128后轴11128太拖拉138前轴159后轴159kC4.35kPNC1c2Ni i 1P注：轴载小于25KN的轴载作用不计。b).累计当量轴数计算根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为15年,四车道的车道系数是,取,二%.累计当量轴次:Ne (1)t 1 365 Ni15(10.064 )1 365

38、1964.940.450.0647745062 次其交通量在300 1041200 104之间，属于中等交通量。6.1.2验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次a).轴载换算验算半刚性基层层底拉应力公式为:8PiC 1 C 2 N i 一P式中：C1一轴组系数，G 1 2(m 1)C2一轮组系数，单轮组为，双轮组为 1,四轮组为。计算结果如表所示车型P，CiC2Ni8PCi C2 Ni 一P解放CA10B后轴11175解放CA390后轴11284东风EQ140后轴11369黄河JN150后轴11373黄河JN253前轴1363后轴31363长征XD980后轴31166日野ZM440前轴1211

39、后轴31211日野KB222前轴1128后轴11128太拖拉138前轴159后轴3159,k，P 8NiiCCNV注：轴载小于50KN的轴载作用不计。b).累积当量轴数计算根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为15年，四车道的车道系数 是，取，=%。累计当量轴次:Z (1)t 1365 NiN e(10.064 )151 3652811 .530.450.06411082005 次结构组合设计本设计考虑干燥(中湿)和潮湿(过湿)两种情况进行路面结构设计干燥(中湿)情况沥青混凝土路面结构设计6.3.1 方案选择方案a 细粒式密级配沥青混凝土(AC-13)4 cm中粒式密级配沥青混凝土(AC-

40、20)6cm粗粒式密级配沥青混凝土(AC-25)8 cm水泥稳定碎石30 cm二灰稳定砂砾20cm土基方案B中粒式密级配沥青混凝土(AC-16)5 cm中粒式密级配沥青混凝土(AC-20)8 cm粗粒式密级配沥青混凝土(AC-25)15 cm水泥稳定碎石25 cm二灰稳定砂砾20 cm6.3.2 方案比选该公路地处IV5区，属江南丘陵过湿地区，根据冬季资料，该地区年降雨量大于1500mm；年最高月平均气温大于 30C,且高温季节长，年最低气温大于-9C；春夏东南季风造成的梅雨和下雨与高温季节重叠，形成明显不利季节根据地区交通组成资料和自然区划， 地下水，地面水和重车渠化将是影响路 面使用的重要

41、原因。因气候湿热，沥青材料的高温稳定性，水稳定性；半刚性基层 的水稳定性是要重点考虑的问题。在进行路面结构设计的时候，尽量采用热稳定 性和水稳定性和结构强度好的材料。路面沥青材料采用标号低，粘附性能好的材 料。同时，该公路地处湖南中部，根据湖南省政府发展中部地区经济的精神以及 中南六省有关 中部崛起”的战略。可以预见，该公路的规划和修建除交通原因外还 有巨大的社会意义。因此，须保证该公路良好的使用性能和耐久性，进行结构设计 时，在经济允许的情况下，尽量使用技术性能好的结构材料。综合上述原因，在本设计中采用用方案A进行设计计算各层材料的抗压模量与劈裂强度材料名称厚度 (cm)抗压模量20 C(M

42、Pa15C劈裂强度（MPa细粒式沥青混凝土414002000中粒式沥青混凝土611451809粗粒式沥青混凝土810001200水泥稳定碎后301500 （弯沉计算用）3600 （拉应力计算用）一灰稳定砂砾201300 （弯沉计算用）3600 （拉应力计算用）土基-45-6.3.3 土基回弹模量的确定根据试验资料处理，干燥路段土基回弹模量为，考虑到该地区地质水文情况, 设计中选用进行计算。6.3.4 设计指标的确定0.2a）设计弯沉值计算，公式为：ld 600Ne AAA式中：ld设计弯沉值（0.01mmNe 设计年限内一个车道累计当量标准轴载通行次数；Ac 公路等级系数，高速公路、一级公路为

43、；As 面层类型系数，沥青混凝土面层为；AB 路面结构类型系数，刚性基层、半刚性基层、沥青路面为, 柔性基层沥青路面为。若基层由半刚性材料层与柔性材料层介于组合而成，则 两者之间通过线性内插决定。0 2则.Id 600Ne0.2AcAsAB0 2_、600 77450621.0 1.0 1.0 25.13(0.01mm)b）各层材料的容许层底拉应力细粒式密级配沥青混凝土Ks0.09Ne0.22 0.09 7745062 0.22 。”e- 2.95Ac1.0c金4 0.475MPaKs 2.95 s中粒式密级配沥青混凝土0.09 Ne0.220.09 7745062 0.22 小”Kse- 2

44、.95Ac1.0sp1.0RKs 2.950.339MPa粗粒式密级配沥青混凝土Ks0.09Ne0.22A0 220.09 77450622.95sp10.82.950.271MPa水泥稳定碎石Ks'0 110.35Ne ""Ac""0.35 110820050.11102.08spKs0.52080.240MPaD二灰稳定砂砾Ks0.35Ne 0.11Ac0.35 110820050.111.02.08sp 0.6Ks 2.080.288MPa6.3.5路面计算弯沉和层底拉应力验算路表弯沉值验算:设计弯沉值Id =(0.01mm)路表弯沉值按下

45、式计算:Is2P 1000 EicFhi h2力.hn 1 , E2 E3E1 E2E。En 1式中：F弯沉综合修正系数，按下式计算:F1.63(产)2)0，362000 P25.13、o.38, 45、0.361.63 ()()2000 10.650.70.563用bisar软件计算得出路标计算弯沉值得:23.27 (0.01mm)2PI 1000 cF 41.34 0.563日ls ld故路面结构的路表弯沉值符合规范要求。计算各层层底弯拉应力和容许弯拉应力汇总于下表。材料名称H (cm)层底弯拉应力(MPa)m容许弯拉应力(MPa)R细粒式沥青混凝土4中粒式沥青混凝土6粗粒式沥青混凝土8水泥稳定碎后30二灰稳定砂砾20土基一一一从计算结构可知，各路面结构层层底弯拉应力均小于容许弯拉应力，路面结构各层层底弯拉应力均满足规范要求。潮湿(过湿)情况沥青混凝土路面结构设计6.4.1 方案选择方案a 细粒式密级配沥青混凝土(AC-13)4 cm中粒式密级配沥青混凝土(AC-20)6 cm粗粒式密级配沥青混凝土 (AC-2