湖南湘潭甲科塘一级公路设计

VII公路设计概况及标准设计概况1．该设计为湖南湘潭甲科塘一级公路设计，设计速度为80km/h，公路路线全长3382m。2．公路所处地段前部分为山地丘陵，中间以及后部分为平原地区，地面起伏不大。3．公路为双向四车道公路,路基宽25.5m，行车道宽3.75m，硬路肩宽3.0m，土路肩宽0.75m，中央分隔带宽3.0m。4．行车道和硬路肩的横坡坡度取2%，土路肩横坡坡度取3%。5．路基明沟排水，沟底宽度均为0.6m。截水沟设置在距坡顶2.0m处。6．在K2+150处设涵洞一座。7．在K1+950处设置重力式挡土墙，荷载标准为公路一级荷载。8．本次设计一律执行《公路工程技术标准》JTGB01—2014进行设计。主要技术指标本设计为湖南湘潭甲科塘一级公路设计，依据交通部颁发的《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）和其他颁布现行有效标准，规范等规定的设计标准。主要设计标准如下：1．设计行车速度为80km/h2．圆曲线极限最小半径：250m；圆曲线一般最小半径：400m；不设超高的最小半径为2500m；缓和曲线最小长度为70m。3．竖曲线一般最小半径：凸型为4500m，凹型为3000m。竖曲线极限最小半径：凸型为3000m，凹型为2000m。竖曲线最小坡长200m；竖曲线最大纵坡为5%；最小纵坡（横向排水不利）0.30%（一般情况下以采用不小于0.5%为宜）。道路平面设计本次公路设计的地形图中有很多村庄住宅，比如李家湾、四印桥村、杨家湾、传山湾、郭家湾等地，两侧也有山地，为了方便当地居民出行，促进经济增长，改善交通，缩短各个地区来往的时间，本次选线尽量经过当地居民区附近，但是考虑经济最大化，尽量不能横穿住宅，少占用农田，同时也应注意线性美观合理。初步选定两条路线线型设计方案一图SEQ图\*ARABIC1.方案1路线图方案二：图SEQ图\*ARABIC2.方案二路线图定线计算方案一交点坐标计算：随机选取经过直线上两点的坐标JD0与JD1之间：D1（48300，517891），D2（48600，518244）JD1与JD2之间：D3（47600，517572），D4（48000，517680）JD2与JD3之间：D5（47000，516907），D6（47200，517220）JD3与JD4之间：D7（46600，516640），D8（46800，516755）公式：，，同理得：JD2=(47388,517514)JD3=(46962,516848)读图得:JD0=(48848,518536)JD4=(46356,516500)直线长度以及偏角计算:公式：，若，则偏角：结果如下表2-1直线长度以及偏角表DXDY交点间距S计算方位角偏角左右偏向度分秒-692-8141068.39131449.63138-34.4773左342838-768-208795.66827315.1540742.24134右421428.81962-426-666790.58965357.39541-27.5285左273142.563936-606-348698.8132829.86692L1=068.391314mL2=795.668273mL3=790.589653mL4=698.81328m缓和曲线长度计算：半径分别为700m，650m，800m，超高横坡都为ib=4%。设计速度80km/h，B=11.25m离心加速度变化率公式 Ls分别为26.33142857、28.35692308、23.04驾驶员操作及反应时间公式Ls都为66.666667按超高渐变率公式Ls分别为118.125、98.4375、118.125按视觉条件计算:Ls都为77.777,、72.2222、88.8889综合取得Ls分别为120m、120m、120m。曲线几何要素、里程桩号计算：起点桩号K0+000JD1：K1+68.391各点桩号：ZH=JD1-Th=K0+790.936HY=ZH+LS=K0+910.936QZ=ZH+Lh/2=K1+61.546YH=HY+(Lh-2LS)=K1+212.156HZ=YH+Lh=K1+332.156JD1=QZ+Jh/2=K1+68.391JD2：桩号JD1+L-Jh=K1+864.060各点桩号：ZH=JD2-Th=K1+552.636HY=ZH+LS=K1+672.636QZ=ZH+Lh/2=K1+852.243YH=HY+(Lh-2LS)=K2+31.849HZ=ZH+Lh=K2+151.849JD2=QZ+Jh/2=K1+864.060直线段长度1552.636-1332.156=220.48m>2V=160m，合格JD3：桩号JD2+L-Jh=K2+654.650各点桩号：ZH=JD3-Th=K2+398.508HY=ZH+LS=K2+518.508QZ=ZH+Lh/2=K2+650.692YH=HY+(Lh-2LS)=K2+782.877HZ=ZH+Lh=K2+902.877JD1=QZ+Jh/2=K2+654.649直线段长度=2398.508-2151.849=246.659>2V=160m，合格方案二交点坐标计算：随机选取经过直线上两点的坐标JD0与JD1之间：D1（48800，518396），D2（48600，518356）JD1与JD2之间：D3（47800，517896），D4（48000，518058）JD2与JD3之间：D5（47200，517216），D6（47400，517470）JD3与JD4之间：D7（46500，516551），D8（46800，516771）公式：，，同理得：JD2=(47622,517752)JD3=(46918,516858)读图得:JD0=(49014,518440)JD4=(46390,516470)直线长度以及偏角计算:公式：，若，则偏角：结果如下表2-2直线长度以及偏角表DXDY交点间距S计算方位角φ偏角左右偏向度分秒-0.726-0.1480.74093184611.5222504327.51326247右273047-0.666-0.540.85741238639.035512912.745044右124442.158385-0.704-0.894178055689-15.47030718左152813.105862-0.528-0.3880.65523125736.31024971缓和曲线长度计算：半径分别为700m，850m，750m，超高横坡分别设置为ib=4%、3%、4%。设计速度80km/h，B=11.25m离心加速度变化率公式 Ls分别为26.33142857、21.68470588、24.576驾驶员操作及反应时间公式Ls都为66.666667按超高渐变率公式Ls分别为118.125、98.4375、118.125按视觉条件计算:Ls分别为77.777,、94.444、83.333综合取得Ls分别为120m、100m、120m。2.2.8曲线要素、里程桩号计算：起点桩号K0+000JD1：K0+740.932各点桩号：ZH=JD1-Th=K0+509.362HY=ZH+LS=K0+629.362QZ=ZH+Lh/2=K0+737.431YH=HY+(Lh-2LS)=K0+845.500HZ=YH+Lh=K0+965.500JD1=QZ+Jh/2=K0+740.932JD2：桩号JD1+L-Jh=K1+598.344各点桩号：ZH=JD2-Th=K1+453.365HY=ZH+LS=K1+553.365QZ=ZH+Lh/2=K1+597.904YH=HY+(Lh-2LS)=K1+642.442HZ=ZH+Lh=K1+742.442JD2=QZ+Jh/2=K1+598.344直线段长度1453.365-965.5=487.865m>6V=480m，合格JD3：桩号JD2+L-Jh=K2+736.260各点桩号：ZH=JD3-Th=K2+574.291HY=ZH+LS=K2+694.291QZ=ZH+Lh/2=K2+735.544YH=HY+(Lh-2LS)=K2+776.797HZ=ZH+Lh=K2+896.797JD1=QZ+Jh/2=K2+736.260直线段长度=2574.291-1742.442=831.849>2V=160m，合格。方案比选方案一方案二的计算都符合要求，相比之下方案二经过的地势更为平缓，填挖方量更少，路过的村庄更多，可以更好的方便居民出行，占用农田也更少一些，相对性价比更高，并且线性美观合理，比较流畅，所以经过斟酌，最终选定方案二作为执行方案。

纵断面设计由于自然因素和经济的要求，道路纵断面总会是一条有起伏的空间线，道路纵断面的设计是在道路纵断面图上考虑路线线位高度和坡度的变化情况的过程，根据汽车动力特点、公路等级、当地土地条件，气候条件还有工程的经济性价比等因素，确定起伏空间线的线性以及位置，达到驾驶员开车安全舒适，运输迅速，经济合理的要求。纵断面的设计要求纵坡设计要求，一级公路80km/h：坡长要求：纵坡为5%时，最大坡长700m；纵坡为4%时，最大坡长900m；纵坡为3%时，最大坡长1100m；最小坡长为200m纵坡要求：最大纵坡为5%，最小纵坡为0.3%，为保证排水，纵坡一般不小于0.5%凸形竖曲线：极限最小半径：3000m一般最小半径：4500m凹形竖曲线：极限最小半径：2000m一般最小半径；3000m竖曲线长度：一般值：170m最小值：70m填挖方量尽量平衡，以填补挖，就近挖填，减少土方运输，经济更加合理化。线型应连续，且避免较大高低起伏从而影响行车的舒适性或者影响驾驶员视线。进行平曲线竖曲线组合。若坡度变化不大的话，可以采用较大的竖曲线半径相结合纵断面的设计步骤说明准备工作。收集熟悉关于规定技术指标以及设计任务书的有关资料，了解设计要求，应该要心中有数，设计纵坡前，在地形图上标注各里程桩号和高程。标注控制点。控制点是影响纵坡设计的高程控制点，比如起终点、隧道进出口、平面交叉和立体交叉点、铁路道口等等。试坡。在已经标出控制点的纵断面上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏，在这些点间进行穿插和取直，定出直坡线。调整。将定的坡度和选线时的坡度标准比较，若差别较大，应该全面分析，比较利弊，适当调整。对照技术标准检查坡长、坡度是否符合规定，若不符合，也进行调整。核对。选择有控制意义的横断面，在纵断面图上直接读出对应桩号的填挖高度，检查有没有填挖太大或者坡脚落空等情况，有问题的话调整纵坡。定坡。调整核对完后，没有错误的话，把直坡线的坡度值、变坡点桩号和高程确定好。设置竖曲线。根据规范规定和平纵组合均衡的原则确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。逐桩计算设计高程。计算全线各个桩号点位的设计高程和填挖高度。竖曲线计算设置起点、终点、变坡点各个高程坡度计算表3-1桩号起点K0+000变坡点1K0+750变坡点2K1+800终点K3+3382高程68m62m82.4m69.5m坡度-0.813%1.9%-0.815%变坡点桩号坡度设计高程以及竖曲线要素详细计算：桩号高程-变坡点1:K0+750R=8000起点高程h0=68m，变坡点高程h1=62m。凹曲线长切线长外距m竖曲线起点桩号为K0+750-T=K0+641.48竖曲线起点高程为62+0.00813×108.52=62.7848m竖曲线终点桩号为K0+750+108.52=K0+858.52竖曲线终点高程为62+0.019×108.52=64.0618m竖曲线中间桩号切线高程与设计高程计算-变坡点1变坡点前计算公式：横距X=(K0+本桩)-(K0+竖曲线起点桩号)竖距Y=切线高程：竖曲线起点高程+本桩与起点桩号距离×设计高程：切线高程+Y变坡点后计算公式横距X=(K0+竖曲线终点桩号)-(K0+本桩)竖距Y=切线高程=竖曲线终点高程-横距X×设计高程=切线高程+Y变坡点桩号计算结果表3-2桩号横距X竖距Y切线高程设计高程KO+641.48(起点)0062.784767662.7847676K0+6508.520.004536962.715562.7200369K0+70058.520.214036962.30962.5230369K0+737.43195.9510.5754121562.0046859762.58009812K0+750108.520.73603696262.7360369K0+80058.520.214036962.9563.1640369KO+845.5013.020.01059502563.814563.82509503K0+8508.520.004536963.963.9045369K0+858.52（终点）0064.0618864.06188桩号高程-变坡点2:K1+800R=10000变坡点高程h2=82.4m。凸曲线长切线长外距竖曲线起点桩号为K1+800+T=K1+664.25竖曲线起点高程为82.4-0.019×135.75=79.3708m竖曲线终点桩号为K1+800+135.75=K1+935.75竖曲线终点高程为82.4-0.00815×135.75=81.2936m竖曲线中间桩号切线高程与设计高程计算-变坡点2变坡点前计算公式：横距X=(K0+本桩)-(K0+竖曲线起点桩号)竖距Y=切线高程：竖曲线起点高程+本桩与起点桩号距离×设计高程：切线高程+Y变坡点后计算公式横距X=(K0+竖曲线终点桩号)-(K0+本桩)竖距Y=切线高程=竖曲线终点高程-横距X×设计高程=切线高程+Y变坡点桩号计算结果如表3-3桩号横距X竖距Y切线高程设计高程K1+664.25(起点)0079.3707579.37075K1+70035.750.06390312580.0579.98609688K1+742.44278.1920.30569944380.85639880.55069856K1+75085.750.3676531258180.63234688K1+800135.750.92140312582.481.47859688K1+85085.750.36765312581.992581.62484688K1+90035.750.06390312581.58581.52109688K1+935.75(终点)0081.293637581.2936375纵断面图纵断面分为手绘图和纬地软件出图两种，横坐标比例采用1：2000，纵坐标采用1:200。见附带图纸。

横断面设计公路的横断面指的是中线上各点的法向切面，由横断面设计线和地面线组成。设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、取土坑、弃土堆等设施。横断面设计有时也叫路幅设计，因为横断面设计中主要讨论的是与行车有关部分，就是各组成部分的宽度、横向坡度一系列问题。横断面概况本次设计的是一级公路，速度80km/h，双向四车道，车道宽度为3.75m，中间带宽度为3m，其中中央分隔带2m，左侧路缘带0.5×2=1m。还有硬路肩2×3=6m，路基总宽共24m。4.1路基图路拱横坡设置本公路是一条新建公路，设中央分隔带，根据规范，沥青路面横坡宜取1.0～2.0%，考虑到该地区降雨量，路面排水状况和施工行车安全舒适，拟采用2%的路拱横坡。公路的硬路肩，采用与行车道相同的横坡。土路肩的横坡采用2%，路拱形式拟采用直线形式。4.3横断面图以桩号K0+200为例，此处为半填半挖4.2横断面图其他横断面图详情见附带图纸。

路基设计道路路基是路面的基础，是公路的承重主体，他承受土体自重和路面结构的重量，还承受着行车荷载。路基属于带状结构，路基设计应该根据路线段的平断面、纵断面和横断面设计，细心考虑，设置标高，为路面结构提供一个良好的平顺基面。路基基本形式路基横断面的基本形式分为路堤、路堑、和填挖结合三种类型，其中路堤是全部填土形成的路基，路堑是全部在原本地面上开挖形成的路基，填挖结合形式是前两种结合，在原地面一侧开挖，另一侧填土形成的路基。路基压实度本设计为一级公路，路基最大填土高度为11.22m，最大挖土高度为12.91m。路基压实采用重型压实标准：一级公路当挖方时，路面以下深度在0-88cm范围内，路基压实度应该≥96%。当填方时，路面以下深度在0-88cm范围内，路基压实度应该≥96%。路面以下深度在80-150cm范围内，路基压实度应该≥94%。路面以下深度在150以上范围内，路基压实度应该≥93%。边坡稳定性验算路堤边坡稳定性分析（Bishop法）选K2+000截面验算，边坡坡脚到路基边缘高度为8.27m，宽25.5m，路基填土的粘聚力c=20kpa，内摩擦角为20。（），重度γ=18kN/m3采用圆弧滑动面法进行进行分析，将标准轴载-100换算成土柱高。设其中一辆车停歇在路肩上，两辆车以最小间距d=1.3m并排。则:L纵向分布长度，L=13mB横向分布车辆轮胎最外缘间总距，N=2，=0.3m，b=1.8mB=2×1.8+(2-1)×1.3+0.3=5.2在CAD中采用4.5H法考虑荷载换算土柱高度，确定圆心辅助线。=26°，=35°采用Bishop法，画出三条不同位置滑动曲线，分别在路基边缘、路中线、行车道中间，每段都将圆弧土体八等分，利用CAD查询得到各个土条面积S、宽度b、以及圆弧半径R如下图：稳定系数Fs按下式，用Excel表格迭代法计算。式1：Fs路堤稳定系数；bi第i个土条宽度；αi第i个土条底滑面的倾角；Ci、i第i个土条滑弧所在土层的黏聚力和内摩擦角系数，如下计算：Wi第i个土条重力；Qi第i个土条垂直方向外力，Q为0。计算如下：FS计算表5.1FS1土条半径Rbixiαici内摩擦角度面积Swi式1分子式1分母119.83353.591063-7.81997-23.221120207.081127.4580.8428140.2615-50.2219.83353.591063-4.2289-12.3111202019.8741357.73380.9358215.8853-76.2319.83353.591063-0.6378-1.84282202030.0931541.67580.9933270.7980-17.4419.83353.5910632.95328.563162202037.9235682.6231.0176314.7283101.6519.83353.5910636.544319.26647202043.2102777.78361.0078352.1796256.6619.83353.59106310.135330.73174202040.6095730.9710.9583352.5681373.5719.83353.59106313.726443.79511202030.918556.5240.8556320.7022385.1819.83353.59106317.317460.82547202012.4319223.77420.6562233.5702195.32200.69321168实际FS1.883FS计算表5.2FS2土条半径Rbixiαici内摩擦角度面积Swi式1分子式1分母126.65562.2325135.548112.0133820201.130620.35081.015951.24184.23226.65562.2325137.780616.9713620203.161156.89981.009564.746016.6326.65562.23251310.013122.0643220204.711284.80160.995075.893931.8426.65562.23251312.245727.3486820205.7319103.17420.971784.596947.3526.65562.23251314.478232.8988720206.1489110.68020.938390.517960.1626.65562.23251316.710738.8226220205.8466105.23880.893092.894265.9726.65562.23251318.943245.2890420204.632883.39040.832790.075959.2826.65562.23251321.175752.6003620201.883933.91020.751775.817326.9625.7839312.3实际FS2.003FS计算表5.3FS3土条半径Rbixiαici内摩擦角度面积Swi式1分子式1分母121.38912.888363-2.3515-6.3118120203.243458.38120.967881.6447-6.41221.38912.8883630.53681.43809720209.1627164.92861.0057117.13454.13321.38912.8883633.425169.214777202013.9411250.93981.0252145.442840.18421.38912.8883636.313517.16795202017.5323315.58141.0256168.319793.15521.38912.8883639.201925.48117202019.8071356.52781.0050186.6023153.3621.38912.88836312.090234.41969202020.5016369.02880.9593200.2372208.5721.38912.88836314.978644.45038202016.5684298.23120.8803188.9267208.8821.38912.88836317.86756.6504320206.3634114.54120.7483132.910595.671221.2185797.5实际FS1.531稳定系数FS均>1.5，边坡坡度满足稳定性要求。所以根据本桩号边坡稳定验算结果分析：填土高度小于本边坡（8.27m）的边坡满足稳定要求填土高度大于8.27m的边坡需要加设挡土墙，挡土墙计算见第七章。路堑边坡稳定性分析在桩号K2+550处进行路堑边坡稳定性验算，此处边坡高度10.9125m，采用直线滑动面法进行验算破裂棱体ABD沿假定的破裂面AD滑动，其稳定系数K按下式计算:G－破裂棱体ABD的重量，KN，长度按1m算ω－破裂棱体的倾斜角－边坡土体的重度－－边坡的竖向高度，m－边坡的坡度角－边坡土体的内摩擦系数，－边坡土体的单位粘聚力－破裂面AD的长度m－参数，由求K为最小时破裂面倾斜角值，得：将第上公式代入，得最小稳定系数为：取内摩擦角25°f=0.466,,17kPa边坡的坡度角，则：查JTGD30-2015《公路路基设计规范》表3.7.7，高级公路的路堑稳定安全系数为1.25，因为Kmin=1.478>1.25，所以该路堑边坡合格。排水设置边沟、截水沟采用梯形形状，坡度1:1，沟尺寸长高为0.6m0.6m排水沟采用正方形结构，长宽为0.6m0.6m土石方调配调配步骤土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的，调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等标注在表旁，供调配时参考。弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用填缺与挖余数量。在做纵向调配前，应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距，供土石方调配时参考。根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡和自然条件，本着技术经济和支持农业的原则，具体拟定调配方案。方法是逐桩逐段地将毗邻路段的挖余调运到填缺内加以利用，并把具体调运方向和数量用箭头表明在纵向利用调配栏中。经过纵向调配后，应按下式进行复核检查：横向调运+纵向调运+借方=填方横向调运+纵向调运+弃方=挖方挖方+借方=填方+弃方挖方总量：281652.1m3填方总量：265432.1m3土石方调配详细见附表。

面设计路面是用各种材料混合料铺筑在路基上供车辆行驶的层状结构物。路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面，要求路面能够满足行车的使用要求，降低运输费用和延长路面的使用年限。沥青路面设计项目概况与交通荷载参数该项目位于湖南省，属于一级公路，起点桩号为0，终点桩号为3382，设计使用年限为15.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1420辆/日,交通量年增长率为8.0%,方向系数取0.5,车道系数取0.6。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC1类，根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。表6.1车辆类型分布系数车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类车型分布系数(%)6.415.31.40.011.93.116.320.425.20.0根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。表6.2.非满载车与满载车所占比例(%)车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类非满载车比例81.088.063.072.054.068.041.062.060.065.0满载车比例19.012.037.028.046.032.059.038.040.035.0根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青层永久变形、疲劳开裂与土基顶面压应变。根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。表6.3非满载车与满载车当量设计轴载换算系数设计指标沥青层永久变形、疲劳开裂土基顶面压应变车辆类型非满载车满载车非满载车满载车2类0.82.80.62.93类0.44.10.45.64类0.74.20.98.85类0.66.30.712.46类1.37.91.617.17类1.46.01.911.78类1.46.71.812.59类1.55.12.812.510类2.47.03.713.311类1.512.11.620.8根据公式:使用好路网计算得到对应于沥青混合料层永久变形和疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为13,632,673,对应于土基顶面压应变的当量设计轴载累计作用次数为25,403,872。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为6,221,882，交通等级属于重交通。初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。表6.4.初拟路面结构结构层编号层位材料类型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1上面层AC1040.096000.252中面层AC1650.095000.253下面层AC2580.0110000.254基层级配碎石400.04000.355底基层级配砾石190.01800.356土基1280.40路基标准状态下回弹模量取150MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.85,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为128MPa。路面结构验算沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为23.1℃，由式使用好路网计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为25.8℃。可靠度系数为1.28。根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为7个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。根据式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），计算得到d1=-4.50，d2=0.67。把d1和d2的计算结果带入式（B.3.2-2），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（B.3.2-1）使用好路网计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=6.9(mm)，根据表3.0.6-1，沥青层容许永久变形为10.0(mm)，拟定的路面结构满足要求。表6.5沥青层永久变形计算结果分层编号分层厚度(mm)竖向压力(MPa)修正系数（kRi）永久变形(mm)110.00.703.690.6215.00.704.491.1315.00.687.131.7410.00.647.530.7520.00.606.961.2620.00.515.550.7780.00.402.390.9总计6.9沥青混合料层疲劳开裂验算根据弹性层状体系理论，计算得到沥青层层底水平拉应变为75.1με。根据气象资料，工程所在地区冻结指数F为0.0℃•日，按照表B.1.1，季节性冻土地区调整系数ka取1.00。根据工程所在地区，查表G.1.2得到基准路面结构温度调整系数为1.41，根据初拟路面结构和路面结构层材料参数，按式（G.1.3）计算得到温度调整系数kT1为1.36。沥青层饱和度为66.0%。根据以上参数，按式（B.1.1）计算得到沥青层疲劳开裂寿命为15,935,695，根据交通参数分析，设计使用年限内对应沥青层疲劳的当量设计轴载累计作用次数为13,632,673，所拟定的路面结构满足要求。土基顶面压应变验算根据工程所在地区，查表G.1.2得到基准路面结构温度调整系数为1.26，根据初拟路面结构和路面结构层材料参数，按式（G.1.3-1）计算得到温度调整系数kT3为1.23。根据以上参数，按式（B.4.1），计算当量设计轴载累计次数Ne4为25,403,872时，路基顶面容许竖向压应变值εz为248.5με。采用弹性层状体系理论，计算得到路基顶面竖向压应变为120.3με，满足路基顶面容许竖向压应变要求。路基顶面和路表验收弯沉值根据附录B.7节，确定路基顶面和路表验收弯沉值时，采用落锤式弯沉仪，荷载盘半径为150mm，荷载为50kN。路基标准状态下回弹模量取150MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.85,则平衡湿度状态下的回弹模量为128MPa，采用公式（B.7.1）计算得到路基顶面验收弯沉值为146.5（0.01mm）。采用拟定的路面结构以及各层结构模量值，路基顶面回弹模量采用平衡湿度状态下的回弹模型乘以模量调整系数kl(kl=1.0)，为128MPa，根据弹性层状体系理论计算得到路表验收弯沉值la为24.3（0.01mm）。结果汇总各项验算结果汇总如下表所示：表6.6.分析结果汇总验算内容计算值对比值是否满足沥青层车辙(mm)6.910.0是沥青层疲劳开裂对应的累积当量轴次15,935,69513,632,673是土基顶面压应变(微应变)120.3248.5是由上表可知，所选路面结构和材料能满足各项验算内容的要求。水泥混凝土路面设计设计资料设计基准期30年，普通混凝土面层,方向系数0.5，车道系数0.6，横向分布系数取0.2，交通增长率取8%；标准轴载Ps:BZZ-100，最重轴载Pm:110KN。交通分析表6.6预测交通组成车型前轴重/KN后轴重/KN后轴数后轴轮组数后轴距交通量/（次/日）吉尔13025.7559.51双轮组0220黄河JN360501102双轮组2250沈飞SF6623872.81双轮组0250北京BK6150A48.571.22双轮组4220东风CS93824702双轮组4240菲亚特50NC-A21.8351双轮组0240表6.7轴载换算结果（弯沉）车型Pi/KNniNs吉尔130前轴25.752202202502502502502202202402402402400.0000000247后轴59.50.0162860359黄河JN360前轴500.0011444092后轴110689.2459479536沈飞SF662前轴380.0000141775后轴72.80.4668349177北京BK6150A前轴48.50.0006186026后轴71.20.5757763594东风CS938前轴240.0000000087后轴700.4785542002菲亚特50NC-A前轴21.80.0000000019后轴350.0000036511累计690.7851803取设计车道使用初期标准轴载日作用次数为则设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：属于重交通荷载。路面结构选取变异水平等级低级，普通混凝土面层厚度hc:0.24m，水泥稳定粒料基层厚度hb:0.2m，级配粒料底基层厚度0.18m。材料参数混凝土面层弯拉强度标准值取5.5MPa，相应弯压弹性模量Ec：33GPa,泊松比Vc：0.15，粗集料的混凝土线膨胀系数α=0.000011/℃。取黏土质粒回弹模量为150Mpa，取地下水位2.0m时的温度调整系数为0.85，由此得到路床顶综合回弹模量E0为150×0.85=127.5Mpa，水泥稳定粒料基层弹性模量Eb:1400GPa，泊松比Vb:0.25，级配粒料底基层回弹模量取210Mpa，泊松比0.35。结构验算板底地基综合回弹模量计算：Ex=210 hx=0.18 α=0.414152409 Et=156.7692153 板底地基综合回弹模量Et取157MPa。混凝土面层板的弯曲刚度Dc、半刚性基层板弯曲刚度Db、路面结构总相对半径rg计算：Dc=38.89104859