无中间带道路的超高过渡

1、无中间带道路的超高过渡：若超高值等于路拱横坡度，路面由直线上双向倾斜路拱形式过渡到圆曲线上具有超高的单向倾斜形式，只需行车道外侧绕中线逐渐抬高，直至与内侧横坡相等为止。若超高值大于路拱横坡度时，可采用绕内边线旋转、绕中线旋转或绕外边线旋转。三种方法中，绕内边线旋转因行车道内侧不降低，利于路基纵向排水，一般用于新建工程。绕中线旋转可保持中线高程不变，多用于旧路改建。有中间带道路的超高过渡：1、绕中央分隔带中线旋转将外侧行车道绕中央分隔带边线旋转，待达到与内测行车道构成相同横坡后，整个断面一同绕中央分隔带中线旋转，直至超高值。此时中央分隔带呈倾斜状。2、绕中央分隔带边线旋转将两侧行车道分别绕中央分

2、隔带边线旋转，使各自成为独立的单向超高断面。此时中央分隔带维持原水平状态。3、绕各自行车道中线旋转将两侧行车道分别绕各自的中线旋转，使各自成为独立的单向超高断面。此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面。三种超高方式可按中间带宽度和车道数选用。中央分隔带较窄时可采用绕中央分隔带中线旋转，各种宽度的中央分隔带都可采用绕中央分隔带边线旋转，双向车道数大于4的公路可采用绕各自行车道中线旋转。1.1.1. 超高过渡段长度计算为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高过渡段，超高的过渡则是在超高过渡段全长范围内进行的。最小超高过渡段长度按下式计算： （5-2）式中：最小超高过

3、渡段长度（m）；旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）；超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间的相对坡度，其最大值如表5.4。表5.4 一级公路最大超高渐变率设计速度（km/h）超高旋转轴位置中线边线1001/2251/175801/2001/150601/1751/125根据上式计算的超高过渡段长度，应凑成5m的整倍数，并不小于10m长度。为了行车的舒适、超高过渡段应不小于按上式计算的长度，但从利于排除路面降水考虑，横坡度由2%（1.5%）过渡到0%路段超高渐变率不得小于1/330，即超高过渡段又能设置太长。在确

4、定超高过渡段长度时应考虑以下几点：1、一般的情况下，在确定缓和曲线长度时，已经考虑了超高过渡段所取得最短长度，故一般取超高过渡段与缓和曲线长度相等，即。2、若计算出的，此时应修改平面线形，使。当平面线形无法修改时，可将超高过渡起点前移，即超高过渡在缓和曲线起点前的直线路段开始。3、若大于计算出的，但只要超高渐变率，仍取，否则超高过渡可设在缓和曲线某一区段内。第一处交点处缓和曲线超高缓和段长度：按上述分隔带特点，本设计超高设计是绕中央分隔带边缘带，故。查路基超高加宽表，圆曲线超高值，路拱横坡度，根据公路设计时速、超高旋转轴位置知最大超高渐变率，缓和曲线长度，所以取，则横坡路拱横坡度-2%过渡到4

5、%的超高渐变率故取。第二处交点处缓和曲线超高缓和段长度：本设计超高设计是绕中央分隔带边缘带旋转，故。查路基超高加宽表，圆曲线超高值，路拱横坡度，根据公路设计时速、超高旋转轴位置知最大超高渐变率，缓和曲线长度。所以取，则横坡路拱横坡度-2%过渡到4%的超高渐变率。故取。即缓和曲线满足超高要求，具体结果见附表超高加宽表。1.1.2. 横断面超高值的计算设有中间带道路的的超高方式有三种，其中常用方法是绕中央分隔带边线旋转和绕各自行车道中线旋转。在超高过程中，内外侧同时从超高过渡点开始绕各自旋转轴旋转，外侧逐渐抬高，内侧逐渐降低，直到缓点达到全超高。绕中央分隔带边线旋转超高值计算公式如下表5.5所示。

6、表5.5 绕中央分隔带旋转超高值计算公式超高位置计算公式x距离处行车道横坡值备注外侧C1计算结果为与设计高之差2设计高程为中央分隔带外侧边缘D点高程3当时，为圆曲线上的超高值D0内侧D0C2. 第六章 路基设计2.1. 概述路基是在天然地基上按路线的平面位置及纵坡要求开挖或填筑成一定断面形状的土质或石质结构物，它是道路建筑的主体，又是道路路面的基础，它承受着土体本身的自重和路面结构的重力，同时还承受路面传递下来的行车荷载。路基必须具有足够的强度和稳定性，即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷；在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形；路基边坡应能长期稳定而不坍滑。为此，需要在必要处修筑一

7、些排水沟、护坡、挡土结构等路基附属构筑物。路基是一种线形结构物，具有路线长与大自然接触面广的特点，其稳定性，在很大程度上由当地自然条件所决定。路基工程的特点是：工艺较简单，工程数量大，耗费劳力多，涉及面较广，耗资亦较多。路基施工改变了沿线原有自然状态，挖填借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。土石方相对集中或条件比较复杂的路段，路基工程往往是施工期限的关键之一。路基设计，通常包括路基基身、排水、防护与加固等方面。路基基身设计，主要涉及填料选择、压实标准、路基边坡及地基要求等问题。2.2. 路基类型与构造通常根据公路路线设计确定的路基标高与天然地面标高是不同的，路基设计标高低于天然地面

8、标高，需进行挖掘；路基设计标高高于天然地面标高，需进行填筑。由于填挖情况的不同，路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤：路堤是全部用岩土填筑而成的路基。按路堤的填土高度不同，划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1.01.5m的，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.520m之间的属于一般路堤。随其所处的条件和加固类型的不同，还有浸水路堤、护脚路堤和挖沟填筑路堤等形式。本次设计中的路堤均属于一般路堤。路堑：路堑是全部在天然地面开挖而成的路基。有全挖路基、台口式路基及半山洞路基。半填半挖路基：半填半挖路基是指当天然

9、地面横坡较大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一半填半挖侧填筑时而行程的路基。半填半挖路基若处理的得当，可以保持土石方数量平衡，路基稳定可靠，是一种比较经济的断面形式。三种路基横断面形式各具特点，由于地形、地质、水文等自然条件差异很大，且路基、横断面尺寸及要求亦应服从与路线、路面及沿线结构物的要求，所以横断面类型的选择，必须因地制宜，综合设计。2.3. 路基设计一般路基设计包括以下内容：选择路基断面形式，确定路基宽度和高度；选择路堤填料和压实标准；确定边坡形状和坡度；路基排水系统布置和排水结构设计；坡面防护与加固设计；附属设施设计。2.3.1. 路基宽度和高度路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之

10、和。等级高的公路，设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带等，均应包括在路基宽度范围内。路面宽度根据设计通行能力及交通量大小而定，一般每个车道宽度为3.50m3.75m，技术等级高的公路路肩宽度尽可能增大，并铺筑硬质路肩，以保证路面行车不受干扰。各级公路路基宽度如下表6.1所示。表6.1 一级公路路基宽公路等级一级公路设计速度（Km/h）10080车道数86464路基宽度（m）一般值41.033.526.032.024.5最小值38.523.520路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程和地面高程之差。由于原地面沿横断面往往是倾斜的，因此路基宽度范围内，两侧高度常有

11、差异。路基高度是指路基中心线处设计高程与原地面高程之差。而路基两侧边坡的高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。所以路基高度有中心高度与边坡高度之分。从路基的强度和稳定性要求出发，路基上部土层应处于干燥或中湿状态，路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定最小填土高度。沿河及受水侵泡的路基，其高度应根据标准所规定的设计洪水频率，求得设计水位，再增加0.5的余量。本公路等级为一级，设计洪水频率为1/100。2.3.2. 路基边坡坡度路基边坡坡度对路基稳定非常重要，确定路基边坡时路基设计的重要任务。公路路基的边坡坡度，可用边坡高度H与边坡宽度b之比表示。路基边坡坡度的

12、大小取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。一般路堤边坡坡度可根据填料种类和边坡高度按表6 .2所列坡度选用；路堤边坡高度超过列表数值，属高路堤，应单独设计。表6.2路堤边坡坡度表填料类别边坡坡率上部高度（）下部高度（）细粒土1：1.51：1.75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1：1.51：1.75路堑是从天然地层中开挖出来的路基结构物，设计路堑时，首先应从地貌和地质构造判断其整体稳定性。在遇到工程地质或水文地质条件不良的地层时，应尽量避绕它。对于稳定的地层，则应考虑开挖后，是否会减少支承，坡面风华加剧而引起失稳。土质路堑边坡应根据边坡高度、土的密实程度、地下水和

13、地面水的情况、土的特性等因素按表6.3选定。表6.3 土质挖方边坡坡度表土的类别边坡坡率黏土、粉质黏土、塑性指数大于3的粉土1：1中密以上中砂、粗砂、砂砾 1：1.5卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土胶结和密实 1：0.75中密1：1岩石路堑边坡，一般根据地质与岩石特性；对照相似工程的成功经验选定边坡坡率。岩石的种类、风化程度以及边坡的高度是决定坡率的主要因素，设计时可根据这些因素按表6.4限定。表6.4 岩石挖方边坡坡度表边坡岩体类型风化程度边坡坡率类未风化、微风化1：0.11：0.31：0.11：0.3弱风化1：0.11：0.31：0.31：0.5类未风化、微风化1：0.11：0.31：0.3

14、1：0.5弱风化1：0.31：0.51：0.51：0.75类未风化、微风化1：0.31：0.5弱风化1：0.51：0.75类弱风化1：0.751：1弱风化1：0.751：12.3.3. 路基填料用于公路路基的填料要求挖取方便，压实容易，强度高，水稳定性好。其中强度要求是按CBR值确定，应通过取土实验确定填料最小强度和最大粒径。巨粒土，级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。石质土，如碎石土、砂土质碎石及碎石砂，粗粒土中的粗、细砂质粉土，细粒土中的轻、重粉质粘土都具有较高的强度和足够的强度和水稳定性，属于较好的路基填料。膨胀岩石、易溶性岩石不宜直接用于路堤填筑，强风化石料、崩解性岩石和盐化岩石不得

15、直接用于路堤填筑。砂土可做路基填料，但由于没有塑性，受水流冲刷和风蚀时易损坏，在使用时可掺入粘性大的土。土方路堤填筑需满足以下要求：1、性质不同的填料，应水平分层、分段填筑、分层压实。同一水平层路基的全宽应采用一种调料，不得混合填筑。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于500mm。填筑路床顶最后一层时，压实后的厚度不得小于100mm；2、对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。在有地下水的路段或临水路基范围内，宜填筑透水性好的填料；3、在透水性不好的压实层上填筑透水较好的填料前，应在其表面设2%4%的双向横坡，并采取相应的防水措施。不得在由透水性较好的填料所

16、填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料；4、每种填料的松铺厚度应通过实验确定；5、每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度；6、路堤填筑时，应从最低处分层填筑，逐层压实；当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1：5时应按设计要求挖台阶，或设置坡度向内并不大与4%/宽度大于2m的台阶；7、填方分几个作业段施工时，接头部分如不能交替填筑，则先填路段，应按1：1坡度分层留台阶；如能交替填筑，则应分层交互搭接，搭接长度不小于2m。2.3.4. 路基压实压实度是以应达到的干密度绝对值与标准击实法得到的最大干密度之比值的百分率表征。土的压实效果同压实的含水率有关，存在一最佳含水率，在此含水率条件下，采用一定的压实功

17、能可达到最大的密实度，获得最经济的压实效果。因为路基土在最佳含水率状态下进行压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。路基可按重型击实试验法求得的最大干密度控制压实度。各等级公路路基压实度如下表6.5所示。表6.5 一级公路土质路基压实度标准填挖类型路床顶面以下深度一级公路压实度（%）路堤上路床00.3m96下路床0.30.8m94上路堤0.81.5m93下路堤1.5m96零填及零挖路基00.3m96030.8m962.4. 路基附属设施2.4.1. 取土坑和弃土堆路基土石方的挖填平衡是公路路线设计的基本原则，但往往难以做到完全平衡。土石方数量经过合理调配后，仍然会有部分借方和弃方，路基的借弃首

18、先要合理选择地点，即确定取土坑和弃土堆的位置。选点时要兼顾土质、数量、用地及运输条件等因素，还必须结合沿线区域规划、因地制宜，综合考虑，维护自然平衡，防止水土流失，做到借之有利、弃之无害。借弃所形成的坑或堆，要求结合当地地形，充分加以利用，并注意外形规整，弃堆稳固。高等级公路或干线公路应特别注意。本设计填方大于挖方，故在K1+100处设取土坑。2.4.2. 护坡道和碎落台护坡道时保护路基边坡稳定性的措施之一，设置的目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度。护坡愈宽，愈利于边坡稳定，但至少为1.0m。宽度大，则工程量亦随之增加，要兼顾边坡稳定性与经济合理性。护坡道一般设在路基坡脚处，边坡较高时亦

19、可设在边坡上方及挖方边坡的边坡处。浸水路基的护坡度，可设在浸水线以上的边坡上。碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处，主要供零星土石碎块下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，亦有护坡度的作用。碎落台宽度一般为1.01.5m。2.5. 路基防护与加固为确保路基的强度与稳定性，路基的防护与加固，也是不可缺少的工程技术措施。随着公路等级的提高，为维护正常的交通运输，减少公路病害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的防护与加固更具有重要意义。路基的防护与加固设施，主要有边坡坡面防护，沿河路堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防

20、止和延迟软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护包括植物防护和工程防护。植物防护可美化路容，协调环境，调节边坡土的湿度与温度，起到固结和稳定边坡。它对坡高不大，边坡比较平缓的土质坡面是一种简易有效的防护设施，其方法有种草、铺草皮和植树。土质边坡防护也可采用拉伸网草皮、固定草种布或网格固定撒种，用土工合成材料进行土质边坡防护的边坡坡度宜在1：1.01：2.0。当不宜使用植物防护或考虑就地取材时，采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面防护是常用的防护形式。它主要有砂浆抹面、勾缝或喷涂及石砌护坡或护面墙。抹面防护应用于

21、石质挖方坡面，岩石表面易受风化但比较完整的新坡面。喷浆施工简便，效果较好，适用于易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡。比较坚硬的岩石坡面，为防水渗入缝隙成害，视缝隙深浅与大小，分别予以灌浆、勾缝或嵌补等。此外路基坡面还可采取干砌片石护面和护面墙防护措施。冲刷防护主要是对沿河滨海路堤、河滩路堤及水泽区路堤，亦包括桥头引道，以及路基边旁堤岸等的防护。堤岸防护与加固设施，有直接和间接。直接防护与加固设施中包括植物防护和石砌防护与加固，常用的有植物、铺石、抛石和石笼等。间接防护主要指导治结构物，如丁坝、顺坝、防洪堤、拦水坝等。必要时要进行疏浚河流、改变流水方向，避免或缓和水流对路基的直接破坏作用。2.6.

22、 路基排水设计2.6.1. 排水设计原则路基路面的强度与稳定性同水的关系十分密切。路基排水的任务就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基及路面具有足够的强度和稳定性，减少路基路面病害。路基设计时必须考虑将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水漫流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干和降低，并引导至路基范围以外的适当地点。具体设计原则如下：1、路基排水设施要因地制宜、全面规划、合理安排、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠，宜短不宜长，以使水流不过于集

23、中，做到及时疏散，就近分流；2、各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田相结合，必要时可适当的增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基稳定，路基边沟一般不应用作农田灌溉渠道，两者必须合并使用时，边沟的断面应增，并予以加固，以防水流危害路基；3、设计前必须进行调查研究，查明水源和地质条件，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结合，地下排水与地面排水相配合，各种排水沟渠的平面设置与竖向布置相配合，做到路基路面综合设计和分期修建。对于排水困难和地质不良的路段，还应与路基防护加固相配合，并进行特殊设计；4、路基排水要注意防止附近山坡地水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟

24、溪和改变水流性质，尽量选择有利地质条件，不设人工沟渠，减少排水沟的防护和加固工程。对于重点路段的主要排水设施，以及土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠，应注意必要的防护与加固；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，又必须讲究经济效益；6、为了减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水措施以便迅速排除路面结构内的水，亦可修筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。2.6.2. 路基排水设备1、路基地面排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽，各类地段排水沟应高出设计水位0.2m以上。边沟通常设置在挖方路基的路肩外侧或低路

25、堤的坡脚外侧，多与中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。截水沟又称天沟，一般设置在挖方边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流（如边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水）引至桥涵或路基范围外的指定地点。跌水和急流槽是路基路面排水沟渠的特殊形式，用于纵坡大于10%，水头高差大于1m的陡坡地段。当水流需要横跨路基，受到设计高程的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称为倒虹吸，后者称为渡水槽，分别相当于涵洞和渡

26、水桥，两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半时配合农田水利所需而采用。气候干旱、排水困难的地段，可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池排除地表水。根据设计基本情况，本设计路面排水采取边沟和排水沟两种排水设施。边沟横断面采用矩形，矩形边沟的深度和宽度均为0.6m。边沟采用浆砌片石，且边沟纵坡宜与路线纵坡一致。排水沟横断面也采用矩形，矩形排水沟的深度和宽度均为0.6m。因边沟的排水量不大，一般不需要进行水文和水力计算。现对排水沟进行水力验算。（1）排水沟设计流量计算： （61）式中：Q设计流量（m3/s） q设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度（mm/min） 径流系数 F汇水面积（km2）当

27、缺乏自记雨量计资料时，可采用标准降雨强度等值线图和有关转换系数，按下式计算降雨强度： （62）式中：q5，105年重现期和10min降雨历时的标准降雨强度（mm/min）； cp重现期转换系数，为设计重现期降雨强度qp同标准重现期降雨强度q5的比值； ct降雨历时转换系数，为降雨历时t的降雨强度qt同10min降雨历时的降雨强度q10的比值。坡面汇流历时可按下式计算确定 （63）式中：坡面汇流历时（min）； 地表出度系数分别为坡面长度（m）和坡度计算沟管内汇流时，先在断面尺寸、坡度变化点或者有支沟汇入处分段，分别计算各段的汇流历时后再叠加而得，即 （64）式中：沟管内汇流历时（min）； 分

28、段数和分段序号； 第i段的长度（m）； 第i段的平均流速（m/s）。公路处于河南省，查得5年重现期10min降雨历时的降雨强度为，5年重现期转换系数，降雨历时转换系数，由公式（62）得：降雨强度设回流时间为5min。因为公路为一级公路，路面采用沥青路面，故取设计重现期为5年，沥青水泥混凝土路面径流系数为0.95，粗料土坡面和路肩径流系数取0.40.65。选取出水口间距为200m，则汇水面积：路面汇水面积边坡及边沟汇水面积碎落台汇水面积设计流量根据公式（73）、（74）有：因为，故假设回流时间合格，设计净流量。（2）水力验算因排水沟采取干砌片石，矩形断面宽度和深度为0.6m，容许最大设计流水，粗

29、糙系数n为0.017，按规定，排水沟需高于水面0.2米，故过水断面高度按0.4m计算：过水断面面积湿周水力半径参数流速系数流水断面流速流量因为，所以排水沟满足排水要求。2、地下排水设备路基及边坡土体中的上层滞水，或埋藏很浅的潜水称为地下水，当地下水影响路基路面强度或边坡稳定时，应设置暗沟、渗沟和检查井等地下排水设施。常用的路基地下排水设施有盲沟、渗沟和渗井。盲沟由于池内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定地点。渗沟是采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定地点，他的作用是降低地下水位或拦截地下水。渗井属于立式地下排水设备，当地下存在多长含水

30、层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层去，以降低上层水的地下水位或全部予以排除。3. 路面结构设计3.1. 基本资料3.1.1. 自然地理条件本设计中一级公路，为双向四车道，位于5区，拟采用沥青路面结构，沿线土质为粉质土，属中湿状态。本设计路段路基处于5区，路基土为粉质土，路基处于中湿状态，土基的稠度经查表为0.91.05，根据二级自然区划各土组土基回弹模量参考值表确定土基回弹模量设计值为42MPa。3.1.2. 交通量及其年增长率和设计年限根据工程可行性研究报告可知该路段所在地区近期交

31、通组成与交通量，如表7.1所示。交通量增长率为5%，为沥青路面累计标准轴次按15年计。表7.1 近期交通组成与交通量表型号前轴载(KN)后轴载(KN)后轴数轮组数后轴距(m)交通量(辆/日)黄河JN15049101.61双0700解放CA10B19.460.851双0800解放CA3903570.151双0800尼桑CK10G39.25761双01000菲亚特650E33721双01000长征XD16042.685.202双3900太脱拉11138.7742双310003.1.3. 设计轴载1、当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，各种车辆的前、后轴均应按公式（8-1）换算成标准轴载P的当

32、量作用次数N。（计算结果如表8.2） （7-1）式中：N标准轴载的当量轴次（次/日）；ni各种被换算汽车的作用次数，（次/日）；P 标准轴载（KN）；Pi 各种被换算车型的轴载（KN）；C1轴数系数，；C2轮组系数，双轮组为1，单轮组为6.4，四轮组为0.38。设计交通量是根据不同公路等级的设计年限、第一年双向日平均当量轴次(N1)、年平均交通量增长率、车道系数及该公路交通特点，计算设计年限内一个方向一个车道的累计当量轴次，按公式（7-1）计算：取车道系数，则15年总累积当量轴次：路面营运第一年双向日平均当量轴次为3799，设计年限内一个车道上的累计当量轴次为，属中等交通等级。一个车道上大客车

33、及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=2480，属重交通等级。表7.2 轴载换算与累计轴载车型轴型Pi（kN）C1C2N（次/日）Ns黄河JN150前轴单轴单轮4916.4700201.20后轴单轴双轮101.6011700750.04解放CA10B前轴单轴单轮19.4016.48004.09后轴单轴双轮60.851180092.18解放CA390前轴单轴单轮3516.480053.21后轴单轴双轮70.1511800171.12尼桑CK10G前轴单轴单轮39.2516.41000109.49后轴单轴双轮76111000303.07菲亚特650E前轴单轴单轮3316.4100051.49后轴单

34、轴双轮72111000239.55长征XD160前轴单轴单轮42.616.4900140.72后轴双轴双轮85.202.21900986.46太脱拉111前轴单轴单轮38.716.41000102.97后轴双轴双轮742.211000593.723799312、以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，各种车辆的前、后轴均应按公式(8-2)换算成标准轴载P的当量作用次数N：（计算结果如表7.3） (7-2)式中：C1轴数系数C2系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。计算设计年限内一个方向一个车道的累计当量轴次，按公式（7-2）计算：取车道系数，则15年总累积当量轴次：属中

35、等交通等级。表7.3 轴载换算与累计轴载车型轴型Pi（kN）C1C2N（次/日）Ni黄河JN150前轴单轴单轮49118.570043.04后轴单轴双轮101.6011.0700794.78解放CA10B前轴单轴单轮19.40118.58000.03后轴单轴双轮60.8511.080015.04解放CA390前轴单轴单轮35118.58003.33后轴单轴双轮70.1511.080046.91尼桑CK10G前轴单轴单轮39.25118.5100010.42后轴单轴双轮7611.01000111.30菲亚特650E前轴单轴单轮33118.510002.60后轴单轴双轮7211.0100072.2

36、2长征XD160前轴单轴单轮42.6118.590018.06后轴双轴双轮85.2031.0900749.69太脱拉111前轴单轴单轮38.7118.510009.30后轴双轴双轮7431.01000269.762146.48软件计算结果（如下图7.1）所示，与手算结果基本吻合。图7.1 软件轴载计算结果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，拟定结构方案：方案一：4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥青混凝土+25cm水泥碎石+？水泥石灰稳定土，以水泥石灰稳定土为设计层。方案二：4cm细粒式沥青混凝土+8cm中粒式沥青混凝土+15cm密

37、级配沥青碎石+？水泥稳定砂砾+石灰土，以水泥稳定砂砾为设计层。3.3. 路面材料配合比设计与设计参数的确定3.3.1. 试验材料的确定半刚性基层所用集料取自沿线料场，结合料沥青选用A级90号，上面层采用SBS改性沥青，技术指标据符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）相关规定。3.3.2. 路面材料抗压回弹模量的确定1、据设计及配合比，选取工程用各种原材料制作，测定设计参数。按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTG E512009）中规定的项目顶面法测定半刚性材料的抗压回弹模量。2、照公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E202011）中规定的方法测定沥青混合料的抗压

38、回弹模量，测定20、15的抗压回弹模量，各种材料的试验结果与设计参数见表7.4。表7.4 面层材料及其他材料抗压回弹模量测定与参数取值层位结构层材料名称厚度（mm）20平均抗压模量(MPa)15平均抗压模量(MPa)1细粒式沥青混凝土40140020002中粒式沥青混凝土60120016003粗粒式沥青混凝土80100012004密级配沥青碎石基层100100012005水泥碎石250150015006水泥石灰稳定土？5505507水泥稳定砂砾？130015008石灰土2005505509新建路基423.3.3. 路面材料劈裂强度测定根据设计配合比，选取工程用各种原材料，测定规定温度和龄期的材

39、料劈裂强度。按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程与公路工程无机结合料稳定材料试验规程中规定的方法进行测定，结果如表7.5所示。表7.5 路面材料劈裂强度材料名称细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土密级配沥青碎石基层水泥碎石水泥石灰稳定土水泥稳定砂砾石灰土劈裂强度（Mpa）1.41.00.80.60.60.30.50.253.4. 结构层厚度计算方案一：1、我国公路沥青路面设计规范（JTG D502006）规定路面设计弯沉值由公式（8-3）计算确定。=600 (7-3)式中：设计弯沉值（0.01mm）；设计年限内一个车道累计当量标准轴载通行次数；公路等级系数，高速公路、一级公路为1.

40、0；面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；结构类型系数，刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0。该结构为半刚性基层，沥青路面的公路等级系数为1.0，面层类型系数为1.0，基层类型系数为1.0。计算设计弯沉值：）故设计弯沉值为23.04（0.01mm）。2、沥青混凝土面层、半刚性材料基层、底基层以弯拉应力为设计指标时，材料的容许拉应力应按下列公式计算： （7-4）式中： 路面结构层材料的容许拉应力，即该材料能承受设计年限次加载的疲劳弯拉应力(MPa)；沥青混凝土或半刚性材料的极限抗拉强度(MPa)；抗拉强度结构系数。根据结构层材料不同，按以下公式计算值： （沥青混凝土面层） （7-5） (无机结合

41、料稳定集料) （7-6） (无机结合料稳定细粒土) （7-7）计算容许拉应力如下：细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土：粗粒式沥青混凝土：水泥碎石：水泥石灰稳定土：软件计算过程如下：新建路面结构厚度计算新建路面的层数：5标准轴载：BZZ-100路面设计弯沉值：23.04(0.01mm)路面设计层层位：5设计层最小厚度：200mm按设计弯沉值计算设计层厚度： (仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度 ：(第1层底面拉应力计算满足要求)(第2层底面拉应力计算满足要求)(第3层底面拉应力计算满足要求)(第4层底面拉应力计算满足要求)(第5层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度：(仅考虑弯沉)(同时考虑

42、弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度：经查表路面最小防冻厚度为450mm，验算结果路面总厚度为650mm，满足防冻要求。路面结构厚度结果如表7.6所示。表7.6 方案一结构厚度计算结果层位结构层材料名称厚度（mm）20平均抗压模量(MPa)15平均抗压模量(MPa)劈裂强度（MPa）容许拉应力（MPa）1细粒式沥青混凝土40140020001.40.432中粒式沥青混凝土601200160010.313粗粒式沥青混凝土80100012000.80.254水泥碎石250150015000.60.35水泥石灰稳定土2205505500.30.126新建路基42方案二：该结构为半刚性基层，沥青路面的公路等

43、级系数为1.0，面层类型系数为1.0，基层类型系数为1.0。计算设计弯沉值：）故设计弯沉值为23.04（0.01mm）。按公式6-7，6-8，6-9，各层材料的容许拉应力如下：细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土：密级配沥青碎石基层：水泥稳定砂砾：石灰土：软件计算过程如下：新建路面结构厚度计算新建路面的层数：5标准轴载：BZZ-100路面设计弯沉值：23.04(0.01mm)路面设计层层位：4设计层最小厚度：200mm按设计弯沉值计算设计层厚度： (仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度：(第1层底面拉应力计算满足要求)(第2层底面拉应力计算满足要求)(第3层底面拉应力计算满足要求)(第4层底面拉应力计算满足要求)(第5层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度：(仅考虑弯沉)(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度：路面最小防冻厚度为450mm，验算结果表明，路面总厚度为650mm，满足防冻要求。路面结构厚度结果如表7.7所示。表7.7 方案二路面结构厚度结算结果层位结构层材料名称厚度（mm）20平均抗压模