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1、设计计算1.路线设计1.1 道路等级和技术标准的确定1.1.1 已知资料路段初始年交通量如表1.1.1(辆/日,交通量年平均增长率4.2%)表1.1.1 初始年交通组成表交通组成(辆/日)解放CA10B187解放CA390252东风EQ140513黄河JN150404黄河JN253399长征XD980136日野ZM440255日野KB222128太拖拉13850轴重小于25kN的车辆2735交通量年增长率4.2%1.1.2 交通量计算由公路工程技术标准规定:采用小客车为折算标准车型。各汽车代表车型与换算系数见表1.1.2。表1.1.2 各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车

2、1.019座的客车和载质量2 t 的货车中型车1.5>19座的客车和载质量>2 t7t的货车大型车2.0 载质量>7 t1 4 t 的货车拖挂车3.0 载质量 >1 4 t 的货车所以初始年交通量:=(187+252+513)×1.5+(404+399+136+128+50)×2.0+255×3.0+2735=7162(辆/日)1.1.3 公路等级确定根据标准1.0.4,高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按2 0年预测;具集散功能的一级公路,以及二、三级公路的设计交通量应按15年预测; 四级公路可根据实际情况确定。标准1.0.3,

3、双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量500015000 辆。初步假设为二级公路,则远景设计规划年限为15年,远景设计规划年限交通量=12740(辆/日)15000(辆/日)远景设计年限交通量仍然在双车道二级公路所能适应交通量范围内,所以拟定该公路为双车道二级集散公路,设计车速为60km/h。1.1.4 公路主要技术标准的确定该路段为集散公路,交通量较小,沿线地形不够平缓,故设计速度选用60km/h,服务水平为三级。其主要技术标准见表1.1.4。1.1.4 主要技术指标汇总表指标名称技术指标公路等级双车道二级公路设计车速(km/h)60服务水平三级净空高度(m)5车道宽度

4、(m)3.5右侧硬路肩宽度一般值0.75最小值0.25土路肩宽度(m)一般值0.75最小值0.5路基宽度(m)一般值10.00最小值8.50停车视距(m)75最大超高值(%)8圆曲线最小半径(m)一般值200极限值125不设超高最小半径路拱2.0%1500路拱2.0%1900最大纵坡(%)6最小纵坡(%)0.3最小坡长(m)150最大坡长(m)纵坡坡度3%12004%10005%8006%600竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲线半径(m)一般值2000极限值1400凹形竖曲线半径(m)一般值1500极限值1000竖曲线最小长度(m)50路基设计洪水频率1/50汽车荷载等级公路级1.2纸上选线1

5、.2.1 选线原则路线方案的选择首先考虑能否在国家、省公路网中起到应有的作用,即是否能够满足国家的政治、经济和国防的要求和长远利益。对于集散二级公路,主要功能是连接城市和其附近的城镇,所以走向比较自由,尽量离人聚居地近些,但又不能穿过。技术指标达到规范要求即可,应着重减少对沿线居民的影响和对环境、经济的破坏,在此前提下尽量减小工程造价。本路段的地形是以丘陵为主,绝对高度不超过180m,且最大相对高度小于100m,属于微丘地形,地质条件良好。而本路段除了居民区、农田地势较为平缓外,大部分的丘陵坡度较大。但由于技术指标要求并不是很高,所以可沿山脚布线,尽量少跨农田。1.2.2 路线方案拟定与比选根

6、据以上原则,同时结合当地的实际情况,详细研究,综合考虑,现提出以下两个路线方案。方案A:该路线方案全长约1240m,有两个交点,两交点处转角同向,小桥一座。其充分利用沿线地形,与地形相适应,基本上是沿山脚前行。在尽量少占房屋的前提下,从居住地旁穿过,方便当地居民出行,占用了部分农田和池塘。其设置的平曲线线性技术指标均符合标准。方案B:该方案路线全长约1100m,较短,只有一个交点,技术指标较高,与高压线保持了适当的距离。该方案穿过了两个较高的山脊,若不设置隧道,则挖方量会很大。方案比较:(1)技术方面,方案A有两个交点,交点处转角同向,中间须设较长的直线段,方案B只有一个交点,两个方案均能达到

7、标准要求,但方案B的平曲线标准由于没有相邻的交点的影响,故可以设更大的半径,平曲线技术标准优于方案A,行车更舒适。(2)经济方面,方案A充分利用地形布线,尽量保持填挖平衡,即保证拆迁工作少,有利于居民出行;方案B拆迁量较大,农田占用较大,穿过两个较高的山脊,挖方量较大。(3)生态环境方面,方案A占用农田不多,拆迁较少,减少了公路对村屯现有环境条件的影响,最大限度的维持了原有的生态平衡,但经过的池塘较方案B多;方案B占用了较多的农田,拆迁量也较大,对当地居民的生活和农业生产影响较大。综上所述,技术指标上方案B优于方案A,但在保护生态环境和农业生产方面,方案A更具优势,且该路线设计车速低,对技术标

8、准要求并不高,方案A的填挖方量也较少。考虑到方案A技术指标符合标准,同时有利于维持当地居民的生产生活,保护了生态环境,因此选择方案A作为本设计推荐的最佳方案。1.3平面定线设计平面线形应与地形、地物和环境相适应,保持线形的连续性和均衡性,并与纵断面设计相协调。设计路线在交点处设置了半径大小合适的圆曲线,该路线充分利用地形,多走坡脚和垭口,减少了土石方工程量。路线走向及交点如下图所示。本设计根据地形图上路线的起始点,定出了两个控制点JD1,JD2。以下是平曲线设计的相关计算:(1)交点间距及方位角的计算在地形图上读出起点、交点和终点的坐标QD(A):(478094.8193,945128.753

9、4) JD1(B):(478231.8693,945091.1105) JD2(A):(478833.2728,945135.5850) ZD(A):(479102.9003,945550.5023) AB段同理BC段CD段(2) 转角计算(左转)(左转)(3)圆曲线计算本路段设两个交点,具体参看图纸。 JD1处的转角为-19°3516.1,取R=300m。缓和曲线长度Ls旅客感觉舒适得:Ls=0.035=0.035×=25.2m行驶时间不过短得取Ls为50m。圆曲线内移值P总切线长曲线总长度回旋线、圆曲线、回旋线长度之比约为1:1.05 :1,具有较好的线形协调性对于JD

10、2同上述过程,转角为-52°4512.3,取R=202m。缓和曲线长度Ls旅客感觉舒适得:Ls=0.035=0.035×=37.4m行驶时间不过短得取Ls为90m。圆曲线内移值P总切线长曲线总长度回旋线、圆曲线、回旋线长度之比约为1:1.07 :1,具有较好的线形协调性两交点间直线段距离为,符合同向曲线间直线段长度要求。 桩号推算起点桩号QD:K0+000, JD1:K0+142.126,基本桩号交点1处 JD K0+142.126-) T 76.840 ZH K0+65.286+) Ls 50 HY K0+115.286+) (L-Ls) 102.535 HZ K0+21

11、7.821-) Ls 50 YH K0+167.821-) (L-2Ls)/2 26.2675 QZ K0+141.554+) (2T-L)/2 0.5725 JD K0+142.126HZ:K0+217.821,所以JD2:K0+744.027交点2处基本桩号推算 JD K0+744.027-) T 145.924 ZH K0+598.103+) Ls 90 HY K0+688.103+) (L-Ls) 185.937 HZ K0+894.040-) Ls 90 YH K0+784.040-) (L-2Ls)/2 47.9685 QZ K0+736.072+) (2T-L)/2 7.9555

12、 JD K0+744.027HZ:K0+874.040,所以终点桩号ZD:K1+222.945表1.3.1 直线、曲线及转角表交 点 号交 点 坐 标交点桩号转 角 值曲 线 要 素 值 (m)曲 线 主 点 桩 号N (X)E (Y)半 径缓和曲缓和曲切 线曲 线外 距校正值第一缓和曲线第一缓和曲线终曲线中点第二缓和曲线起第二缓和曲线线长度线参数长 度长 度起 点点或圆曲线起点点或圆曲线终点终 点1234567891011121314151617QD945128.753 478094.819 K0+000JD1945091.111 478231.869 K0+142.126-19.58783

13、0050122.47476.84024152.535 4.789 1.145K0+85.286K0+135.286K0+161.554K0+187.821K0+237.821JD2945135.585 478833.273 KO+744.027-52.753420290134.833145.9237275.937 25.335 15.911K0+618.103K0+708.103K0+756.072K0+804.040K0+894.040ZD945575.888 479119.397 1.4 纵断面设计1.4.1 纵断面设计原则纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理条件和构造物控制

14、标高等,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。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。纵坡设计的一般要求为:(1)纵坡设计必须满足公路工程技术标准(JTGB012003)的各项规定。(2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶,纵坡应具有一定的平顺性。起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值,和理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段。(3)纵坡设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅。(4)一般情况下

15、纵坡设计应考虑填挖平衡,尽量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。(5)纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基稳定。(6)对连接段纵坡,如大、中桥引道等,纵坡应和缓、避免产生突变。(7)在实地调查基础上,充分考虑通道、水利等方面的要求。1.4.2 平纵组合设计(1)设计原则应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。注意与道路周围环境的配合,它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度,并可起到引导视线的作用。(2)平曲线与竖曲线的组合平曲线与竖曲线应相互

16、重合,且平曲线应稍长于竖曲线。平曲线与竖曲线大小应保持平衡。(3)暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。1.4.3 竖曲线要素的计算 竖曲线要素示意图如下:图1.4 竖曲线要素示意图L:竖曲线长度(m):坡差(%)R:竖曲线半径(m)E:竖曲线外距(m)T:竖曲线切线长(m)准备工作按比例标注20m桩、在地形图上读出地面标高、绘制地面线、绘制平曲线示意图等内容见纵断面设计图。土质情况:050cm为松土,50100cm为软土,100300cm为硬土,300cm以上为软石。 控制点在桩K0+760m与桩K0+800m间有河流,拟建造一座40米跨径的简直梁桥,桥道高出河滩11.3m。同时有原有公

17、路从该两桩号间通过,可以建造匝道连接桥涵与原有公路,实现集散功能,故不再设置交叉口。起点高程110m,无越岭垭口。 试坡及核对按照标准,最大纵坡为6%,最小纵坡0.3%,最小坡长150m,最大坡长见表1.4.1:表1.4.1 不同纵坡最大坡长纵坡坡度最大坡长(m)3%12004%10005%8006%600经核对均符合。 订坡见纵断面设计图。坡长为两段桩号之差,坡度为高差与坡长之比,各段坡度线指标计算结果见表1.4.2:表1.4.2 各段坡度线指标计算结果坡段坡度值(%)变坡点桩号高程(m)坡长(m)1-4K0+280.000100.000280.00024.6K0+540.000112.00

18、0260.0003-0.6K0+900.000110.000360.00045K1+222.945(ZD)126.147322.945 设置竖曲线根据标准,竖曲线各项指标要求见表1.4.3:表1.4.3 竖曲线各项指标要求凸形竖曲线半径(m)一般值2000极限值1400凹形竖曲线半径(m)一般值1500极限值1000竖曲线最小长度(m)50a) 竖曲线要素计算以第一个变坡点为例,是凹型竖曲线,设半径为R=3000m.变坡角曲线长切线长外距b)表1.4.4 竖曲线要素汇总表变坡点变坡角(%)半径(m)曲线长L(m)切线长T(m)外距E(m)K0+280.0008.630002581292.774

19、K0+540.000-5.2300015678-1.014K0+900.0005.63000168841.176经检验,竖曲线各要素均符合标准要求。 计算竖曲线设计标高根据变坡点高程和坡度计算切线高程,计算各点竖距,计算竖曲线各点设计标高,各段竖曲线计算结果见下各表,表1.4.5 K0+280处竖曲线设计高程桩号切线高程(m)竖距(m)设计高程(m)K0+151105.160 0.000 105.160 K0+160104.800 0.014 104.814 K0+180104.000 0.140 104.140 K0+200103.200 0.400 103.600 K0+220102.40

20、0 0.794 103.194 K0+240101.600 1.320 102.920 K0+260100.800 1.980 102.780 K0+280100.000 2.774 102.774 K0+300100.923 1.980 102.903 K0+320101.846 1.320 103.166 K0+340102.769 0.794 103.563 K0+360103.692 0.400 104.092 K0+380104.615 0.140 104.756 K0+400105.538 0.014 105.552 K0+409105.954 0.000 105.954 表1.4

21、.6 K0+540处竖曲线设计高程桩号切线高程(m)竖距(m)设计高程(m)K0+462108.400 0.000 108.400 K0+480109.231 0.054 109.285 K0+500110.154 0.241 110.395 K0+520111.077 0.561 111.638 K0+540112.000 1.014 113.014 K0+560111.889 0.561 112.450 K0+580111.778 0.241 112.018 K0+600111.667 0.054 111.721 K0+618111.567 0.000 111.567 表1.4.7 K0+

22、900处竖曲线设计高程桩号切线高程(m)竖距(m)设计高程(m)K0+816110.467 0.000 110.467 K0+820110.444 0.003 110.447 K0+840110.333 0.096 110.429 K0+860110.222 0.323 110.545 K0+880110.111 0.683 110.794 K0+900110.000 1.176 111.176 K0+920111.000 0.683 111.683 K0+940112.000 0.323 112.323 K0+960113.000 0.096 113.096 K0+980114.000 0.

23、003 114.003 K0+984114.200 0.000 114.200 1.4.4 全线桩号设计高程根据以上计算结果,全线桩号设计高程汇总如表1.4.8:表1.4.8 全线桩号设计高程汇总表桩号设计高程(m)桩号设计高程(m)K0+0111.200 K0+618111.567 K0+20110.400 K0+620111.556 K0+40109.600 K0+640111.444 K0+60108.800 K0+660111.333 K0+80108.000 K0+680111.222 K0+100107.200 K0+700111.111 K0+120106.400 K0+7201

24、11.000 K0+140105.600 K0+740110.889 K0+151105.160 K0+760110.778 K0+160104.814 K0+780110.667 K0+180104.140 K0+800110.556 K0+200103.600 K0+816110.467 K0+220103.194 K0+820110.447 K0+240102.920 K0+840110.429 K0+260102.780 K0+860110.545 K0+280102.774 K0+880110.794 K0+300102.903 K0+900111.176 K0+320103.166

25、 K0+920111.683 K0+340103.563 K0+940112.323 K0+360104.092 K0+960113.096 K0+380104.756 K0+980114.003 K0+400105.552 K0+984114.200 K0+409105.954 K1+0115.000 K0+420106.462 K1+20116.000 K0+440107.385 K1+40117.000 K0+460108.308 K1+60118.000 K0+462108.400 K1+80119.000 K0+480109.177 K1+100120.000 K0+500109.9

26、13 K1+120121.000 K0+520110.516 K1+140122.000 K0+540110.986 K1+160123.000 K0+560111.328 K1+180124.000 K0+580111.537 K1+200125.000 K0+600111.613 K1+220126.000 K1+222.945126.147 2.路基横断面设计2.1路基设计2.1.1路基宽度由公路工程技术标准可知,设计速度为60km/h的二级公路路基全宽取10m,以下是具体技术标准。路基全宽:10m行车道宽度:23.5=7m中间带宽度:无右侧硬路肩宽度:20.75=1.5m土路肩宽度:2

27、0.75=1.5路基横断面各组成尺寸见图2.1.1:2.1.2路拱横坡度由公路工程技术标准可知,沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1%2%,硬路肩路拱坡度与行车道相同,但不得大于5%,土路肩横向坡度一般较路面横向坡度大1%2%,设计路段位于湖南中部地区,降水较多,为迅速排除路面降水,取路拱横坡度为2%,土路肩横向坡度为3%,路拱采用 双向坡面的直线形路拱。2.2路基边坡坡度根据公路路基设计规范,对于本路段一般填土路堤边坡,当H<8m(H-路基填土高度)时,路基边坡按1:1.5放坡设计,超过8m时路基边坡按1:1.75设计,对于一般土质路堑边坡,根据当地的地质情况,其边坡坡率按1:1设计,

28、对于高路堤和深路堑应根据实际情况个别特殊设计。2.3曲线超高加宽计算2.3.1 超高设计本设计有两处处平曲线,如下表所示:表2.3.1 平曲线超高表半径(m)缓和曲线长(m)超高曲线一300503.0%曲线二202904.0%过渡方式:绕路面内侧边缘旋转,从缓和曲线某一点起过渡,采用大于1/125超高渐变率,曲线一处超高渐变率取为1/285.37,缓和段长度为50m,曲线二处超高渐变率取为1/428.6,缓和段长度为90m。采用路拱超高,过渡过程中右侧行车道绕中线逐渐抬高,直至与内侧横坡相等,然后一起绕内侧边缘旋转至超高坡度。土路肩的超高过渡:随外侧车道一起过渡,并采用外侧车道横坡。计算公式:

29、;其中ix为x距离处行车道横坡值。2.3.2 加宽设计曲线二的半径为202m,小于250m,应当设计加宽,采用第三类加宽。2.3.3 曲线超高加宽设计结果曲线超高过渡段各桩号横坡值。(见下表)表2.3.2 平曲线一处超高加宽设计表桩 号路基左侧路基右侧加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)K0+065.2860.000 -2.000 -2.000 0.000 -2.000 -2.000 K0+0800.000 -2.000 -2.000 0.000 -0.529 -0.529 K0+1000.000 -2.000 -2.000 0.000 1.47

30、2 1.472 K0+115.2860.000 -3.000 -3.000 0.000 3.000 3.000 K0+1200.000 -3.000 -3.000 0.000 3.000 3.000 K0+1400.000 -3.000 -3.000 0.000 3.000 3.000 K0+1600.000 -3.000 -3.000 0.000 3.000 3.000 K0+167.8210.000 -3.000 -3.000 0.000 3.000 3.000 K0+1800.000 -2.000 -2.000 0.000 1.785 1.785 K0+2000.000 -2.000 -

31、2.000 0.000 -0.215 -0.215 K0+217.8210.000 -2.000 -2.000 0.000 -2.000 -2.000 表2.3.3 平曲线二处超高加宽设计表桩 号路基左侧路基右侧加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)K0+598.1030.000 -2.000 -2.000 0.000 -2.000 -2.000 K0+6000.017 -2.000 -2.000 0.000 -1.875 -1.875 K0+6200.194 -2.000 -2.000 0.000 -0.542 -0.542 K0+6400.37

32、2 -2.000 -2.000 0.000 0.791 0.791 K0+6600.550 -2.125 -2.125 0.000 2.125 2.125 K0+6800.728 -3.458 -3.458 0.000 3.458 3.458 K0+688.1030.800 -4.000 -4.000 0.000 4.000 4.000 K0+7000.800 -4.000 -4.000 0.000 4.000 4.000 K0+7200.800 -4.000 -4.000 0.000 4.000 4.000 K0+7400.800 -4.000 -4.000 0.000 4.000 4.00

33、0 K0+7600.800 -4.000 -4.000 0.000 4.000 4.000 K0+7800.800 -4.000 -4.000 0.000 4.000 4.000 K0+784.0400.800 -4.000 -4.000 0.000 4.000 4.000 K0+8000.659 -2.941 -2.941 0.000 2.941 2.941 K0+8200.481 -2.000 -2.000 0.000 1.608 1.608 K0+8400.303 -2.000 -2.000 0.000 0.274 0.274 K0+8600.125 -2.000 -2.000 0.00

34、0 -1.059 -1.059 K0+874.0400.000 -2.000 -2.000 0.000 -2.000 -2.000 3、道路排水设计3.1路基排水目的和要求路基排水的目的在于确保路基能处于干燥,坚实和稳定的状态,为此,应该尽可能将停滞在路基范围内的地表水迅速排除,并防止用地范围以内的地表水对路基的浸蚀和冲磨。路基设计时,必须考虑讲影响路基稳定性的路面水排除和拦截于路基用地范围以外,并防止地面漫流,滞积和下渗。路基施工时,应该校核全线路排水系统的设计是否完备和妥善,必要时予以补充或修改,应重视排水工程的质量和使用效果。路基养护中,对排水设施应定期检查与维修,以保证排水设施正常使用

35、,水流畅透,并根据实际情况不断改善路基排水条件。3.2路基排水设计一般原则(1)排水谁既要因地制宜,全面规划,因势利导,综合治理,讲究实效,注重经济,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,必要时可以适当增加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,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匹配,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

36、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,又必须讲究经济效益。3.3排水系统上设计路面积水由2%的路拱横坡排出,经坡面汇入全线贯通的边沟,边沟水排至沟渠。中央分隔带采用凹形,坡面双向内倾,坡度3%,表面无铺面,为防止表面水下渗,设置纵向碎石盲沟,并隔一定间距通过横向塑料排水管将中央分隔带渗水排出路界。边沟的纵坡度取0.5%,边沟出水口的间距,不超过500m,边沟出水口的排放应结合地形,地质条件,以及桥涵水道位置,排引到路基范围以外,使之不冲刷路堤坡脚。截水沟设在路堑坡顶5m或路堤 坡脚2m以外,截水沟长度控制在200m500m内,超

37、过500m时,在中间适宜位置处增设排水口,由急流槽或急流管分流排引。4、沥青混凝土路面设计4.1 基本资料路基土类为粘性土,最不利时,路槽底至地下水最高水位0.52m,至最低水位2.27m。H1=1.71.9,H2=1.31.4,H3=0.91.0,所以分别为过湿路段和干燥路段。4.2 土基回弹模量的确定4.2.1 刚性板法表4.2.1 实验数据p(MPa)Li(0.01mm)000.02140.04300.06390.08570.1790.151110.21650.251830.3238图4.2.1 p-L曲线图4.2.2 p-L曲线(修正后)表4.2.2 实验数据(修正后)p(MPa)Li

38、(0.01mm)000.0270.04200.06290.08470.1690.151010.21550.251730.3228按Li1mm,p0.7MPa取前6组数据计算,(第一组数据为人为添加,只有绘图意义)计算公式为取D=30cm表4.2.3 Ei计算表数据组p(MPa)Li(0.01mm)Ei(MPa)20.02759.073 30.042041.351 40.062942.777 50.084735.193 60.16929.965 SUM0.317236.062 所以,各级荷载回弹模量见上表。4.2.2 弯沉测定法按线性内插求的d/r极限值为3.14表4.2.4 实验数据及先期处理

39、测点Li(0.01mm)didi/rd/r极限值120121.6431.59 3.14215425.3571.86 3.1431833.6430.27 3.14419818.6431.37 3.1451736.3570.47 3.14616217.3571.27 3.14720626.6431.95 3.14816712.3570.91 3.14920323.6431.73 3.141019212.6430.93 3.141115029.3572.15 3.141219818.6431.37 3.141315524.3571.79 3.141416910.3570.76 3.14179.357

40、S20.20113.636表2-1可见数据均满足d/r极限值要求。所以弯沉代表值(0.01mm)取泊松比轮载,测定用标准车双圆荷载单轮传压面当量圆半径.弯沉系数a取0.712.所以综合回弹模量.4.3 轴载分析交通组成如表4.3.1,表4.3.1 交通组成表车型后轴数后轴轮组数后轴距(m)日交通量解放CA10B1双-187解放CA3901双-252东风EQ1401双-513黄河JN1501双-404黄河JN2532双<3399长征XD9802双<3136日野ZM4402双<3255日野KB2221双-128太拖拉1382双<350轴重小于25kN的车辆2735交通量年增

41、长率4.2%4.4 累计当量轴次路面设计以单轴双轮组BZZ100kN作为标准轴载进行计算。4.4.1 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(1) 轴载换算黄河JN253车型后轴计算Pi=66.00kN,标准荷载P=100kN,轴载日作用次数ni=399,轴数系数,m为轴数轮组系数C2,双轮组,取,所以标准荷载当量轴次表4.4.1 各级轴载当量轴次计算车型PiC1C2ni解放CA10B后轴60.851118721.5解放CA390前轴35.0016.425216.8后轴70.151125253.9东风EQ140后轴69.2011513103.4黄河JN150前轴49.0016

42、.4404116.1后轴101.6011404432.9黄河JN253前轴55.0016.4399189.6后轴66.002.21399144.0长征XD980前轴37.1016.413611.7后轴72.652.2113674.5日野ZM440前轴60.0016.4255176.9后轴100.002.21255561.0日野KB222前轴50.2016.412840.9后轴104.3011128153.7太拖拉138前轴51.4016.45017.7后轴80.002.215041.72156.2注:轴载小于25KN不计(2)累计当量轴次计算查规范得双向二车道二级公路沥青路面设计年限为12年,

43、车道系数取0.65。年平均交通量增长率为=4.2%,所以设计年限内一个方向一个车道的累计当量轴次(次)(次)根据规范,300万次<Ne<1200万次,为中等交通。4.4.2 验算半钢性基层层底拉应力的累计当量轴次(1) 轴载换算黄河JN253车型后轴计算Pi=66.00kN,标准荷载P=100kN,轴载日作用次数ni=399,轴数系数,m为轴数轮组系数C2,双轮组,取,所以标准荷载当量轴次表4.4.2 各级轴载当量轴次计算车型PiC1C2ni8解放CA10B后轴60.85111873.5解放CA390后轴70.151125214.8东风EQ140后轴69.201151327.0黄河

44、JN150后轴101.6011404458.7黄河JN253前轴55.00118.539961.8后轴66.003139943.1长征XD980后轴72.653113631.7日野ZM440前轴60.00118.525579.2后轴100.0031255765.0日野KB222前轴50.20118.51289.6后轴104.3011128179.3太拖拉138前轴51.40118.5504.5后轴80.00315025.281703.3注:轴载小于50KN不计(2)累计当量轴次计算查规范得双向二车道二级公路沥青路面设计年限为12年,车道系数取0.65。年平均交通量增长率为=4.2%,所以设计年

45、限内一个方向一个车道的累计当量轴次(次)(次)4.5 结构组合设计4.5.1 过湿路段路面组合设计(1)方案拟定及比选根据本地区的路用材料,结合已有工程经验和典型路面结构,拟定了两个结构组合方案。推荐方案如表4.5.1,表4.5.1 过湿路段路面组合设计推荐方案结构层材料厚度(cm)回弹模量(MPa)表面层AC-1341400下面层AC-2051200基层水泥碎石181500底基层水泥砂砾201300垫层级配碎石20225土基36.1基层与沥青面层模量比为1.25,接近规定范围1.53,基本符合要求;基层与底基层模量比为1.15<3,符合要求;底基层与垫层模量比为5.78,在规定范围1.

46、512.5之间,符合要求;垫层与土基模量比为6.23,在规定范围1.512.5之间,符合要求。表4.5.2 过湿路段路面组合设计备选方案结构层材料厚度(cm)抗压模量(MPa)表面层AC-1031400下面层AC-1651200基层二灰碎石181500底基层二灰砂砾201300垫层级配碎石20225土基46.7基层与沥青面层模量比为1.25,接近规定范围1.53,基本符合要求;基层与底基层模量比为1.15<3,符合要求;底基层与垫层模量比为5.78,在规定范围1.512.5之间,符合要求;垫层与土基模量比为4.82,在规定范围1.512.5之间,符合要求。方案比选:该地区年降水量大;年最高月平均气温大于30,且高温季节长;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

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