发布时间 : 星期五 文章二级公路线形设计毕业设计说明书（长安大学）更新完毕开始阅读
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4.1路面设计基本要求
不同路面结构组合，在使用性能和工程经济上会有不相同的效果，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基综合设计。
路面设计基本原则是：
1.路面应具有良好的稳定性和足够的强度，表面应满足平整、抗滑和排水要求；
2.面层、基层的结构类型及厚度应与公路等级、交通等级组成相适应； 3.要顾及各结构层本身的结构特性； 4.要考虑水文状况的不利影响；
5.适当的层厚和层数，各结构层既要满足最小厚度要求，又应考虑施工可行性；
6.应与当地的气候、水文、地质状况相适应，并充分利用当地筑路材料
4.2路面结构类型选择
水泥混凝土路面虽然有强度高﹑稳定性好﹑耐久性好，养护费用少﹑经济效益高，有利于夜间行车等优点，但是由于山西地区以发展煤炭运输业为主，且该公路为山岭区高速公路，等级较高，若采用水泥混凝土路面，水泥和水的需要量大，工程造价高；路面接缝不但增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，不利于行车，尤其是重车；另外，开放交通迟，修复困难等诸多缺点，对于以发展运输业为主的山西地区，将会给地方经济发展造成极为不利的影响。
沥青路面结构由于使用了沥青结合料，因而增加了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，是路面的使用质量和耐久性都得到提高，而且与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整﹑无接缝﹑行车舒适﹑耐磨﹑震动小﹑噪音低﹑施工期短﹑养护维修简单﹑适宜于分期维修等优点。由于沥青路面结构与水泥混凝土路面结构相比具有上述优点，并结合当地的实际情况， 本人认为采用沥青路面结构，更适应于当地的需要，并将更有利于该地区运输业及相关产业的发展，因此，最终推荐采用沥青路面结构。
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4.3设计理论与方法
采用双圆垂直均布荷载作用下的多层连续体系理论，以设计弯沉值作为路面整体刚度的设计指标，计算路面结构厚度，对沥青混凝土面层，半刚性基层，底基层，进行层底拉应力验算。计算路面厚度采用多层弹性连续体系理论解的专用设计程序。
4.4路面设计
4.4.1标准轴载换算 1、起始年交通组成
根据调查的交通资料可计算出设计年限的远景交通量，计算如下：
预测交通组成表 交通量 汽车型号 （辆/日） 解 放CA15 黄河JN162 东风EQ140 小汽车 750 700 400 1400 91.35 174.50 92.90 载重(KN) 后轴轮前轴重 后轴重 (KN) (KN) 轴 组数 数 20.97 59.50 23.70 70.38 115.0 69.20 1 双轮组 1 双轮组 1 双轮组 后总重(KN) 50.0 100.0 50.00 前后轴载均小于25KN，忽略不计。 2、标准轴栽及轴载换算 沥青路面设计以双轮组单轴栽100KN（BZZ—100）为标准轴载，根据设计任务书所提供的资料，先将各种轴栽换算为标准轴载。
1）以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴栽大于25KN的各级轴载包括车辆的（前、后轴）Pi的作用次数ni换算成标准轴栽P的当量作用次数Ni计算如下表：
轴载换算结果表（弯沉）
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C1C2ni(Pi4.35)P 车型 Pi(kN) C1 C2 Ni(辆/日) （次/日） 解放CA15 东风EQ140 黄河JN162 N??C1C2ni(i?1k后轴 后轴 前轴 后轴 Pi4.35)p 70.38 69.20 59.50 115.00 1 1 1 1 1 1 750 700 162.73 141.11 267.54 734.68 1306.06 6.4 400 1 400 注：轴载小于25kN的轴载作用不计。 根据设计规范，二级公路的设计年限t是12年，双车道的车道系数η为0.6～0.7，取η=0.65。代入r=0.062。则：
累计当量轴次：
Ne?[(1??)t?1]?365?N1?=5288814次
N??C/1C/2ni(/i?1k2）验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为算结果如下表所示：
Pi8)p，计
轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力） 车型 Pi(kN) C/1 C/2 ni (辆/日) C/1C/2ni(Pi8) P解放CA15 东风EQ140 黄河JN162 后轴 70.38 后轴 69.20 前轴 59.50 后轴 115.00 /k1 1 1 1 1 1 750 700 （次/日） 45.15 36.81 11.62 1223.61 1317.19 1.85 400 1 400 N??C/1C/2ni(i?1Pi8) p 注：轴载小于50kN的轴载作用不计。 参数取值同上。
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累计当量轴次：
Ne?[(1??)t?1]?365?N1? =5336557次.
4.4.2结构层组合与材料选取 1、对于面层
面层直接同行车和大气接触，承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水，表面还应具有良好的抗滑性和平整度。
根据设计年限内累计标准轴次，确定该二级公路采用沥青混凝土高级路面，设计年限为12年。沥青面层厚度由推荐知为5—10cm。鉴于大同地区交通荷载较重，车辙破坏严重，采用密集配沥青混合料提高动稳定度，以改善车辙影响。该地区主要考虑低温抗裂性，使用稠度较低，温度敏感性低的沥青，可以减少或延缓路面的开裂，增加面层厚度也可以一定程度减少或延缓路面的开裂。
面层设计成两层，上面层为4cm中粒式沥青抗滑表层（AK-16），下面层为5cm粗粒式沥青混凝土（AC-25）。沥青混合料中，沥青采用AH-90，中集料选用碎石，细集料选用石屑，填料采用石灰岩矿粉。 2、对于基层
基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去，应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力。为增加基层的强度和稳定性，减少低温收缩裂缝，采用半刚性基层。半刚性基层整体性强，承载力高，刚度大，水稳定性好，且较为经济。 1）石灰稳定类
石灰与土结合，使土的塑性降低，最佳含水量增大和最大密实度减少，提高土的强度和稳定性。由于石灰土强度形成需要一定的湿度和强度，高温和适当的湿度对其的强度形成有利，高温使反应过程加快，适当的湿度为Ca(OH)2结晶和火山灰反应提供了必要的结晶水。但是度过大会影响新生物的胶凝结晶硬化，从而影响石灰土强度的形成。
石灰稳定土具有较高的抗压强度，也具有一定的抗弯强度，且强度随龄期增长，但因其抗干缩、温缩能力较差，一般不选用作高级路面的基层。 2）水泥稳定类
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