路面结构与路基边坡稳定性设计
交通1001 朱天南
一、路面结构设计
（一）沥青路面设计
1.交通组成与轴载当量计算
车辆车型与日交通量的选用如下表所示：
交通组成表 表1
序号 1 车型 黄河JN162 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 59.5 62.28 19.4 20.97 29.5 115 116.22 60.85 70.38 36.75 1 1 1 1 2 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 <3 650 650 650 650 500 2 黄河JN162A 3 4 5 解放CA10B 解放CA15 解放CA30A 按交通量年平均增长率5%计，乘以折算系数得设计年年初日平均交通量为8000，设计年限末年日平均交通量为14367，符合二级公路对日平均交通量5000—15000的要求。
(1) 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： 设计年限末年日平均当量轴次：
??=∑
????
??1??2????()4.35=3663
????=1
??
设计年限内一个车道上累计当量轴次：
[(1+??)???1]×365
????=·??·??=622.13（万次）
??(2) 当进行半刚性基层层底拉应力验算时： 设计年限末年日平均当量轴次：
??=
????8
′′
∑??1??2????()????=1
??
=4665 设计年限内一个车道上累计当量轴次：
[(1+??)???1]×365????=·??·??=792.31（万次）
??综上，沥青路面交通属于中等交通等级。 2. 路面材料及路面结构的选取与土基模量的确定
由于该二级公路路面属于中等交通等级，故采用以下两种方案备选： 方案一：双层式沥青面层+半刚性基层 方案二：单层式沥青面层+半刚性基层+垫层 由于江苏处于IV类区划，故土基模量取36MPa。 3. 设计弯沉值与容许拉应力的确定 路面设计弯沉值 ???? 按下式计算：
?0.2
????=600????????????????=28.9(0.01mm)
结构层容许弯拉应力 ???? 按下式计算：
??????
????= ????
0.22
其中，对沥青混凝土面层： ????=0.09????/????
0.11
对无机结合料稳定集料： ????=0.35????/???? 0.11对无极结合料稳定细粒土：????=0.45????/????
通过查表计算得：
细粒式沥青混凝土：????=0.47MPa 中粒式沥青混凝土：????=0.36MPa 水泥稳定碎石： ????=0.33MPa 4. 结构层厚度确定于结构分析 (1) 方案一
4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+35cm水泥稳定碎石，如下图所示。 --------------------------------------
细粒式沥青混凝土 4 cm --------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 6 cm --------------------------------------- 水泥稳定碎石 35 cm --------------------------------------- 土基
路面结构表面弯沉值 ???? 与结构层层底弯拉应力按下式计算：
2????
????=1000???? ??1??
????=??????? 现将结果汇于下表：
结构层层底应力与完成值计算表 表2
序号 1 2 3 4 结构层材料名称 细粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石 土基 20℃抗压15℃抗压厚度 层底拉应容许拉应层顶弯沉值模量(MPa) 模量(MPa) (cm) 力(MPa) 力(MPa) (0.01mm) 1600 1400 1700 36 2200 2000 1700 4 6 35 -0.252 -0.094 0.246 0.47 0.36 0.33 28.5 32.4 39.2 结构表面弯沉值 ????=28.5
(2) 方案二
10cm细粒式沥青混凝土+22cm水泥稳定碎石+20cm水泥砂砾土，如下图所示： --------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 10 cm --------------------------------------- 水泥稳定碎石 22 cm --------------------------------------- 水泥砂砾土 20 cm --------------------------------------- 土基
路面结构表面弯沉值 ???? 与结构层层底弯拉应力计算方法同方案一，并汇于下表：
结构层层底应力与完成值计算表 表3
序号 1 2 3 4 结构层材料名称 细粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石 水泥砂砾土 土基 20℃抗压15℃抗压厚度 层底拉应容许拉应层顶弯沉值模量(MPa) 模量(MPa) (cm) 力(MPa) 力(MPa) (0.01mm) 1400 1500 1000 36 2000 1500 1000 2000 1500 1000 -0.66 0.95 0.154 0.47 0.33 0.17 28.1 37.8 111.8 结构表面弯沉值 ????=28.1