公路路面结构设计计算

公路路面结构设计计算

一、刚性路面设计

交通组成表

车型 总重 （kN ） 前轴重 (kN) 后轴重 (kN) 后轴数 后轴轮组数 原始交通量 （辆/日）

北京BJ130 40.75 13.55 27.2 1 2 398 跃进NJ131 58.4 20.2 38.2 1 2 621 解放CA340 78.7 22.1 56.6 1 2 822 东风LZ341 94 29.5 64.5 1 2 579 黄河JN360 270 50 110 2 2 46 宇通ZK6820G 85 30 55 1 2 983 红旗CA630

47.2

19.3

27.9

1

2

1251

1）轴载分析

路面设计双轮组单轴载100KN

⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算：

16

1100∑=⎪

⎭⎫

⎝⎛=n

i i i i s P N N δ 式中 ：s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数； i P —单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN ；

i N —各类轴型i 级轴载的作用次数； n —轴型和轴载级位数；

i δ—轴—轮型系数，单轴—双轮组时，i δ=1；单轴—单

轮时，按式43

.031022.2-⨯=i i P δ计算；双轴—双轮组时，按式

22.051007.1--⨯=i i P δ；三轴—双轮组时，按式22.081024.2--⨯=i i P δ计算。

轴载换算结果如表所示

车型

i P

i δ

i N

16)(P

P N i i i δ 北京BJ130

后轴

27.2 1

398 3.57×10-7 前轴 13.55 43.0355.131022.2-⨯⨯ 398 3.72×10-9 跃进NJ131

前轴

20.2 43.032.201022.2-⨯⨯

621 2.91×10-6 后轴 38.2 1

621 1.28×10-4 解放CA340

前轴

22.1 43.031.221022.2-⨯⨯

822 1.56×10-5 后轴 56.6 1

822

9.12×10-2 东风LZ341

前轴

29.5 43

.03

60

1022.2-⨯⨯ 579 9.87×10-4 后轴 64.5 1

579 5.20×10-1

黄河JN360

后轴

2⨯110.00

22.052201007.1--⨯⨯ 46 45.25 前轴

50 43.03501022.2-⨯⨯

46 2.90×10-1 宇通ZK6820G

前轴 30 43.03301022.2-⨯⨯

983 2.18×10-3 后轴 55 1 983 6.89×10-2 红旗CA630

后轴

27.9

1

1251 1.69×10-6 前轴

19.3

43.033.191022.2-⨯⨯

1251

2.88×10-6 16

1

)(

P

P N N i i i n

i s δ∑== 46.22

② 计算累计当量轴次

根据设计规范（表3.0.1），一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数η是0.17~0.22取0.2，05.0=r

g ，

则

[][]

次224158.28

2.036505.01)05.01(46.223651)1(30=⨯⨯-+⨯=⨯-+=ηr t r s e g g N N 其交通量在4103⨯～6101⨯之间，故属中等型交通。

2）初拟路面结构横断面

表 3.0.1 可靠度设计标准

公路技术等级 高速公路 一级公路 二级公路 三、四级公路

安全等级 一级 二级 三级 四级 设计基准期（a ） 30

30

20

20

目标可靠度（％） 95

90

85

80

目标可靠指标 1.64 1.28 1.04 0.84 变异水平等级

低

低～中

中

中～高

表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围

交通等级 特重 重 公路等级 高速 一级 二级 高速 一级

二级 变异水平等级

低

中 低

中

低 中 低

中

面层厚度（mm ） ≥260 ≥250

≥240 270～240

260～230

250～220

交通等级 中等 轻 公路等级 二级 三、四级 三、四级 三、四级 变异水平等级 高 中

高 中 高 中 面层厚度（mm ）

240～210

230～200

220～200

≤230

≤220

由上表知：相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、中等交通等级和低级变异水平等级，查表 4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为25cm ，基层采用水泥碎石，厚20cm ；底基层采用石灰土，厚20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。

3）确定基层顶面当量回弹模量tc s E E ,

查表的土基回弹模量a MP E 0.350=，水泥碎石a MP E 15001=，石