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
车型前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量号
1 黄河JN16
2 59.5 115 1 双轮组650
2 黄河JN162A 62.28 116.22 1 双轮组650
3 解放CA10B 19.
4 60.8
5 1 双轮组650
4 解放CA1
5 20.97 70.38 1 双轮组650
5 解放CA30A 29.5 36.75 2 双轮组<3 500
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：
N=i=1KC1C2nI(PiP)4.35=3663
设计年限内一个车道上累计当量轴次：
Ne=[1+rt-1]×365r·N·η=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：
N=i=1KC1'C2'nI(PiP)8=4665
设计年限内一个车道上累计当量轴次：
Ne=[1+rt-1]×365r·N·η=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ld 按下式计算：
ld=600Ne-0.2ACASAB=28.9(0.01mm)
结构层容许弯拉应力σR 按下式计算：
σR=σSPKS
其中，对沥青混凝土面层：KS=0.09Ne0.22/AC
对无机结合料稳定集料：KS=0.35Ne0.11/AC
对无极结合料稳定细粒土：KS=0.45Ne0.11/AC
通过查表计算得：
细粒式沥青混凝土：σR=0.47MPa
中粒式沥青混凝土：σR=0.36MPa
水泥稳定碎石：σR=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。
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细粒式沥青混凝土 4 cm
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中粒式沥青混凝土 6 cm
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水泥稳定碎石35 cm
---------------------------------------
土基
路面结构表面弯沉值ls 与结构层层底弯拉应力按下式计算：
ls=10002PδE1αcF
σm=pσm
现将结果汇于下表：
结构层层底应力与完成值计算表
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谢谢你的观赏表2
序号结构层材料名称
20℃抗压
模量(MPa)
15℃抗压
模量(MPa)
厚度
(cm)
层底拉应
力(MPa)
容许拉应
力(MPa)
层顶弯沉值
(0.01mm)
1 细粒式沥青混凝土1600 2200 4 -0.25
2 0.47 28.5
2 粗粒式沥青混凝土1400 2000 6 -0.094 0.36 32.4
3 水泥稳定碎石1700 1700 35 0.246 0.33 39.2
4 土基36
结构表面弯沉值ls=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：
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细粒式沥青混凝土10 cm
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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ls 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
序号结构层材料名称
20℃抗压
模量(MPa)
15℃抗压
模量(MPa)
厚度
(cm)
层底拉应
力(MPa)
容许拉应
力(MPa)
层顶弯沉值
(0.01mm)
1 细粒式沥青混凝土1400 20002000-0.660.4728.1
2 水泥稳定碎石1500 150015000.950.3337.8
3 水泥砂砾土1000 100010000.1540.17111.8
4 土基36
结构表面弯沉值ls=28.1（二）混凝土路面设计
1.交通分析
车辆车型与日交通量的选用如下表所示：
交通组成表
表4
