高速公路路面设计及排水设计
第三章排水设计计算说明书
3.1气候与地质条件介绍
项目工程区属亚热带湿润季风气候区，整体气温变化幅度小，年均温13-14℃，1月均温3.0-6.3℃，7月均温19.8-22.0℃。极端最高气温为32.8℃，最低气温为-12℃。多年平均降水量达到1350毫米/年。蒸发量最大的月份为2～5月份，无霜期230-300天。冬暖夏凉，气候宜人。地形起伏较大，局部地区气候差异明显。全市总水量约142.18亿立方米，其中地表水体平均年流量64亿立方米。项目工程区地处长江水系和珠江水系的分水岭地区。长江水系以乌江上游三岔河为干流，展布于市境北部；珠江水系以北盘江为干流，由西向东横贯市境中部；南盘江支流分布于市境南部边缘。受岩溶地貌影响，地表河网与地下河网均有发育，互有衔接，且反复出现。境内10公里以上河流43条，多呈现河谷深切，河床狭，水流急，落差大，水利资源丰富。工程区年降水量具明显的季候性特征，5～10月为雨季，多暴雨，降水量占全年总量的三分之二，暴雨常造成洪水灾害，并诱使崩塌、滑坡等地质灾害发生。
项目工程区所属境内岩溶地貌类型齐全，发育典型。山峦众多，延绵起伏；沟壑纵横，深履险峻。地势西北高，东南低。地面最高点为乌蒙山脉的韭菜坪，海拔在2900.3米，人称“贵州屋脊”；最低点在六枝特区毛口乡北盘江河谷，海拔586米。境内平均海拔在1400-1900米之间。沿线地质情况为覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2m左右，稻田中种植土厚0.6m左右。下伏基岩为硅化板岩。
3.2 边沟设计验算
在K10+983.396至K11+020之间的左侧挖方段为挖方最大汇水面积段，本次设计以沥青混凝土路面为例。硅化板岩路堑（坡度为1：0.5,坡面流长度为7.5m），路基宽度21.5m,取单侧路面和路肩横向排水宽度为12m,路拱横坡为2%在纵断面方面，此处属于竖曲线上，采用平均纵坡i=（1518.14-1516.70）/36.604=0.03%,边沟坡脚和路肩边缘间设置矩形形边沟。计算简图如图4.2-1.
1.1.1计算汇水面积和径流系数：
由图一计算汇水区域在路堑一侧（由平台沟到边坡平台）的面积A1=7.5×36.604=274.53m2。由于坡面上采用拱式护面墙防护，则由《公路排水设计规范》得坡面径流系数取C1=0.78。汇水区域在边沟平台上的面积A2=1×36.604=36.604m2,取坡面径流系数(浆植草护面)C2=0.53，汇水区域在路面一侧(公路路中线到边沟）的面积为A3=36.604×12=439.248m2,由表查得沥青路面径流系数为C3=0.95。由此，总的汇水面积为
F=274.53+36.604+439.248=750.382m 2，汇水区的径流系数为C=
87
.0750.382
0.95
439.2480.5336.6040.78274.53=?+?+?。
4%
路面表面排水（4%）
以沥青混凝土路面设计拱式护面墙一级边坡排水1:0.5
植草护面
边沟平台
边沟
K10+983.396
K11+020
路面中心线
图 0-1 边沟计算示意图
1.1.2 计算汇流历时：
由克毕公式467.0s
s
11)i L m (
*445.1t =计算坡面汇流历时，
其中：L s ——坡面流长度； i s ——坡面流坡度； m 1——地表粗糙系数；
由表查得拱式护面墙防护路堑边坡的粗度系数m 1=0.4，且路堑坡度为1：0.5,得路堑坡面汇流历时 2.05min )1/0.5
7.54.0(
445.1t 467
.01=??=。 由表查得边沟平台（植草护面）的粗度系数m 1=0.4,横向坡度为4%，则
3.816m i n )0.04
40.4(
*445.1t 467
.01=?= 查表得沥青混凝土路面粗糙系数为m 1=0.013，横坡4%，坡面流长度为12m ，所以历时时间为 1.287min
)04
.0120.013(
445.1t 467.01=??=。
因此取坡面汇流历时t 1=3.816min(取最大值)。
设边沟底宽为0.6m ，高0.65m ，以浆砌片石砌筑，沟壁粗糙系数n=0.025。设计水深为0.5m 。
求得过水断面段面积为A=2
0.3m
5.06.0=?，水力半径为
R=
188.05
.026.05
.06.0h 2b bh =?+?=+m 。
按曼宁公式,得沟内平均流速为：
s /2.30m 03.0188.00.025
11V 21
322132=??==i n R ，因此沟内汇流历时为
min 27.0s 2.30
36.604V L t 2===
。 由上可得汇流历时为 1.557min 0.271.287t t t 21=+=+=。
1.1.3 计算降雨强度：
据设计手册，高速公路路界内坡面排水设计降雨重现期为15年。求设计重现期和降雨历时内的降雨强度（mm/min ）,由于公路在贵州六盘水境内，据《公路排水设计手册》，可取公式
=+?+=35lgP 62.6042.25I t mm/min 170.335
557.1)lg1560.6242.25=+?+。
1.1.4 计算设计径流量：
可按降雨强度由推理公式确定：F I C 67.16Q ???=， 式中Q---设计径流量；
C---径流系数； F---汇水面积（Km 2
）;
所以s /0345m .010
382.750170.387.067.16Q 3
6
=????=-。
1.1.5 检验径流：
设定边沟的截面形式为矩形，底宽0.6m,过水断面为底宽0.6m ，水深0.5m ，断面积为0.3m 2,则泄水能力Q c =0.3×2.3=0.69m 3
/s 。
因为设计径流量Q=0.0345m 3/s<泄水能力Q c =0.69m 3
/s ，所以假定的边沟尺寸符合要求。
1.1.6 冲淤检验：
边沟的平均流速应使水流在设计流量条件下不产生冲刷和淤泥。为此，应保证设计流速在最大和最小允许流速范围内。
对于浆砌片石边沟，最大允许速度为3.0m/s ，由于水深不大于0.5m ，则修正系数为0.85,故修正最大允许流速为2.55m/s,而最小允许速度为0.4m/s 。
对于平均流速V=2.3m/s 在最大与最小范围内，故满足冲淤检验。 综上所述，边沟尺寸符合要求。
拦水带设计验算：
本次设计以沥青路面设计为例，单侧路面和路肩横向排水的宽度为12m,出水口的间距初拟为50m ，以K10+983.396～K11+020段为设计段，纵坡坡度为0.03%,路拱横坡度为4%。计算图见图4.3-1：
道路中线
路肩边缘
出水口
图 0-1 拦水带设计示意图
1.1.7 设计径流量计算
（1） 设计重现期
按公路重要程度（高速公路），对路面和路肩表面排水取设计重现期为5年。
（2） 汇水面积和径流系数
设出水口间距为50米，则两个出水口之间的汇水面积为F=50×12×10-6=600×10-6km 2,对于沥青混凝土路面取径流系数C=0.95。
（3） 汇流历时
由克毕公式467.0s
s
11)i L m (
*445.1t =计算坡面汇流历时t 1，由表查得地表粗度系
数m 1=0.013,路面横坡为i s =4%,坡面流长度L S =12m,可计算得到坡面汇流历时
467
.01)
0.04
120.013(
*445.1t ?==1.287min 由沟底（即路线）纵坡i g =0.03%,则由齐哈近似估算：
6
.020g
i v ==6.00003.020?=0.154m/s,所以沟内汇流历时为： t s =50/(60×0.154)=5.411min
由此，可得到汇流历时为t=t 1+t 2=6.698min
（4） 降雨强度
贵州六盘水的降雨强度公式为：=+?+=35
)
lgP 62.6025.42I t 3.170mm/min,
由此得到设计径流量为：
F I C 67.16Q ???==16.67×0.95×3.170×600×10-6=0.030m 3/s
1.1.8 确定路缘带内的水深与水面宽度
硬路肩宽为3m,外侧边缘设沥青路缘带，近路缘带60cm 宽度范围内路肩横坡采用5%，由以上求得设计径流量Q=0.03m 3/s 。折线型底边的过水断面图见图4.3-2。
查表得，光滑沥青表面的粗糙系数为n=0.013,
对于浅三角形沟的水力计算采用修正的曼宁公式来计算泄水能力，由
Q C =2
1
381377.0i h n
i h ，带入Q=0.03m 3/s ，i h =0.04,i=0.0003,来反算h a =0.104m 。
则离路缘带60cm 处的水深h b =h a -B w i a =0.104-0.6×0.04=0.08m 。
水深为0.08、横坡为0.04的过水断面的泄水量按修正的曼宁公式来计算。
21
3810003.004.0013
.004.0377
.0???=Q =0.00211 m 3/s
图 0-2
路缘带内60cm 宽度范围内的泄水量为:
=-=-=00211.003.01Q Q Q a 0.028m 3/s 。
路缘带内60cm 宽度范围外的泄水量为:
21
380003.004.0013
.003.0377
.0???=b Q =0.0028m 3/s 。
总泄水量Q a +Q b =0.0308m 3/s >Q=0.03m 3/s 改水深h a =0.06m,按上述方法知： h b =h a -B w i a =0.06-0.6×0.04=0.036m
0016.00003.0036.0013
.004.0377.021
381=???=Q m 3/s ，
Q a =0.028-0.0016=0.0264m 3/s
0021.00003.0036.0013
.003.0377
.021
38
=???=b Q m 3/s
总泄水量Q a +Q b ==0.0264+0.0021=0.0285m 3/s,接近于设计流量Q=0.03m 3/s ，因而，拦水带边沟水深为6cm,沟内水面宽度到达离硬路肩边缘0.6+0.02/0.03=1.27m 。
1.1.9 确定拦水带尺寸：
水力计算主要关心边沟排泄设计流量时的水深和水面宽度，前者影响到路缘带或缘石的高度，后者用于检验沟内水面是否超过设计规定的限值（硬路肩内侧边缘）。根据拦水带边沟水深为6cm ，以及水面宽度为1.27m(硬路肩宽度为3m),选择拦水带的形式为水泥混凝土拦水带，拦水带堤高12cm,正面边坡1：1,背面边坡直立。具体尺寸见下图。本节设计的公
式均来自于公路排水设计手册。
硬路肩
拦水带尺寸图（单位：cm ）
水泥混凝土路面
4.1交通量计算
立德高速K10+000~K12+250段，在自然区划上属于Ⅴ3区。拟建一条高速公路，双向四车道，交通量年平均增长率为8.5%，路基土为低液限粘土。
表4-1计算设计年限通过的标准轴载作用次数 车型 车轴 车轴车轮型 p i
（KN ）
N
i
N
i
)
100
16
(
P i
小客车 前轴 1-1 11.5 2700 2.52656E-12 后轴 1-1 23 2700 1.6558E-07 中客车 SH130 前轴 1-1 16.5 800 2.41453E-10 后轴 1-2 23 800 4.90609E-08 大客车 CA50 前轴 1-1 28.7 500 1.05945E-06 后轴 1-2 68.2 500 1.095267 小货车 BJ130 前轴 1-1 13.55 1700 2.19522E-11 后轴 1-2 27.2 1700 1.52599E-06 中货车
前轴 1-1 28.7 600 1.27134E-06
CA50 后轴 1-2 68.2 600 1.314320388
中货车 EQ140 前轴
1-1 23.7 850 8.42156E-08 后轴 1-2 69.2 850 2.350262856
大货车 JN150 前轴
1-1 49 850 0.009387635 后轴 1-2 101.6 850 1095.76709 特大车 日野
KB222 前轴 1-1 50.2 600 0.009759121 后轴
1-2 104.3 600 1095.76709 拖挂车 五十铃 前轴
1-1 60 75 0.0.21158324 后轴 3-2 100 75 75 合计 2352.360544 2轴4轮略去不计；方向分配系数0.5，车道分配系数为0.8。故有：
N
s
=ADTT ×∑k
（k ,p k ×
p
k
）
=2352×0.5×0.8=941（次）
4.2交通参数分析
1、累计标准轴次
设计使用年限为30年，车轮轮迹横向分布系数为η=0.20。（《公路水泥混
凝土路面设计规范》中表A.2.4查得） 使用年限内的累计标准轴次： N e =γ
N
S
〔)1(r t
+-1〕×365×η
=
()20.03651-08501085.094130??????
??
+. =8532682≦2000×104（次）
使用年限内标准轴载作用次数 ?（100,2000），属于重交通等级。
4.3方案设计 方案一：
面层:水泥混凝土板，厚0.28m
基层：5%水泥稳定碎石，厚0.18m 底基层：6%级配碎石 ，厚0.16m （一）初拟路面结构
由表 3.0.1，相应于安全等级一级的变异水平等级为低等。根据高速公路、重交通等级和低等级变异水平等级，查表4-1和表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为h c =0.28m 。基层选用水泥稳定碎石（水泥用量5%），厚h 1=0.18m ，底基层为h 2=0.16m 的级配碎石（颗粒含量6%）。单向路幅宽度为2?4m （行车道）+2×2.5m （硬路肩）,普通混凝土板的平面尺寸为3.75m ，长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝设计为传力杆的假缝。
（二）材料参数的确定
1、混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量
按表 3.0.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值f γ=5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为E C =31GPa 泊松比0.15。
2、土基的回弹模量
参照《公路水泥混凝土路面设计规范》附录表E.0.1、表F.0.1路基回弹模量取E 0=70MPa ，查表E.0.1-2,取地下水位1.0m 时湿度调节系数0.80。由此，路床顶综合回弹模量取为70?0.8=56MPa 为查附录E.0.2水泥稳定碎石基层回弹模量E 1=1300MPa 。泊松比0.35级配碎石底基层回弹模量E 2=220MPa 。泊松比为0.35，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数αc =11?106-/℃。 按式（B.2.4-1）~式（B.2.4-4）计算板底地基综合回弹模量如下：
E x =∑
∑==??
? ??n
i n
i i h E h i
i 11
2
2=h
E
h 2
22
2
2
=220MPa
h x
=∑=n
i i
h 1
=h
2
=0.16m
α=0.26ln(h
x
)+0.86=0.26×ln （0.16）+0.86=0.384
E t
=??
? ??E E 0
x
αE 0
=()
5656
220384
.0?=94.7MPa
板底地基综合回弹模量E t 取为90MPa 混凝土面层板的弯曲刚度
D c
()[]32.2.-B 式、半刚性基层板的弯曲刚度
D 1
()[]21.4.-B 式、路面结构总相对刚度半径r g
()[]31.4.-B 式为：
D c
=
()
ν
C
C
E 2c 3112h -=??
?
???15.0-11228.03100023
=58MN.m D
1
=()
ν
1
21
31
-h 112E =()
0.35-11218.0130023
?=0.66MN.m
r g
=1.21??
?
??+E D D
t
c
1
3
/1=1.21?
()
90
66
.0583
/1+=1.05m
（3）荷载应力
按式（B.4.1-1）,标准荷载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为：
σ
s
p =
P h r D
D
s
c g c
94
.0265
.01
3-11045.1-+?=
10028.005.158
66
.011045.194.02-65.03
-???+? =1.434MPa
σ
pm
=
P
h r
D
D c
g
c
m
94.0265.01
3
-145.110-+?=3.10428.005.11094.02-65.03
-58
66
.0145.1???+? =1.51MPa
按式（B.2.1），计算面层荷载疲劳应力。按式（B.2.6）计算面层最大荷载应力。
σ
pr
=σ
ps
k k k c f r =0.87?2.484?1.15?1.434=3.56MPa σ
max
p ，=σ
pm
c r k k =0.87?1.15?1.51=1.51MPa
其中：应力折减系数k r =0.87（B.2.1条）；综合系数k c =1.15（表B.2.1）；疲劳应力系数k f =N
e
λ
=85326820.057
=2.484()[]13.2.-B 式。
（4）温度应力
由表3.0.10，最大温度梯度取88℃/m 。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应
力的温度应力系数
B
L
。
k n =
2
1??
? ??+-E E C 11c h h 1
=21()
1300
18.03100028.01-+
=3390MPa/m r β=()??
?
??+k D D D D n
c
c
1
1
4
/1=
()??
?????+?339066.05866.0584
/1=0.118m
ξ=_
r
D r k r D r k g
g
C n
c n
3
4
3
4
???
? ??-
???? ??
-
ββ=_
()()05
.158-118.03390118.085-05.133903
4
34
????=0.101
t=
r g 3L =05
.135?=1.59
C L =1-()()()()()()()()
59.1cosh 59.1sinh 59.1sin 39.1cos 59.1sin 59.1cosh 59.1cos 39.1sin 11++???? ??+h ξ=1-101.01419.0+=0.619 B L =1.77
()C C L
L h c --?
-1131.0e
48
.4=1.77()619.01131.0619.0e
28
.048.4--??-=0.263
按式（B.3.2）计算面层最大温度应力：
σ
max
,t =
B T h E L g
c
c
2
c
α=263.02
88
28.0310*******?????-=1.10MPa 温度疲劳应力系数k t ，按式（B.3.4）计算：
k t =?
???
?
?????-???? ??c f a t r t t b t σσmax ,max ,t r
f =()
??????-?071.00.510.1871.010.10.5287
.1=0.241 按式（B.3.1）计算温度疲劳应力：
σr
t =k t
σ
max
t ，=0.241?1.10=0.265 MPa
（5）结构极限状态校核
查表3.0.4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数γr
取 1.24。按式
（3.0.4-1）和式（3.0.4-2）校核路面结构极限状态是否满足要求： ()=+σσγtr
pr
r
1.24?（3.56+0.265）=4.743≦f
r
=5.0MPa
γr
()
σσ
max ,max
,t p +=1.24×（1.51+1.1）=3.24MPa ≦f r =5.0MPa
拟定的由计算厚度0.28m 的普通混凝土面层和厚度0.18m 的水泥稳定粒料基层组
成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.28m 。 方案二：
面层:水泥混凝土板，厚0.27m 基层：5%水泥稳定碎石，厚0.15m 底基层：4%水泥稳定碎石 ，厚0.16m （一）初拟路面结构
由表 3.0.1，相应于安全等级一级的变异水平等级为低等。根据高速公路、重交通等级和低等级变异水平等级，查表4-1和表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为h c =0.27m 。基层选用水泥稳定碎石（水泥用量5%），厚h 1=0.15m ，底基层为h 2=0.16m 的水泥稳定碎石（水泥用量4%）。单向路幅宽度为2?3.75m （行车道）+2×2.5m （硬路肩）,普通混凝土板的平面尺寸为3.75m ，长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝设计为传力杆的假缝。
（二）材料参数的确定
1、混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量
按表 3.0.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值f γ=5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为E C =31GPa 泊松比0.15。
2、土基的回弹模量
参照《公路水泥混凝土路面设计规范》附录表E.0.1、表F.0.1路基回弹模量取E 0=70MPa ，查表E.0.1-2,取地下水位1.0m 时湿度调节系数0.80。由此，路床顶综合回弹模量取为70?0.8=56MPa 为查附录E.0.2水泥稳定碎石基层回弹模量E 1=1300MPa 。泊松比0.35，水泥稳定碎石底基层回弹模量E 2=1300MPa 。泊松比为0.35，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数αc =11?106-/℃。 按式（B.2.4-1）~式（B.2.4-4）计算板底地基综合回弹模量如下：
E x =∑
∑==??
? ??n
i n
i i h E h i
i 11
2
2=h
E
h 2
22
2
2
=1300MPa
h x
=∑=n
i i
h 1
=h
2
=0.16m
α=0.26ln(h
x
)+0.86=0.26×ln （0.16）+0.86=0.384
E t
=??
? ??E E 0
x
αE 0
=()
5656
1300384
.0?=187.3MPa
板底地基综合回弹模量E t 取为185MPa 混凝土面层板的弯曲刚度
D c
()[]32.2.-B 式、半刚性基层板的弯曲刚度
D 1
()[]21.4.-B 式、路面结构总相对刚度半径r g
()[]31.4.-B 式为：
D c
=
()
ν
C
C
E 2c 3112h -=??
?
???15.0-11227.03100023
=52MN.m D
1
=()
ν
1
21
31
-h 112E =()
0.35-11215.0130023
?=0.42MN.m
r g
=1.21??
?
??+E D D
t
c
1
3
/1=1.21?
()
185
42
.0523
/1+=0.80m
（3）荷载应力
按式（B.4.1-1）,标准荷载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为：
σ
s
p =
P h r D
D
s
c g c
94
.0265
.01
3-11045.1-+?=
10027.080.052
42
.011045.194.02-65.03
-???+? =1.29MPa
σ
pm
=
P
h r
D
D c
g
c
m
94.0265.01
3
-145.110-+?=3.10427.080.052
42
.011045.194.02-65.03-???+? =1.34MPa
按式（B.2.1），计算面层荷载疲劳应力。按式（B.2.6）计算面层最大荷载应力。
σ
pr
=σ
ps
k k k c f r =0.87?2.484?1.15?1.29=3.21MPa σ
max
p ，=σ
pm
c r k k =0.87?1.15?1.34=1.34MPa
其中：应力折减系数k r =0.87（B.2.1条）；综合系数k c =1.15（表B.2.1）；疲劳应力系数k f =N
e
λ
=85326820.057
=2.484()[]13.2.-B 式。
（4）温度应力
由表3.0.10，最大温度梯度取88℃/m 。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应
力的温度应力系数
B
L
。
k n =
2
1??
? ??+-E E C 11c h h 1
=21()
1300
15.03100027.01-+
=4029MPa/m r β=()??
?
??+k D D D D n
c
c
1
1
4
/1=
()??
?????+?402942.05242.0524
/1=0.101m
ξ=_
r
D r k r D r k g
g
C n
c n
3
4
3
4
???
? ??-
???? ??
-
ββ=_
()()8
.052-101.04029101.052-8.040293
4
34
????=0.062
t=
r g 3L =8
.035?=2.08
C L =1-()()()()()()()()
08.2cosh 08.2sinh 08.2sin 08.2cos 08.2sin 08.2cosh 08.2cos 81.1sin 11++???? ??+h ξ=1-062.01104.0+=0.90 B L =1.77
()C C L
L h c --?
-1131.0e
48
.4=1.77()90.01131.090.0e
27
.048.4--??-=0.46
按式（B.3.2）计算面层最大温度应力：
σ
max
,t =
B T h E L g
c
c
2
c
α=46.02
88
27.0310*******?????-=1.86MPa 温度疲劳应力系数k t ，按式（B.3.4）计算：
k t =?
???
?
?????-???? ??c f a t r t t b t σσmax ,max ,t r
f =()
??????-?071.00.586.1871.086.10.5287
.1=0.46 按式（B.3.1）计算温度疲劳应力：
σr
t =k t
σ
max
t ，=0.46?1.86=0.86MPa
（5）结构极限状态校核
查表3.0.4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数γr
取 1.24。按式
（3.0.4-1）和式（3.0.4-2）校核路面结构极限状态是否满足要求： ()=+σσγtr
pr
r
1.24?（3.21+0.86）=5.04MPa ≈5MPa ≦f
r
=5.0MPa
γr
()
σσ
max ,max
,t p +=1.24×（1.34+1.86）=3.97MPa ≦f r =5.0MPa
拟定的由计算厚度0.27m 的普通混凝土面层和厚度0.15m 的水泥稳定粒料基层组
成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.27m 。 方案三：
面层:水泥混凝土板，厚0.28m 基层：5%水泥稳定碎石，厚0.16m 底基层：天然砂砾 ，厚0.22m （一）初拟路面结构
由表 3.0.1，相应于安全等级一级的变异水平等级为低等。根据高速公路、重交通等级和低等级变异水平等级，查表4-1和表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为h c =0.28m 。基层选用水泥稳定碎石（水泥用量5%），厚h 1=0.16m ，底基层为h 2=0.22m 的天然砾石。单向路幅宽度为2?3.75m （行车道）+2×2.5m （硬路肩）,普通混凝土板的平面尺寸为3.75m ，长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝设计为传力杆的假缝。
（二）材料参数的确定
1、混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量
按表 3.0.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值f γ=5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为E C =31GPa 泊松比0.15。
2、土基的回弹模量
参照《公路水泥混凝土路面设计规范》附录表E.0.1、表F.0.1路基回弹模量取E 0=70MPa ，查表E.0.1-2,取地下水位1.0m 时湿度调节系数0.80。由此，路床顶综合回弹模量取为70?0.8=56MPa 为查附录E.0.2水泥稳定碎石基层回弹模量E 1=1300MPa 。泊松比0.35，天然砾石底基层回弹模量E 2=150MPa 。泊松比为0.35，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数αc =11?106-/℃。 按式（B.2.4-1）~式（B.2.4-4）计算板底地基综合回弹模量如下：
E x =∑
∑==??
? ??n
i n
i i h E h i
i 11
2
2=h
E
h 2
22
2
2
=150MPa
h x
=∑=n
i i
h 1
=h
2
=0.22m
α=0.26ln(h
x
)+0.86=0.26×ln （0.22）+0.86=0.466
E t
=??
? ??E E 0
x
αE 0
=()
5656
150466
.0?=88.6MPa
板底地基综合回弹模量E t 取为85MPa 混凝土面层板的弯曲刚度
D c
()[]32.2.-B 式、半刚性基层板的弯曲刚度
D 1
()[]21.4.-B 式、路面结构总相对刚度半径r g
()[]31.4.-B 式为：
D c
=
()
ν
C
C
E 2c 3112h -=??
?
???15.0-11228.03100023
=58MN.m D
1
=()
ν
1
21
31
-h 112E =()
0.35-11216.0130023
?=0.51MN.m
r g
=1.21??
?
??+E D D
t
c
1
3
/1=1.21?
()
85
51
.0583
/1+=1.07m
（3）荷载应力
按式（B.4.1-1）,标准荷载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为：
σ
s
p =
P h r D
D
s
c g c
94
.0265
.01
3-11045.1-+?=
10028.007.158
51
.011045.194.02-65.03
-???+? =1.45MPa
σ
pm
=
P
h r
D
D c
g
c
m
94.0265.01
3
-145.110-+?=3.10428.007.158
51
.011045.194.02-65.03-???+? =1.51MPa
按式（B.2.1），计算面层荷载疲劳应力。按式（B.2.6）计算面层最大荷载应力。
σ
pr
=σ
ps
k k k c f r =0.87?2.484?1.15?1.45=3.60MPa σ
max
p ，=σ
pm
c r k k =0.87?1.15?1.51=1.63MPa
其中：应力折减系数k r =0.87（B.2.1条）；综合系数k c =1.15（表B.2.1）；疲劳应力系数k f =N
e
λ
=85326820.057
=2.484()[]13.2.-B 式。
（4）温度应力
由表3.0.10，最大温度梯度取88℃/m 。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应
力的温度应力系数
B
L
。
k n =
2
1??
? ??+-E E C 11c h h 1
=21()
1300
16.03100028.01-+
=3785MPa/m r β=()??
?
??+k D D D D n
c
c
1
1
4
/1=
()??
?????+?378551.05851.0584
/1=0.108m
ξ=_
r
D r k r D r k g
g
C n
c n
3
4
3
4
???
? ??-
???? ??
-
ββ=_
()()07
.158-108.03785108.058-07.137853
4
34????=0.088
t=
r g 3L =07
.135?=1.56
C L =1-()()()()()()()()
56.1cosh 56.1sinh 56.1sin 56.1cos 56.1sin 56.1cosh 56.1cos 56.1sin 11++???? ??+h ξ=1-088.01443.0+=0.59 B L =1.77
()C C L
L h c --?
-1131.0e
48
.4=1.77()59.01131.059.0e
28
.048.4--??-=0.24
按式（B.3.2）计算面层最大温度应力：
σ
max
,t =
B T h E L g
c
c
2
c
α=24.02
88
28.0310*******?????-=1.01MPa 温度疲劳应力系数k t ，按式（B.3.4）计算：
k t =?
???
?
?????-???? ??c f a t r t t b t σσmax ,max ,t r
f =()
??????-?071.00.501.1871.001.10.5287
.1=0.20 按式（B.3.1）计算温度疲劳应力：
σr
t =k t
σ
max
t ，=0.20?1.01=0.202MPa
（5）结构极限状态校核
查表3.0.4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数γr
取 1.24。按式
（3.0.4-1）和式（3.0.4-2）校核路面结构极限状态是否满足要求： ()=+σσγtr
pr
r
1.24?（3.6+0.202）=4.71MPa ≦f
r
=5.0MPa
γr
()
σσ
max ,max
,t p +=1.24×（1.63+1.01）=3.27MPa ≦f r =5.0MPa
拟定的由计算厚度0.28m 的普通混凝土面层和厚度0.16m 的水泥稳定粒料基层组
成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.28m 。
沥青路面结构层厚度计算
5.1设计资料
立德高速K10+000~K12+250段，在自然区划上属于Ⅴ3区。拟建一条高速公路，双向四车道，车道系数为η=0.5,拟采用沥青路面结构，设计年限为15年，交通量年平均增长率为8.5%，沿线土质为低液限粘土,沿线地质情况为覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2m 左右，稻田中种植土厚0.6m 左右。下伏基岩为硅化板岩。公路沿线有较丰富的砂砾材料、砂，当地沿线无矿石料场，矿石材料需外购，当地有水泥厂和电厂，粉煤灰较丰富，有少量石灰生产，但产量不高。
5.2轴载分析
表5-1交通组成及交通量表（双向）
车型 后轴型号 交通量（辆/昼夜）
小客车
1-1 2700
中客车SH130 1-2 800 大客车CA50 1-2 500 小货车BJ130 1-2 1700 中货车CA50 1-2 600 中货车EQ140 1-2 850 大货车JN150 1-2 850 特大车日野KB222 1-2 600 拖挂车五十铃 3-2
75
交通量年平均增长
率（%）
8.5
我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载，表示为BZZ-100。按照《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）,标准轴载的计算参数按表5-2确定。
表5-2 标准轴载计算参数
标准轴载名称 BZZ-100 标准轴载名称
BZZ-100
标准轴载P （KN ） 100 单轮当量圆直径d （mm ） 21.30 轮胎接地压强P
（Mpa ）
0.70
两轮中心距（cm ）
1．5d
﹙1﹚当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，各级轴载i
P 的作用次数i n 均换算成标准轴载P 的当量作用次数N 。
35.4i 211)(P
P n C C N i K
i ∑==
式中：N — 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数；
i n — 被换算车型的各级轴载换算次数（次/d ）； P — 标准轴载（kN ）；
i P — 各种被换算车型的轴载（kN ）；
C 1—被换算车型的轴数系数；
C 2— 被换算车型的轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； K — 被换算车型的轴载级别。
当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：
()11 1.21C m =+-
式中：m —轴数。
表5-3 轴载换算结果
车型
i P （kN ） 1
C
2
C
i
n （次/日） 4.35
12(
)i
i p C C n p
小客车 前轴 11.5 1 6.4 2700 1.417684 后轴 23 1 6.4 2700 28.91078 中客车
SH130 前轴 16.5 1
6.4 800 2.019878 后轴 23 1 1 800 1.338462 大客车CA50
前轴 28.7 1 6.4 500 14.02608 后轴 68.2 1 1 500 94.60891 小货车BJ130 前轴 13.55 1 6.4 1700 1.822069 后轴 27.2 1 1 1700 5.899615 中货车CA50
前轴 28.7 1 6.4 600 16.83129 后轴 68.2 1 1 600 113.5307 中货车EQ140 前轴 23.7 1 6.4 850 10.36941 后轴 69.2 1 1 850 171.3486 大货车JN150 前轴 49 1 6.4 850 244.316 后轴 101.6 1 1 850 910.7655 特大车日野KB222 前轴 50.2 1 6.4 600 191.5986 后轴 104.3 1 1 600 720.5896 拖挂车五十
铃
前轴 60 1 6.4 75 52.02345 后轴
3×100
3
1
75
225 ∑N
2806.417
则按公式（3.1.7）其设计年限内一个车道上的累计量轴次e N ：
1[(1)1]365
t e N N γηγ
+-?=
式中 e N — 设计年限内一个车道的累计当量轴次数（次/车道）；
t — 设计年限(年)，查表3.1.3知，t=15年；
1N — 营运第一年双向日平均当量轴次（次/d ）；
γ— 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，γ=0.085； η— 车道系数,查表3.1.6知η=0.5。
则以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时：
=???-+=??-+=
5.0417.2806085
.0365
]1)085.01([365
]1)1([151ηγ
γN N t e 10446.17
?
（2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，各级轴载的作用次数i n ，均按下式换算成标准轴载p 的当量作用次数`N ：
∑???
? ??=k
i i p p n C C N 18
`
2`1`
式中`N ----以半刚性材料层的拉应力为设计指标时标准轴载的当量轴次（次/日）;
`1C ----被换算车型的轴数系数，以拉应力为设计指标时，双轴或多轴的轴
数系数按式`1C =1+2（m-1）计算；
`
2C ----被换算车型的轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为
0.09
表5-4 轴载换算结果
车型 i P （kN ）
`
1C
`2
C
i n （次/日） ??
? ?
?P
P C C i i n 8
2`
1`
小客车 前轴 11.5 1 18.5 2700 0.001528 后轴 23 1 18.5 2700 0.391163 中客车SH130 前轴 16.5 1 18.5 800
0.008131 后轴 23 1 1 800 0.006265 大客车CA50
前轴
28.7
1
18.5
500
0.425791
高速公路沥青路面设计实例
高速公路沥青路面设计实例 一、设计资料： 本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均 区。 增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于Ⅳ 2 二、交通分析： 轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。 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）累计当量轴次 注：轴载小于25KN的轴载作用不计。 （2）累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。
2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 （1）轴载换算 车型i P(KN) C1C2i N(次/日) 小客车 前轴16.5 1 18.5 6750 0.0686 后轴23.0 1 1 6750 0.05286 中客车 SH130 前轴25.55 1 18.5 2000 0.67194 后轴45.10 1 1 2000 3.42328 大客车 CA50 前轴28.70 1 18.5 1250 1.06448 后轴68.20 1 1 1250 58.5039 小货车 BJ130 前轴13.40 1 18.5 4250 0.00817 后轴27.40 1 1 4250 0.13502 中货车 CA50 前轴28.70 1 18.5 1500 1.27737 后轴68.20 1 1 1500 70.2047 中货车 EQ140 前轴23.70 1 18.5 2125 0.39131 后轴69.20 1 1 2125 111.74 大货车 JN150 前轴49.00 1 18.5 2125 130.647 后轴101.60 1 1 2125 2412.73 特大车日野 KB222 前轴50.20 1 18.5 1500 111.916 后轴104.30 1 1 1500 2100.71 拖挂车 五十铃 前轴60.00 1 18.5 187.5 58.2617 后轴100（3轴） 3 1 187.5 562.5 5624.304 注：轴载小于50KN的轴载作用不计 （2）累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。 三、设计指标的确定 8 2 1 ? ? ? ? ? ' ' P P n C C i i 8 2 1 1 ? ? ? ? ? ' ' ='∑ = P P n C C N i i i i
高速公路设计
高速公路
高速公路设计 摘要：高速公路是一种高等级公路，车辆最高时速能达到120公里/小时或者更高的速度，路面有4个及以上车道的宽度。高速公路交通量大而且车速高，路面磨损和消耗相比于普通公路更大，作为最高等级公路，其等级和特点决定了其设计要求与普通公路的差异，选线是高速公路设计施工的关键，平纵横断面设计是高速公路设计的重要部分。在整个论证，选线，设计，施工等方面必须遵循更高要求的标准。 关键词：设计曲线断面高速公路 一：选线 （1）选线调查 在高速公路建设方案确定之前，选线是最为关键的一个环节。选线是指在路线起终点之间的大地表面上，根据计划任务书规定的使用任务和性质，结合当地自然条件，选定道路中线的位置的过程。影响选线的因素有许多，例如自然条件有地形，气候，水文地质等，经济社会政治条件要能够推动当地经济发展，与旅游景点，风景名胜的联系，尽可能缓解交通压力，或者能达到一定的政治目的。而且选线又要注意与其他已建网路相连，注意整体交通网络的构建。 （2）选线原则 高速公路选线非常重要，所以在选线时应遵循一定原则。应根据公路使用性质，综合经济发展情况与远景规划。合理选定路线方案，在能够保证行车安全、迅速前提下，使路线短捷。应该要适应当地地形、气候、土质、水文等自然情况，选线也应与环境保护相结合。并且能够充分利用地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准。尽量使平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。同时，选线应贯彻工程经济与运营经济结合的原则，也要考虑施工条件对选定路线的影响。 （3）选线步骤与方法 a）收集有关资料 在路线选择以前，首先要尽可能多地收集与方案有关的资料。比如：规划设计资料、交通资料、地形图、地质、水文、气象等资料。
高速公路路面结构
1 高速公路路面结构设计原则 (1) 具备足够的承载能力，满足高速公路路面行车荷载 的要求高速公路由于重型车辆较多，车速相对较快，因而对于路面的荷载能力要求较高因此，在高速公路路面结构设计中，应该结合个结构层的材料特点，按照荷载应力应变自上而下扩散衰减的规律，充分利用结构层材料的刚度以及强度同时，路面结构层设计应综合各结构层的特点，高速公路路面结构层分为上中下三层，各层厚度以及基层材料厚度的计算应该符合规范以及承载能力的要求 ( 2) 路面稳定性以及耐久性高，与环境适应性较好路 面设计应该符合不同地域的气候环境条件，避免后期各种病害的发生例如对于严寒以及冰冻地区，由于无机结合料基层容易出现温缩以及干缩裂缝，因此应合理设计沥青面层材料与厚度，避免路面反射裂缝的发展对于高温或者降水较多区域，路面结构设计重点应控制车辙以及水损害的发生( 3) 设计方案经济合理，尽可能的提高经济效益对于 高速公路结构层组合材料的设计以及结构层厚度的设计方面，应在技术可靠合理的基础上尽可能的降低成本投入，充分发挥路面哥结构层的效能 2 我国高速公路结构设计 2．1 高速公路结构层组合设计 ( 1) 传统的半刚性基层+沥青路面结构形式这是我 国高速公路路面设计中应用最广泛的形式，以半刚性基层作为路面荷载的主要承重层，这种结构组合形式造价相对较低，但是路面整体性能及使用寿命对半刚性基层依赖加大( 2) 全厚式沥青路面这种形式依靠沥青稳定材料作 为基层以及面层，由于沥青材料是一种粘弹性材料，因此容易产生塑性变形，沥青层厚度相对较大，引入建设初期的投入较高，但是解决了半刚性基层容易损坏的问题，使用寿命较长，养护维修简单方面，一般只需处理表面层 ( 3) 刚性基层+沥青路面结构形式这种形式的特点 在于以混凝土或者贫混凝土替代传统的半刚性基层，因而承载能力得到较大程度的提高其缺点在于混凝土的刚度较高，容易发生断板开裂的现象，而且养护及病害处治工序较为繁琐，成本较高 ( 4) 混合式沥青路面混合式沥青路面结构的特点在 于在半刚性基层与沥青面层之间增加了沥青材料作为联接层，常见的有大粒径碎石排水层以及应力吸收层，因而分别可以起到阻止水分渗入路基，减缓半刚性基层由于开裂导致的应力集中现象，可以有效的减轻路基损坏以及避免反射裂缝的发展混合式结构的造价介于半刚性基层沥青路面与 柔性路面之间，结构性能也兼具了两种形式的特点 2．2 高速公路各结构层材料设计 (1) 垫层对于地下水位较高，路面排水不良以及季节
高速公路沥青路面设计计算书
一，设计资料： 本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于Ⅳ2区。 二、交通分析： 1、轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。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）标准轴载当量轴次
注：轴载小于25KN 的轴载作用不计。 （2）累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。 累计当量轴次： ()[] ()[] 次 235480453.0553.7041095 .0365 1095.01365 1115 1 =???-+= ?-+= ηγ γN N t e 2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次
（1）轴载换算 注：轴载小于50KN 的轴载作用不计 （2）累计当量轴次 ()[] ()[] 次 188083253.0238.5624095 .0365 1095.01365 1115 1 =???-+= ?-+= ηγ γN N t e 三、路面参数设计 1、确定路面等级和面层类型 交通量设计年限内累计标准轴次N e =2.35×107次，由公路沥青路面设计规
范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。 2、结构组合与材料选取及材料设计参数确定 （1）结构组合与材料选取 根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》的建议值确定各结构层设计参数。 （2）各层材料抗压模量和襞裂强度 查公路沥青路面设计规范附录E“材料设计参数”表E1“沥青混合料设计参数”及表E2“基层材料设计参数”得到各层材料的抗压强度和襞裂强度，各值均取规范给定的中值。 干燥与中湿状态各层材料的厚度如下表： 潮湿与过湿状态各层材料的厚度如下表：
【精品工程资源】高速公路沥青路面设计实例
高速公路沥青路面设计实例 、设计资料: 本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于W 2区。 二、交通分析： 轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载 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)累计当量轴次
注：轴载小于25KN的轴载作用不计(2)累计当量轴次
旗开得胜 根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取 15年，六车 道的车道系数n 取0.3?0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5% =23599286次 2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 (1)轴载换算 车型 R (KN) C 1 C 2 N i (次/日) P 8 C 1 C 2 n i -P 小客车 前轴 16.5 1 18.5 6750 0.0686 后轴 23.0 1 1 6750 0.05286 中客车 前轴 25.55 1 18.5 2000 0.67194 SH130 后轴 45.10 1 1 2000 3.42328 大客车 前轴 28.70 1 18.5 1250 1.06448 CA50 后轴 68.20 1 1 1250 58.5039 小货车 前轴 13.40 1 18.5 4250 0.00817 BJ130 后轴 27.40 1 1 4250 0.13502 3 [(1 + 7 - 1] ＞： 365 7 [(1 + 0.095尸-l]x 365 0095 X70S6.875 X 0.3
旗开得胜 注：轴载小于50KN的轴载作用不计 (2)累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数n取0.3?0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。
高速公路沥青路面课程设计
《路基路面工程》课程设计 一、基本资料 新建高速公路地处Ⅳ3区，为双向四车道，沿线土质为中液限粘土，填方路基高3m，地表 长期积水距路床0.7m，属干燥状态，E＝50MPa。年降雨量为470mm，最高气温38℃，最低气 温-26℃，多年最大冻深为120mm，平均冻结指数为700℃，最大冻结指数1150℃．D。此地有 大量碎石集料，并有石灰水泥供应。 二、交通量资料及轴载分析 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。 （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 采用如下公式： 式中：N —以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数 n i—被换算车型的各级轴载换算次数（次/日） P—标准轴载（KN） P i—各种被换算车型的轴载（KN） C1—轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09 C2—轴数系数 表 1 轴载换算结果表
○2累计当量轴次 根据设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取20年，四车道的车道系数是0.4～0.5，取0.45 累计当量轴次:
=[(1+0.094)20-1]×365×5250.32×0.45÷0.094 =46149415.19 次 （2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 ○1轴载换算 采用如下计算公式： 式中：N —以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数 —被换算车型的各级轴载换算次数（次/日） n i P —标准轴载（KN） P —各种被换算车型的轴载（KN） i —轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09 C 1 C —轴数系数 2 表2 轴载换算结果表
高速公路沥青路面设计计算书
高速公路沥青路面设计计算书 设计资料： 本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于Ⅳ2区。 交通分析： 1、轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。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）标准轴载当量轴次 注：轴载小于25KN的轴载作用不计。 （2）累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。 累计当量轴次：
()[]()[] 次235480453.0553.7041095 .0365 1095.013651115 1 =???-+=?-+= ηγ γN N t e 2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 （1）轴载换算 （2）累计当量轴次 ()[]()[] 次188083253.0238.5624095 .0365 1095.013651115 1 =???-+=?-+= ηγ γN N t e 路面参数设计 1、确定路面等级和面层类型 交通量设计年限内累计标准轴次N e =2.35×107次，由公路沥青路面设计规
范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。 2、结构组合与材料选取及材料设计参数确定 （1）结构组合与材料选取 根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》的建议值确定各结构层设计参数。（2）各层材料抗压模量和襞裂强度 查公路沥青路面设计规范附录E“材料设计参数”表E1“沥青混合料设计参数”及表E2“基层材料设计参数”得到各层材料的抗压强度和襞裂强度，各值均取规范给定的中值。 干燥与中湿状态各层材料的厚度如下表： 潮湿与过湿状态各层材料的厚度如下表： 3、土基回弹模量的确定 区，为普通粉质土。由于设计要求拟定路基处于各种状态下各该路段处Ⅳ 2 个结构层的厚度，根据《公路沥青路面设计规范》中稠度的建议值，取干燥，中湿，潮湿，过湿状态的稠度分别为 1.15，1.00，0.90，0.80。查表“二级自然区划个土组土基回弹模量参考值”可确定各个状态下的土基回弹模量分别为：干燥状态50.5MPa，中湿状态42.5MPa，潮湿状态36.5MPa，过湿状态31MPa。 4、设计指标的确定：
高速公路路面方案比选及其设计要点
工程概况 某高速公路作为全国高速公路网络的重要组成部分，有利于东北、华北、华东、华南之间以及东、西部之间的便捷交通联系。全线范围内以低山、丘陵为主，其次为山间洼地和河谷阶地。现分析其路面设计流程。 路面方案选取 沥青路面与混凝土路面各具特色，现首先通过从路面的基本特性、对施工的要求及经济角度三方面，对柔性路面和刚性路面进行比较。 沥青路面所采用的沥青结合料，鉴于其增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，其是路面的使用质量和耐久性都得到提高。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、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简单、适宜于分期修建等优点，因而获得越来越广泛的应用。但沥青路面透水性小，其稳定性和强度很大程度取决于土层和基层的特性。 而对于混凝土路面来说，其具有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车等特点，但对水泥和水的需要量大，这对水泥供应不足和缺水地区带来较大困难。同时，对于一般混凝土路面要建造许多接缝，这些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，影响行车的舒适性，接缝又是路面的薄弱点，如处理不当，将导致路面板边和板角处破坏。混凝土路面开放交通较迟，一般混凝土路面完工后，要经过28天的潮湿养生，才能开放交通。另外混凝土路面损坏后，开挖很困难，修补工作量也大，且影响交通。 水泥混凝土路面造价低，使用寿命长，后期养护费用少；但由于水泥混凝土路面的接缝是其薄弱环节，行车噪声大，尘土多，不利于环保，影响行车舒适性，一旦破坏修复较为困难，并且水泥混凝土路面变形协调能力差，无法适应本段高填段落多，以及可能的路基沉降变形。而沥青路面行车舒适性强，施工养护方便，协调变形的能力强、平整性好、震动小、行车舒适、施工养护方便。因此，从以上因素分析可发现，对于本高速公路来说适宜选取沥青路面。 沥青路面设计 本高速公路设计路段的路面采用沥青路面，进行沥青路面结构设计，结合工程实践，其主要采取以下的设计思路：根据设计任务书的要求，进行交通量的分析，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。 按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路段（在一般情况下路段长不宜小于500m，若为大规模机械化施工，不宜小于1km），确定各路段土基回弹模量。 可参考规范推荐结构，拟定几种可能的路面结构组合的方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。 根据设计弯沉值计算路面厚度，对高速公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比、提高极限抗拉强度，再重新计算。 沥青混凝土路面材料 另外，从工程实践经验，笔者认为对沥青路面设计时，应先拟定某一层作为设计层，拟定面层和其他各层的厚度。当采用半刚性基层、底基层结构时，可任选一层为设计层；当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时，应拟定面层、底基层厚度，以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构；当采用柔性基层、底基层的沥青路面时，宜拟定面层、底基层的厚度，求算基层厚度。 沥青混凝土路面材料选择时，首先考虑施工厚度要求，其次考虑材料特性及来源，最后考虑造价。考虑到当地的实 P LANNING & DESIGN 规划设计 高速公路路面方案比选及其设计要点 文/冯宝娟 TRANSPOWORLD 2012 No.24 (Dec) 112
路基路面课程设计--高速公路路面结构设计
路基路面课程设计--高速公路路面结构设计
路基路面工程课程设计任务书 题目东青高速公路路面结构设计 系（部）土木工程 专业土木工程 班级 学生姓名 学号 12 月 9 日至 12 月 16 日共 1 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 目录：
一、设计内容及要求：————————————————————————————P1—P7 二、沥青混凝土路面设计：——————————————————————————P8—P18 1、轴载分析：——————————————————————————————P8—P9 2、路面结构组合设计———————————————————————————P9 3、各层材料的抗压模量与劈裂强度—————————————————————P9--P 10 4、土基回弹模量的确定——————————————————————————P10 5、设计指标的确定————————————————————————————P10—P11 6、设计资料总结—————————————————————————————P11 7、确定石灰土层厚度———————————————————————————P11 8、计算机计算结果————————————————————————————P11—P14 9.沥青混凝土路面图纸———————————————————————————P14 三、水泥混凝土路面设计：——————————————————————————P15—P27 1、交通分析：——————————————————————————————P15—P16 1）、轴载换算：——————————————————————————————P15—P16 2）、标准荷载累计作用次数：—————————-———————————————P16 2、初拟路面结构：————————————————————————————P16--17 3、路面材料参数确定———————————————————————————P17 4、荷载疲劳应力—————————————————————————————P17—P18 5、温度疲劳应力—————————————————————————————P18 6、计算机计算结果————————————————————————————P19--P20 7、沥青混凝土路面图纸——————————————————————————P21--P27 一、设计内容及要求 设计内容：根据所提供的各项资料及交通量，交通组成等确定合理的路面结构组成，选择适用的路面材料并进行材料组成设计，确定土基回弹横量值和路面材料设 计参数，并计算确定路面结构计算层的厚度，进行必要的防冻层厚度验算。对沥青 路面设计验算各层的层底拉应力，计算施工质量控制的检测验收弯沉值，并进行必 要的方案比选，绘制路面结构施工图。 设计要求：运用相关资料完成各项计算内容，提交一个路面结构设计图（沥青路面和水泥路面）。
高速公路设计总结
106国道是北京经开封通往广州的国道干线公路，其北京段又称京开路，位于北京市南部。路线北南走向，经过北京市丰台区和大兴县，起点为北京市南三环玉泉营立交，终点为京冀界固安大桥。全长42～149公里,其中我院承担K18+000～K42+149.74段设计。现况旧路为1985年改建，玉泉营立交～黄村为四幅路，黄村以南为单幅路，交通量已达15000辆/日以上，交通拥堵严重。现况路线线形基本满足高速公路要求，改建旧路可少占地、少拆迁，总体上比另辟新线有效、经济。将旧路改建为高速公路需在主路两侧设辅路，供地方交通和非机动车使用。 公路所经地区为平原，处在永定河冲积扇的中部，属暖湿带湿润季风气候，四季分明，春季少雨多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干燥寒冷，夏季最高温度42℃，冬季最低温度－20℃，冰冻深度60～85厘米，地下水位较深。K18+000～段土质以低液限粉土为主，局部分布粉土质砂。 106国道是国家规划的干线公路，与北京市的三环、四环、公路一环、公路二环相交，是北京市规划路网的一部分，已纳入首都地区总体规划之中。106国道（北京段）高速公路的建成，对于促进北京市南部地区的经济发展，进一步提高北京市的辐射能力和对外开放水平，彻底解决沿线交通拥堵状况，都将具有重要的意义和深远的社会影响。 106国道（北京段）高速公路设计具有以下特点： 1、技术标准采用适当。
2、在满足交通功能的前提下，进行优化设计，立交及结构选型合理，既适用又经济。 3、利用钢渣做原材料有利于环保。 4、辅路外移，保留绿化带，美化环境。 一、设计依据 1、根据交通部关于《106国道线玉泉营至固安大桥公路初步设计的批复》及其附件《106国道线玉泉营至固安大桥公路初步设计审核意见》。 2、首都规划建设委员会办公室关于《106国道（北京段）改建工程初步设计审查会会议纪要》。 3、北京市首都高速公路发展有限责任公司关于《京开高速公路施工图设计阶段进一步优化的意见》、《106国道（北京段）改建工程施工图设计方案讨论会议纪要》。 二、项目简介 1、设计标准 (1)计算行车速度：高速公路120公里/小时，一级公路100公里/小时，辅路60公里/小时。 (2)路基宽度：高速公路主路宽28米，一级公路主路宽17米。两侧均设辅路，辅路路基宽8.5(7)米。路基边坡坡度1∶1.5。路拱横坡度：主路路面2%，土路肩3%。辅路路面1.5%，土路肩2.5%。
高速公路沥青路面设计
高速公路沥青路面设计 设计任务书 1、设计目的 通过本设计掌握高速公路沥青路面设计的基本过程和计算方法。 2、设计题目 （1）设计题目 南京地区某高速公路，其中某段经调查路基为粉质中液限粘土，地下水位1.1m，路基填土高度0.5m。近期混合交通量为25350 辆/日，交通组成和代表车型的技术参数分别如表1、表2 所示，交通量年平均增长率8%。该路沿线可开采砂砾、碎石，并有石灰、水泥、粉煤灰、沥青供应。请设计合适的半刚性沥青路面结构。 （2）设计依据 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006） 《路基路面工程》(第三版)，邓学钧主编，2008.5 《路基路面工程》，沙爱民主编，2011.3 3、设计方法与设计内容 （1）根据自然区划、路基土类型和地下水位高度，确定土基回弹模量值； （2）计算设计年限内一个车道的累积当量轴次和设计弯沉值； （3）根据设计资料，确定合适的面层类型（包括面层材料级配类型）； （4）拟定2 种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的计算参数； （5）根据《公路沥青路面设计规范》验算拟定的路面结构； 4、设计要求 （1）总体要求：根据设计资料，初步拟定2 种路面方案，并对这2 种方案进行经济技术比较（经济技术比较以初始修建费为依据，每种材料的单价见附录中表3 所示）； （2）要求计算每种代表车型的轴载换算系数（共两种：一种以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时的轴载换算系数；另一种为进行半刚性基层层底拉应力验算时的轴载换算
系数）。 （3）拟定的路面结构方案，应明确标示出每种材料的名称、厚度和设计时使用的模量值。并列出路面结构验算过程。 5、附录 （1）2015 年材料单价表 表3 2015 年材料单价表
高速公路路面结构设计分析
高速公路路面结构设计分析 摘要：当前在进行高速公路路面结构设计的过程中，已经开始应用分期修建技术，这项技术可以有效的解决，软土地基或者不良地基等问题，可以促进工程的顺利建设。因为在进行高速公路建设的过程中，建设周期比较长，跨越的区域比较多，会面临一些不良地基问题。要想提高高速公路路面结构的设计质量，就需要采用正确的施工技术，对各个环节存在的问题，进行预测和解决，才能促进这项工程进行更好的发展。本文就高速公路路面结构设计进行相关的分析和探讨。 关键词：高速公路；路面结构；设计；分析探讨 很多施工企业在进行高速公路工程项目建设的过程中，并没有重视路面结构的设计工作，也没有选用专业的设计人员来制作施工图纸，导致施工图纸无法为工程的建设提供有效的支持，在进行工程建设的过程中，会面临更多的问题。因为高速公路是一项综合性的项目，在建设的过程中，涉及到的内容比较多，如果没有提高路面结构的设计质量，就会影响工程的应用效果，甚至会引发重大的交通事故，因此施工企业需要重视路面结构的设计工作[1]。 一、高速公路路面结构设计要点 （一）提高承载能力 因为高速公路路面上来往的车辆比较多，存在一些重型车辆，这些车辆的负荷能力比较大，车速比较快，这就对高速公路的承载能力提出了更高的要求。设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，需要对各个结构层的材料特点进行深入的了解，并且对负荷应力的变化规律进行全面的把握，才能提高结构层的应用强度和刚度。确保路面结构在使用的过程中，具备更好的承载能力，才能避免因为路面结构的质量问题，引发重大的安全事故[2]。 （二）提高结构耐久性能 在进行高速公路路面结构设计的过程中，因为这项工程的建设地域存在一定的差异，所面临的自然环境有所不同。因此设计人员需要结合不同区域的气候条件，合理的选择建设材料和结构类型，才能避免公路在使用的过程中出现病害问题。在一些气候比较寒冷的区域，需要防止裂缝问题的出现，应该加强材料和厚度的设计，才能提高结构的性能。如果建设区域的雨水比较多，气候比较潮湿，应该预防车辙问题和水损害问题，需要加强防水设计[3]。 二、高速公路结构层设计 （一）组合设计 设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，常见的结构层组合形式有4种。其中路面结构的主要承载层是半刚性基层，在应用的过程中对整个路面的使用性能存在较大的影响，而且在进行综合设计的过程中，建设成本比较低。全厚式路面基层在应用的过程中，一般采用的是沥青材料，这种材料在应用的过程中，粘弹性比较好，容易产生塑性变形，能够建设比较厚的基层，可以避免基层中出现损坏的问题。这种结构在建设的过程中，投入的成本比较高，使用的时间比较长，在应用的过程中，可以降低维修工作的难度。刚性基层和沥青路面结构的综合设计形式，改变了传统的基层建设形式，是通过混凝土结构的建设，提高了路面结构的承载能力。但因为混凝土结构的刚度比较大，在使用的过程中，容易出现开裂等问题，会增加养护工作的负担，提高了建设成本[4]。
某公路路面结构设计
课题的内容和要求： 一、课题内容 根据给定设计资料完成路面结构组合设计。 二、课题要求 1、依据设计资料，按照相应的规范完成2种以上路面结构设计方案，并进行比选。 2、熟练应用路面设计软件，完成设计说明书。 三、设计资料 本公路是黑龙江省公路网化建设中的重要组成部分，地处平原重冻区，公路自然区划属Ⅱ2区，自然地理环境比较复杂，地形、地质、水文、气候等约束限制条件多，冻胀、翻浆等公路病害频发。本设计路段为微丘地形，所经地区的地表多为较厚的腐殖土或落叶覆盖层，其保温性良好，下层0.5—4.0米多为风化沙砾、碎石土和砾石土，4.0米以下为风化岩石路线位于东经126o21′30″— 126o20′29″，北纬46o21′28″—46o26′16″之间。沿线所处自然区划为Ⅱ2区。气候：①年平均气温3.5oC ②降雨量400mm～600mm ③冬季主导风向为西北风④年平均风速3.5m/s ⑤最大冻深1.2m。水文情况：地表排水一般，地下水位埋深大于3m。沿线公路主要病害：冻胀、翻浆。 据调查，2011年7月的交通量与车辆组成如下： 车型小汽车解放CA30A 东风EQ140 太脱拉130S 辆/日2500 400 200 300 车型日野KB222 吉尔130 解放CA15 扶桑FV102N 辆/日300 400 200 100 交通量年平均增长率为6.5%。 拟建成年月：2013年7月； 本路段设计使用年限为20年。
1基本资料的确定 1.1确定公路等级 1）计算2011年7月的折算交通量 其中折算系数查《公路工程技术指标》(JTG B01 2003)，表2.0.2各汽车代表车型与车辆折算系数。 计算结果如下表： 表1 折算交通量 车型序号 车型名称 折算系数 交通量（辆/日） 折算后交通量（辆/日） 1 小汽车 1 2500 2500 2 解放CA30A 1.5 400 600 3 东风EQ140 1.5 200 300 4 太脱拉130S 2 300 600 5 日野KB222 2 300 600 6 吉尔130 1.5 400 600 7 解放CA15 1.5 200 300 8 扶桑FV102N 3 100 300 总计 5800 有上表可知，2011年7月的月平均日交通量为5800辆/日，近似代替2011年的年平均日交通量。 2）计算设计交通量 1(1)n AADT ADT -=?+γ 其中：AADT — 设计交通量（pcu/d ）； ADT — 起始年平均日交通量（pcu/d ）； γ — 年平均增长率（%）； n — 预测年限 故2033年的设计交通量为： 1221(1)5800(1 6.5%)21766(/)n AADT ADT pcu d --=?+γ=?+= 3）确定公路等级 根据《公路工程技术标准》(JTG B01 2003)，将公路根据功能和适应的交通量分为五
高速公路路面结构设计分析
高速公路路面结构设计分析 发表时间：2019-09-23T13:56:24.437Z 来源：《建筑细部》2019年第5期作者：蔡婉格 [导读] 当前在进行高速公路路面结构设计的过程中，已经开始应用分期修建技术，这项技术可以有效的解决，软土地基或者不良地基等问题，可以促进工程的顺利建设。 蔡婉格 广东省交通规划设计研究院股份有限公司 摘要：当前在进行高速公路路面结构设计的过程中，已经开始应用分期修建技术，这项技术可以有效的解决，软土地基或者不良地基等问题，可以促进工程的顺利建设。因为在进行高速公路建设的过程中，建设周期比较长，跨越的区域比较多，会面临一些不良地基问题。要想提高高速公路路面结构的设计质量，就需要采用正确的施工技术，对各个环节存在的问题，进行预测和解决，才能促进这项工程进行更好的发展。本文就高速公路路面结构设计进行相关的分析和探讨。 关键词：高速公路；路面结构；设计；分析探讨 很多施工企业在进行高速公路工程项目建设的过程中，并没有重视路面结构的设计工作，也没有选用专业的设计人员来制作施工图纸，导致施工图纸无法为工程的建设提供有效的支持，在进行工程建设的过程中，会面临更多的问题。因为高速公路是一项综合性的项目，在建设的过程中，涉及到的内容比较多，如果没有提高路面结构的设计质量，就会影响工程的应用效果，甚至会引发重大的交通事故，因此施工企业需要重视路面结构的设计工作[1]。 一、高速公路路面结构设计要点 （一）提高承载能力 因为高速公路路面上来往的车辆比较多，存在一些重型车辆，这些车辆的负荷能力比较大，车速比较快，这就对高速公路的承载能力提出了更高的要求。设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，需要对各个结构层的材料特点进行深入的了解，并且对负荷应力的变化规律进行全面的把握，才能提高结构层的应用强度和刚度。确保路面结构在使用的过程中，具备更好的承载能力，才能避免因为路面结构的质量问题，引发重大的安全事故[2]。 （二）提高结构耐久性能 在进行高速公路路面结构设计的过程中，因为这项工程的建设地域存在一定的差异，所面临的自然环境有所不同。因此设计人员需要结合不同区域的气候条件，合理的选择建设材料和结构类型，才能避免公路在使用的过程中出现病害问题。在一些气候比较寒冷的区域，需要防止裂缝问题的出现，应该加强材料和厚度的设计，才能提高结构的性能。如果建设区域的雨水比较多，气候比较潮湿，应该预防车辙问题和水损害问题，需要加强防水设计[3]。 二、高速公路结构层设计 （一）组合设计 设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，常见的结构层组合形式有4种。其中路面结构的主要承载层是半刚性基层，在应用的过程中对整个路面的使用性能存在较大的影响，而且在进行综合设计的过程中，建设成本比较低。全厚式路面基层在应用的过程中，一般采用的是沥青材料，这种材料在应用的过程中，粘弹性比较好，容易产生塑性变形，能够建设比较厚的基层，可以避免基层中出现损坏的问题。这种结构在建设的过程中，投入的成本比较高，使用的时间比较长，在应用的过程中，可以降低维修工作的难度。刚性基层和沥青路面结构的综合设计形式，改变了传统的基层建设形式，是通过混凝土结构的建设，提高了路面结构的承载能力。但因为混凝土结构的刚度比较大，在使用的过程中，容易出现开裂等问题，会增加养护工作的负担，提高了建设成本[4]。 （二）材料选择 设计人员在进行结构设计的过程中，需要做好每个组织的材料选择，如果建设区域的地下水位比较高，路面的排水功能不佳。在进行路面结构设计时，需要设置垫层，可供选择的垫层材料，有沙砾和碎石等。这些材料的透水性都比较好，在应用的过程中，可以保证垫层与路基同宽，提高排水的通畅性。目前我国的设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，主要采用了强基薄面的设计思想。基层的负荷能力比较好，耐压性能和耐久性能也比较强，在应用的过程中，采用了半刚性稳定基层和柔性基层等[5]。 当前在进行结构建设的过程中，主要采用了水泥稳定碎石基层，应用效果比较好。设计人员在对面层进行设计的过程中，需要根据高速公路的建设特点，进行三层设计。应该根据不同层面的功能要求，对材料和厚度进行选择，需要在路面上加强抗滑抗裂设计，提高路面的平整性性。在对中间层进行设计的过程中，应该选取抗变形能力比较好的材料进行建设，才能应对剪应力问题。在对底面层进行设计时，应该选择耐久性能比较好的材料，才能避免结构出现开裂问题[6]。 （三）厚度设计 设计人员在进行路面结构设计的过程中，需要保证设计的结构符合公路的等级需求。因为我国高速公路建设，所应用的材料大多是沥青材料，在进行路面结构设计时，需要通过控制路表的回弹弯沉值进行设计，才能提高路面结构的整体承载能力。我国很多高速公路在建设的过程中，处于多雨潮湿的区域。设计人员可以借鉴国内外先进的设计技术，根据工程的实际建设要求，对路面结构的厚度进行合理的设计。才能保证路面结构在使用的过程中，更加的高效稳定，避免在后期出现严重的病害问题。 （四）结构层均匀设计 设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，主要采用了混凝土结构。这项结构在应用的过程中，存在不均匀的问题，主要是因为矿料颗粒的变化，和材料搅拌不均匀等问题引起的。沥青材料在使用的过程中，出现了离析现象，就会导致结构出现不均匀的问题。因此设计人员在进行结构设计的过程中，可以通过实验的方式，对材料的配比进行确定，才能进一步提高结构的应用效用。避免结构在应用的过程中，出现不均匀的现象，影响结构的使用效果。 （五）压实度设计 当前我国大部分高速公路在使用的过程中，都存在压实度不足，或者压实作业不均匀等现象，导致混凝土结构在应用的过程中空隙比
高速公路路面工程施工设计
高速公路三合同段 路面工程实施性施工组织设计 编制：年月日 审核：年月日 批准: 年月日中铁二十局二公司邢威高速公路三合同项目部 A
二OO四年六月
工程概况 1、工程概况 2 、 设计概况 3 、 气象条件 4 、 施工条件 5 、 编制依据 、施工管理机构 三、施工准备 1 、 人员、机械准备 2 、 材料准备 3 、 测量准备 4 、 试验准备 5 、 工作面准备 四、 施工方案 ㈠、二灰稳定土施工 ㈡、二灰稳定碎石施工 ㈢、水泥稳定碎石施工 ㈣、AC-25I粗粒式沥青混凝土下面层施工 ㈤、AC-20I中粒式沥青混凝土中面层施工 ㈥、AK-13A细粒式沥青混凝土上面层施工 ㈦、附属工程施工 五、施工部署
六、保证工程质量的措施 保证工期的措施 雨季及冬季施工措施 安全及文明施工措施 廉政施工措施 七、 八、 九
邢威高速公路第三合同段 路面工程实施性施工组织设计 一、工程概况 1、工程概况： 高速公路位于河北省南部，起于市东三环与南三环交叉点，自西向东沿线经一市（邢台市）五县（县），路线止于测设终点，全长63Km 第三合同段起讫里程为K31+30A K51 + 150,全长19.85Km 2、设计概况： 高速公路设计为双向四车道，路基宽度26m,路面设计为0.75m（土路肩）+3.0m（硬路肩）+2*3.75m（行车道）+0.75m（路缘带）+2.0m（中央分隔带）+0.75m（路缘带）+2*3.75m（行车道）+3.0m（硬路肩）+ 0.75m（土路肩）。路面结构从上到下依次为：4cmAK—13A ; 5cmAC-20l ; 6cmAC-25l ; 0.5cmSBR改性沥青稀浆封层；18cm水泥稳定碎石；18cm二灰稳定碎石；18cm二灰稳定土，路面设计厚度为69.5cm。 3、气象条件： 该项目区为暖温带半干旱季风气候，四季分明。春季干旱多风，夏季炎热多雨，区内平均气温13.1 C,极端最高气温41.8 C ,极端最低气温-21.6 C。年平均降水量555.6mm , 大多集中在六、七、八三个月。 4、施工条件： 本路段属平原微丘区，沿线筑路材料缺乏,碎石、块石、砂、石灰、粉 煤灰、水泥等，均需远运。 沿线水源较缺乏，工程用水全部取用地下水，地下水水质洁净，矿化度低，化 学侵蚀性微弱，可满足工程用水需要。 沿线电力供应较为方便，工程用电与电力部门协商解决。 本工程建设区条件良好，沿线公路网发达，公路里程长且等级较高，基本上可以保证运输畅通。 5、编制依据： ①交通部现行施工技术规范、工程检验评定标准、规贝规程、业主直 接交附的施工图、施工图设计通用图、其他设计文件。 ②现场路基的进度情况。 ③现有施工技术水平、施工机械（具）设备。 6、总平面布臵图：根据现场实际情况，我部在K34+600 右侧及K46+000 左侧设两个粒料拌合站，利用现有制梁厂设沥青拌合站。拌合站通过便道与即有便道接通，可满足运输要求。用水采用自打井解决，用电设备与地方电网联网。详见“总平面布臵图”
高速公路路面设计及排水设计
第三章排水设计计算说明书 3.1气候与地质条件介绍 项目工程区属亚热带湿润季风气候区，整体气温变化幅度小，年均温13-14℃，1月均温3.0-6.3℃，7月均温19.8-22.0℃。极端最高气温为32.8℃，最低气温为-12℃。多年平均降水量达到1350毫米/年。蒸发量最大的月份为2～5月份，无霜期230-300天。冬暖夏凉，气候宜人。地形起伏较大，局部地区气候差异明显。全市总水量约142.18亿立方米，其中地表水体平均年流量64亿立方米。项目工程区地处长江水系和珠江水系的分水岭地区。长江水系以乌江上游三岔河为干流，展布于市境北部；珠江水系以北盘江为干流，由西向东横贯市境中部；南盘江支流分布于市境南部边缘。受岩溶地貌影响，地表河网与地下河网均有发育，互有衔接，且反复出现。境内10公里以上河流43条，多呈现河谷深切，河床狭，水流急，落差大，水利资源丰富。工程区年降水量具明显的季候性特征，5～10月为雨季，多暴雨，降水量占全年总量的三分之二，暴雨常造成洪水灾害，并诱使崩塌、滑坡等地质灾害发生。 项目工程区所属境内岩溶地貌类型齐全，发育典型。山峦众多，延绵起伏；沟壑纵横，深履险峻。地势西北高，东南低。地面最高点为乌蒙山脉的韭菜坪，海拔在2900.3米，人称“贵州屋脊”；最低点在六枝特区毛口乡北盘江河谷，海拔586米。境内平均海拔在1400-1900米之间。沿线地质情况为覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主，含少量的碎石质土，覆盖层厚2m左右，稻田中种植土厚0.6m左右。下伏基岩为硅化板岩。 3.2 边沟设计验算 在K10+983.396至K11+020之间的左侧挖方段为挖方最大汇水面积段，本次设计以沥青混凝土路面为例。硅化板岩路堑（坡度为1：0.5,坡面流长度为7.5m），路基宽度21.5m,取单侧路面和路肩横向排水宽度为12m,路拱横坡为2%在纵断面方面，此处属于竖曲线上，采用平均纵坡i=（1518.14-1516.70）/36.604=0.03%,边沟坡脚和路肩边缘间设置矩形形边沟。计算简图如图4.2-1. 1.1.1计算汇水面积和径流系数： 由图一计算汇水区域在路堑一侧（由平台沟到边坡平台）的面积A1=7.5×36.604=274.53m2。由于坡面上采用拱式护面墙防护，则由《公路排水设计规范》得坡面径流系数取C1=0.78。汇水区域在边沟平台上的面积A2=1×36.604=36.604m2,取坡面径流系数(浆植草护面)C2=0.53，汇水区域在路面一侧(公路路中线到边沟）的面积为A3=36.604×12=439.248m2,由表查得沥青路面径流系数为C3=0.95。由此，总的汇水面积为
高速公路路面结构
浅谈高速公路沥青路面的全寿命设计理念与成本分析杜红云吴琤2(1江西省南昌市公路勘察设计院南昌330077 )(2江西省公路局物资储运总站南昌330013）1摘要： 高速公路沥青路面的全寿命设计，应根据价值工程的原理，在确保沥青路面使用性能良好的状态下，适当增加建设成本，大幅度减少路面维修成本，延长路面使用年限，最终达到降低全寿命成本的目的。 关键词： 道路工程；沥青路面；全寿命设计；成本分析0前言随着国民经济的迅速发展，国家对基础设施建设投入了大量的资源。 公路事业作为基础设施之一，现正以迅猛的速度发展,社会对高品质、高服务性能的公路的要求日益提高，行车的安全、舒适、快捷已成为人们的基本要求。 但随着运输交通量和大吨位车辆的急剧增大，以及复杂多变的自然条件等诸多因素的影响，而使现有路面结构变形和损坏相当严重。 这样，既影响了路面的使用性能和寿命，又给公路建设事业造成了巨大的经济损失。 为此，需对路面结构设计作进一步的科学探讨。 响。 重力作用主要是通过轮胎与路面的接触面，将其重力传递给路面，再由路面扩散至路基。 动态影响主要指车辆对路面的振动、冲击摩擦作用及紧急制动时产生巨大的水平制动力等。 交通量决定了路面的重复荷载作用，路面在重复荷载作用下，路面材料将出现疲劳破坏，变形累积等损坏现象，使路面结构承重能力逐步降低，使用状况不断恶化。
我国高速公路的早期损坏，与车辆吨位特别是超载的大量存在具有直接的关系。 而车辆的超载包括轮压超载及轴载超载，轮压超限对路面的损坏更为严重，所以，对沥青路面来说仅限制轴载是不够的。 1影响路面结构性能的主要因素路面结构应坚固耐久，表面应平整、抗滑和耐磨。 影响路面结构使用性能的因素很多，其中主要有： 1.4路面结构组合及材料路面结构由面层、基层（上基层、下基层）、底基层（上底基层、下底基层）及垫层组成。 路基路面是一个整体结构，各结构层有各自的特性和作用，并相互制约和影响。 结构层应组合合理，使路面结构体系既能承受行车荷载和环境因素的作用，又能充分发挥各层次的最大效能。 路基路面结构的损坏，是因变形过大或应力超过材料强度而引起的，所以要做到根据结构层的受力特性合理地使用材料及其相互间的配合。 1.1路基的稳定性修筑路基，必然会改变原地层所处的状态，破坏原地层固有的稳定状态，且原地层上存在着软弱地层，风化岩层等不良地质水文地段，这就必需采取必要的排水防护和加固措施，保证路基整体结构的稳定性，从而使路面结构具有足够的稳定性。 1.2土基的坚实性土基位于路面结构层下，直接承受路面结构传递下来的荷载。 如果土基过分湿软和水温条件差，在行车荷载作用下就会产生过大的沉陷变形，甚至引起翻浆，产生弹簧路基，使路面失去坚强而均匀的支承，从而引起路面结构过早损坏。 因此，土基的坚实与否将直接影响路面结构的使能。