路面设计
对老师的尊称-停电操作
2023年3月16日发(作者：海伦秦九韶公式)专业资料
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《路基路面工程》课程设计
学院：土木工程学院
专业：土木工程
班级：道路二班
姓名：***
指导教师：但汉成
二〇一五年九月
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目录
一、重力式挡土墙设计
第一部分设计任务书…………………………………………………3
（一）设计内容和要求…………………………………………………3
（二）设计内容…………………………………………………………3
（三）设计资料…………………………………………………………3
第二部分设计计算书
1.车辆换算荷载………………………………………………………4
2.主动土压力计算……………………………………………………5
3.设计挡土墙截面……………………………………………………9
4.绘制挡土墙纵横截面（附图1）…………………………………30
二、沥青路面结构设计
1．设计资料…………………………………………………………12
2.轴载分析…………………………………………………………12
3.拟定路面结构方案………………………………………………16
4.各材料层参数……………………………………………………16
5.设计指标确定……………………………………………………17
6.确定设计层厚度…………………………………………………18
7.底层弯拉应力验算………………………………………………21
8.防冻层厚度验算…………………………………………………29
9.方案可行性判定…………………………………………………29
10.绘制路面结构图……………………………………………………31
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一、重力式挡土墙
第一部分设计任务书
（一）设计的目的要求
通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理
解，掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。
将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。
（二）设计内容
①车辆荷载换算；
②土压力计算；
③挡土墙截面尺寸设计；
④挡土墙稳定性验算。
（三）设计资料
1．墙身构造
拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙(如草图1)，墙高H=？m，墙
顶宽
1
b=？m，填土高度2.4m，填土边坡1：1.5，墙背仰斜，1：0.25（
=—14°
02′），基底倾斜1：5（
0
=—11°18′)，墙身等厚，
0
b=7.0m。
2．车辆荷载
车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ，
路基宽度33.5m，路肩宽度0.75m。
3．土壤工程地质情况
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墙后填土容重=18KN/m3，内摩檫角=38°，填土与墙背间的摩檫角
2
；
粘性土地基，允许承载力[
0
]=250Kpa，基底摩檫系数
f
=0.40。
4．墙身材料
细粒水泥混凝土砌25号片石，砌体容重
K
=23KN/m3；砌体允许压应力
[
a
]=600KPa，允许剪应力[
]=100KPa，允许拉应力[
l
]=60KPa。
第二部分计算书正文
1.车辆荷载换算
墙背后填土表面有车辆荷载作用，使土体产生附加的竖向应力，从而产生附
加的侧向应力。土压力计算时，对于作用于墙背后填土表面的车辆荷载可以近似
的按均布荷载来考虑，并将其换算为重度与墙后填土相同的均布土层。
（1）求不计车辆荷载作时的破裂棱体宽度B0
计算图示如下
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初步拟定
1
6,2,3,1.5Hmambmbm，查《公路设计手册（路基）》，由表3
—2—1中第五类公式知
2)(
)2(
aH
tgaHHab
A
则，
0'
2
236(622)tan(1402)
0.328
(62)
A
00'00'38(1402)194258
tan0.931
于是有：
0
()()
0.931(cot380.931)(0.9310.328)
0.737
tgtgctgtgtgA
0
0'
()
(62)0.7376tan(1402)3
1.396
BHatgHtgb
m
（2）求纵向分布长度L
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0
0
(2)307.0(622)tan30
12.7710
oLLHatg
mm
L采用10m，其中，L0取为7.0m
（3）计算车辆荷载总重Q
车轮中心距路基边缘0.5m，汽车20级，一辆车的总重力为300KN。
在
0
""LB范围内布置车轮重Q：
布置车轮的宽度
0
l
0
1.400.5(0.50.3)0.70lm
3002150()QKN半辆车重
（4）换算当量土层厚度
0
0
150
0.597
181.39610
Q
hm
BL
2.主动土压力计算
1）求破裂角
假设破裂面交于荷载内，查《公路设计手册（路基）》
00
0
0'
2()(22)
()(2)
2320.60(30.5)6(62220.60)tan(1402)
(62)(6220.60)
0.367
abhbdHHahtg
A
HaHah
0
0
()()
0.931(cot380.931)(0.9310.367)
0.763
=3721'
tgtgctgtgtgA
现验算破裂面是否交于荷载内：
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堤顶破裂面至墙踵：
()(62)0.7636.10Hatgm
荷载内缘至墙踵:0'tan36tan(1402)0.55bHdm
荷载外缘至墙踵:0'
0
tan36tan(1402)0.57.012bHdbm
比较得知：
56.1012
，故结果与假设相符，所选公式正确。
（2）求主动土压力系数K和K1
（1）中假设成立，即破裂面交于荷载内，则采用《公路设计手册（路基）》
第二版表3-2-1采用第6类公式计算：
00
0'
00'
cos()
()
sin()
cos(3721'38)
(0.763tan(1402))
sin(3721'4258)
0.132
Ktgtg
1
0'
320.763
2.87
0.763tan(1402)
batg
hm
tgtg
2
0'
0.5
0.97
0.763tan(1402)
d
hm
tgtg
312
62.870.972.16hHhhm
03
1
1
2
2
2
2
1(1)
2
222.8720.972.16
1(1)1.624
6266
hh
h
a
K
HHH
（3）求主动土压力及作用点位置
按墙的每延米计算。
墙后土体主动土压力：22
1
11
1860.1321.62469.455
22
EHKKKN
水平向分力：0'0'cos()81.70cos(140219)69.194
X
EEKN
竖向分力：0'0sin()81.70sin(140219)6.013
Y
EEKN
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因基底倾斜，土压力对墙趾O的力臂为：
11
0.192.0710.191.51.786
XX
ZZbm
0'
111
1.51.786tan(1402)1.946
YX
ZbZtgm
（4）验算荷载：
①对于挂车——100取
0
0.8hm，
0d
。于是：
00
0
0'
2()(22)
()(2)
2320.8(30)6(62220.8)tan(1402)
(62)(6220.8)
0.367
abhbdHHahtg
A
HaHah
0
0
()()
0.931(cot380.931)(0.9310.367)
0.763
3721'
tgtgctgtgtgA
验算破裂面是否交于荷载内：
堤顶破裂面至墙踵：
()(62)0.7636.10Hatgm
荷载内缘至墙踵:0'tan36tan(1402)04.5bHdm
荷载外缘至墙踵:0'
0
tan36tan(1402)07.011.5bHdbm
比较得知：4.56.1011.5，故结果与假设相符，所选公式正确。
②求主动土压力系数K和K1
2
1033
2
1
2
2
()(32)
33
62(62.87)0.5972.16(32.1626)
3361.624
2.071
X
aHhhhhH
H
Z
HK
m
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0'0
0'
0'0'
cos()
()
sin()
cos(372138)
(0.763tan(1402))
sin(37214258)
0.132
Ktgtg
1
0'
320.763
2.87
0.763tan(1402)
batg
hm
tgtg
2
0'
0
0
0.812tan(1402)
d
h
tgtg
312
62.8703.13hHhhm
03
1
1
2
2
2
2
1(1)
2
222.8720.83.13
1(1)1.646
6266
hh
h
a
K
HHH
③求主动土压力及作用点位置
墙后土体主动土压力：
22
1
11
1860.1321.64670.396
22
EHKKKN
水平向分力：0'0cos()70.396cos(140219)70.132
X
EEKN
竖向分力：0'0sin()70.396sin(140219)6.095
Y
EEKN
比较得知：验算荷载略大于设计荷载，故挡土墙截面设计按照验算荷载进行
计算。
2
1033
2
1
2
2
()(32)
33
62(62.87)0.83.13(33.1326)
3361.646
2.014
X
aHhhhhH
H
Z
HK
m
因基底倾斜，土压力对墙趾O的力臂为：
11
0.192.0140.191.51.729
XX
ZZbm
0'
111
1.51.729tan(1402)1.932
YX
ZbZtgm
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3.设计挡土墙截面
（1）计算墙身自重
G
及其力臂
G
Z
22
111
(0.19)(1.560.191.5)23197.167
K
GbHbKN
2
2
1
2
0.19
0.191.5
234.916
22K
b
GKN
故
12
197.1674.916202.083GGGKN
202.0836.095208.178
Y
NGEKN
111
1
0.190.25
2
1
[(60.191.5)0.251.5]1.46
2
G
ZHbb
m
21
0.6510.6511.50.98
G
Zbm
（2）抗滑稳定性验算
0'
0
0'
0
tan
[208.17870.132tan1118]0.4
3.114
tan70.132208.176tan1118
X
c
X
NEf
K
EN
[]1.3
cc
KK，故抗滑移稳定性满足要求。
（3）抗倾覆稳定性验算
11221
0
1
197.1671.464.9160.986.0951.932
2.511
70.1321.729
GGYY
XX
GZGZEZ
K
EZ
00
[]1.5KK，故挡土墙抗倾覆稳定性满足要求。
（4）基底应力验算
为保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力验算。
111
0.190.251.50.191.50.251.43Bbbm
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112211
12
197.1671.464.9160.986.0951.93270.1321.729
197.1674.9166.095
0.880
GGYYXX
N
Y
GZGZEZEZ
Z
GGE
偏心距：1
1.43
0.880.16
22N
B
eZm
1,2
11
243.310
6202.0836.09560.16
(1)(1)
47.848
1.431.43
Y
Kpa
GE
e
Kpa
BB
因此，
1,20
243.310
[]250
47.848
Kpa
Kpa
Kpa
，地基承载力满足要求。
（5）截面应力验算
为了保证强身具有足够的强度，应根据经验选择
1~2个控制断面进行验算，墙面、墙背相互平行，截
面的最大应力出现在接近基底处。
①强度计算
要求：
/
KKKj
ARN
如附图所示，选取一个截面进行验算：1-1截面
1
00
()(0.91.4)
1.0(0.9202.0831.46.095)190.408
jGGQy
NNGE
KN
其中，
0
——重要性系数，取1.0；
k
=
8
8
0
22
0
0.16
1256
1256
1
0.764
0.16
112
112
1
e
b
e
b
于是：
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/0.7641.5600/2.31297.662190.408
KKKj
ARkNNKN
则挡土墙强度满足要求。
②稳定性计算
要求：Nkkk
j
k
AR
其中：
kkk
k
k
AR
6
=410
1.5
j
N
H
B
、、、、意义同前；
——弯曲平面内的纵向翘曲系数，因，故认为此挡墙是矮墙，
取=1.0。
于是：
1.00.7641.5600
==297.662KNN=190.408KN
2.31
kkk
j
k
AR
则挡土墙稳定性满足要求。
③正截面受剪时验算
要求：
1
Qjj
jm
k
AR
fN
其中：QKN
j
——正截面剪力（）；
2m=1.5m
Kpa=100Kpa
=0.42
jj
jj
mm
AA
RR
ff
2——受剪截面面积（），；
——砌体截面的抗剪极限强度（），；
——摩擦系数，。
x
Q=E=86.25KN
j
；
于是：
1
1.5100
0.42208.178152.370Q70.132
2.31jjkmj
ARfNKNKN
则挡土墙抗剪强度满足要求。
4.绘制挡土墙纵横断面图（1:100）。见附图一
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二、沥青路面结构设计
一、设计资料
表1交通量及荷载组成
车型总重（KN）前轴（KN）后轴（KN）后轴数辆/日
黄河JN—150150.6049.00101.6011700
解放CA—10B80.2520.2560.0011200
东风EQ—14092.0023.7069.201650
日野KB—211147.5547.55100.001200
太脱拉138211.4051.40160.00225
上海SH13039.5016.5023.001340
跃进23048.5018.2033.301350
2010年~2015年交通量的平均年增长率为12%，2000年以后为11%。该公路
为双向四车道，路基平均填土高度1.8m，土质为中液限粘土，平均地下水位1.6
m，平均冻深0.4m。
二、轴载分析
1、确定设计年限内交通量的平均增长率
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根据设计资料，2010年~2015年交通量的平均年增长率为12%，2000年以后
为11%。
2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算
路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ—100表示。
1）当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公
式为：
4.35
12
1
N=()
k
i
i
i
P
CCn
P
表1.2轴载换算结果表（弯沉）
车型PI(KN)C1C2NiN
黄河JN150
前轴4916.41700488.63
后轴101.61117001821.53
解放CA10B
前轴20.2516.412007.38
后轴6.06
东风EQ140
前轴23.716.46507.93
后轴69.211650131.03
日野KB211
前轴47.5516.420050.44
后轴1
太脱拉138
前轴51.416.4258.85
后轴1602.2125424.90
上海SH130
前轴16.516.43400.86
后轴23113400.57
跃进230
前轴18.216.43501.35
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后轴33.3113502.93
N=3276.46
设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数Ne
11365t
sN
Ne
式中：Ne---标准轴载累计当量作用次数
t---设计基准年限
γ---交通量年平均增长率
η---临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，取η=0.45，
第一个5年
1
N=3276.46
1
5
6
1
11365
3276.46[1]3650.45
3.42
12%
(112%)
10
tN
Ne
第二个5年4
6
3276.461.121.115722.69N
6
5
6
2
11365
5722.69[1]3650.45
5.85
11%
(111%)
10
tN
Ne
第三个5年5
11
5722.691.119643.07N
5
11
6
3
11365
9643.07[1]3650.45
9.86
11%
(111%)
10
tN
Ne
一个车道的累计当量轴载作用次数为：
e
N=
1
e
N+
2
e
N+
3
e
N=1.913710，属于重级交通。
该值可用于来计算路面设计弯沉及沥青层底拉应力。
2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，换算成标准轴载P的当量作用次数
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N的公式为：
8
12
1
''()
k
i
i
i
P
NCCn
P
车型PI(KN)C1’C2’niN
黄河JN150
前轴491117005.65
后轴101.61117001930.18
解放CA10B
前轴20.251112000
后轴6011120020.16
东风EQ140
前轴23.7116500.01
后轴69.21165034.18
日野KB211
前轴47.55112000.52
后轴1
太脱拉138
前轴51.411250.12
后轴.23
上海SH130
前轴16.5113400
后轴23113400
跃进230
前轴18.2113500
后轴33.3113500.05
N=5412.1
设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数Ne
11365t
sN
Ne
式中：Ne---标准轴载累计当量作用次数
t---设计基准年限
γ---交通量年平均增长率
η---临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，取η=0.45，
第一个5年
1
N=5412.1
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1
5
6
1
11365
5412.1[1]3650.45
5.65
12%
(112%)
10
tN
Ne
第二个5年4
6
5412.11.121.119452.81N
6
5
6
2
11365
9452.81[1]3650.45
9.67
11%
(111%)
10
tN
Ne
第三个5年5
11
9452.811.1115928.53N
5
11
6
3
11365
15928.53[1]3650.45
16.29
11%
(111%)
10
tN
Ne
一个车道的累计当量轴载作用次数为：
e
N=
1
e
N+
2
e
N+
3
e
N=3.161710，属于特重级交通。
此数据用于进行半刚性基层层底拉应力验算。
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三、拟定路面结构组合方案及厚度
方案一：方案二：
方案一中石灰土层为设计层，方案二中以水泥稳定碎石层为设计层。
四、各层材料的抗压模量与劈裂强度、土基的回弹模量的确定
1）确定各层材料的抗压模量与劈裂强度，（通过查表）可得下列设计参数，汇
表如下：
材料名称
抗压回弹模量（MPa）
15℃劈裂强度
（MPa）
sp
20℃15℃
细粒式沥青混凝土140020001.4
中粒式沥青混凝土120014001.0
粗粒式沥青混凝土100012000.8
水泥稳定碎石1500——0.5
石灰土550——0.225
细粒式沥青混凝土h
1
=4cm
中粒式沥青混凝土h
2
=5cm
粗粒式沥青混凝土h
3
=6cm
水泥稳定碎石h
4
=20cm
石灰土h
5
=?
级配碎、砾石h
6
=12cm
土基
细粒式沥青混凝土h
1
=4cm
中粒式沥青混凝土h
2
=6cm
粗粒式沥青混凝土h
3
=8cm
水泥稳定碎石h
4
=？
二灰土h
5
=16cm
填隙碎石h
6
=10cm
土基
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二灰土750——0.25
级配碎、砾石225————
填隙碎石250————
2）确定土基的回弹模量
根据该路段所处的自然区划，土质，且稠度等，查《公路沥青路面设计规
范》可得土基回弹模量。
0
45.5MpaE
五、设计指标的确定（设计弯沉Ld）
对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构底层拉应
力验算。
1、设计弯沉值的计算
0.2L600
decsb
NAAA
式中：Ld------设计弯沉值（0.01mm）
Ne------设计年限内一个车道累计当量轴载标准通行次数
Ac------公路等级系数，一级公路：1.0
AS------面层系数，沥青混凝土面层：1.0
AB------路面结构系数，刚性基层、半刚性基层、沥青路面为1.0
又Ne=1.913710
则设计弯沉值L
d
=20.98(0.01mm)
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抗拉结构强度系数K：
沥青混凝土面层
0.22
e
0.09/3.599
Sc
KNA
无机结合料稳定集料
0.11
e
0.35/2.339
Sc
KNA
无机结合料稳定细粒土
0.11
e
0.45/3.007
Sc
KNA
容许拉应力
s
K
sp
R
，
sp
--路面结构材料的极限抗拉强度（MPa）。
结构层材料名称NeAcKsσspσR（MPa）
细粒式沥青混凝土
1.913
710
1.03.5991.40.389
中粒式沥青混凝土
1.913
710
1.03.5991.00.278
粗粒式沥青混凝土
1.913
710
1.03.5990.80.222
-水泥稳定碎石
3.161
710
1.02.3390.50.214
石灰土
3.161
710
1.03.0070.2250.0748
二灰土
3.161
710
1.03.0070.250.0831
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级配碎、砾石
3.161
710
1.02.339
填隙碎石
3.161
710
1.02.339
六、确定设计层的厚度（采用三层体系为计算体系）
确定我国路面结构设计的标准为实际弯沉值小于设计弯沉值，即
sd
ll
因此在设计路面结构厚度时，可以采用最不利情况，即实际弯沉值等于设计
弯沉值。
①、计算弯沉综合修正系数F
0.36
0.36
0.380.38
0
0.0209845.5
1.63()1.63()0.528
2210.650.7
S
lE
F
p
式中：F—弯沉综合修正系数；
S
l—路面实测弯沉值，在计算路面厚度时，可用容许弯沉值；
P、—标准车型的轮胎接地压强（MPa）和当量圆半径（cm），
通常P取0.7MPa，取10.65cm；
E0—土基回弹模量。
②、计算理论弯沉系数
c
a
1
0.020981400
220.710.650.528
3.731R
l
lE
pF
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③、将多层体系照弯沉等效的原则换算为按三层体系，如下图所示：
1、对于方案一，计算石灰土层厚度：
由已知参数求得：
1
4
0.376
10.65
h
h
；2
1
1200
0.857
1400
E
E
；0
2
45.5
0.0379
1200
E
E
；
查三层体系表面弯沉系数诺谟图，可得
=6.600，K1=1.250
，
由公式
2
1
3.731
0.452
6.6x1.25
lK
K
由K2=0.452，0
2
0.0379
E
E
，，查诺谟图得：
5.9
H
取10.65cm则H=62.84CM
由中层厚度的换算公式：
6
2.4
2
3
2
k
k
k
E
Hhh
E
2
h=5cm
E
1
h
1
E
2
h
2
E
3
h
3
E
4
h
4
E
5
h
5
E
6
h
6
E
0
E
1
h
1
E
2
H
E
0
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则
6
2.4
3
2
k
k
k
E
h
E
=H-
2
h=57.84cm
6
2.42.42.42.4
2.4
5
3
2
15
6201257.84
1200
k
k
k
E
hh
E
解得
5
33.734h
取整
5
34hcm
2、对于方案二，计算水泥稳定碎石层厚度：
1
4
0.376
10.65
h
h
；2
1
1200
0.857
1400
E
E
；0
2
45.5
0.0379
1200
E
E
；
查三层体系表面弯沉系数诺谟图，可得
=6.600，K1=1.250
，
由公式
2
1
3.731
0.452
6.6x1.25
lK
K
由K2=0.452，0
2
0.0379
E
E
，，查诺谟图得：
5.9
H
取10.65cm则H=62.84CM
由中层厚度的换算公式：
6
2.4
2
3
2
k
k
k
E
Hhh
E
2
h=6cm
则
6
2.4
3
2
k
k
k
E
h
E
=H-
2
h=56.84cm
6
2.42.42.42.4
2.4
4
3
2
10
8161056.84
1200
k
k
k
E
hh
E
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解得
4
28.311h
取整
5
29hcm
则初步拟定路面方案如下图所示：
方案一：方案二：
七、层底弯拉应力验算
①对于方案一
1、验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
细粒式沥青混凝土h
1
=4cm
中粒式沥青混凝土h
2
=5cm
粗粒式沥青混凝土h
3
=6cm
水泥稳定碎石h
4
=20cm
石灰土h
5
=34cm
级配碎、砾石h
6
=12cm
土基
细粒式沥青混凝土h
1
=4cm
中粒式沥青混凝土h
2
=6cm
粗粒式沥青混凝土h
3
=8cm
水泥稳定碎石h
4
=29cm
二灰土h
5
=16cm
填隙碎石h
6
=10cm
土基
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换算公式可以采用下列公式表示：
3
1
3
k
k
k
E
hh
E
6
0.9
4
4
k
k
k
E
Hh
E
注意此时第一层用15℃抗压模量，其余各层抗压模量不变
3
1
3
20001200
45617.134
10001000
k
k
k
E
hh
E
6
0.90.9
0.9
4
4
550225
20341232.609
15001500
k
k
k
E
Hh
E
则
32.609
3.062
10.65
H
17.134
1.609
10.65
h
4
3
810
0.542
1500
E
E
0
4
45.5
0.0303
1500
E
E
假设上中层间为连续的，查诺谟图，得：
1
1.151m；0.140
；
2
0.470m
E
1
h
1
E
2
h
2
E
3
h
3
E
4
h
4
E
5
h
5
E
6
h
6
E
0
E
3
h
E
4
H
E
0
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12
0.70.1401.1510.4700.0530.222
R
pmmMpaMpa
沥青混凝土面层底面拉应力满足要求
2、验算半刚性基层底面的弯拉应力
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
换算公式可以采用下列公式表示：
4
1
4
k
k
k
E
hh
E
6
0.9
5
5
k
k
k
E
Hh
E
注意此时第一层用15℃抗压模量，其余各层抗压模量不变
4
1
4
2
4562033.990
15
k
k
k
E
hh
E
6
0.9
0.9
5
5
225
341238.445
550
k
k
k
E
Hh
E
E
1
h
1
E
2
h
2
E
3
h
3
E
4
h
4
E
5
h
5
E
6
h
6
E
0
E
4
h
E
5
H
E
0
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则
38.445
3.610
10.65
H
33.990
3.191
10.65
h
5
4
550
0.367
1500
E
E
0
5
45.5
0.0827
550
E
E
假设上中层间为连续的，查诺谟图，得：
1
1.250m；
0.160
；
2
0.730m
12
0.70.161.250.7300.0530.214
R
pmmMpaMpa
沥青混凝土面层底面拉应力满足要求
3、验算底基层底面的弯拉应力
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
换算公式为：
换算公式可以采用下列公式表示：
5
1
5
k
k
k
E
hh
E
E
1
h
1
E
2
h
2
E
3
h
3
E
4
h
4
E
5
h
5
E
6
h
6
E
0
E
5
h
E
6
H
E
0
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注意此时第一层用15℃抗压模量，其余各层抗压模量不变
5
1
5
2500
456203460.132
55
k
k
k
E
hh
E
12H
则
12
1.127
10.65
H
60.132
5.646
10.65
h
6
5
225
0.5
550
E
E
0
5
45.5
0.202
225
E
E
假设上中层间为连续的，查诺谟图，得：
1
1.010m；
0.085
；
2
0.93m
12
0.70.0851.0100.9300.0560.0748
R
pmmMpaMpa
沥青混凝土面层底面拉应力满足要求
②对于方案二
1、验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
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换算公式可以采用下列公式表示：
3
1
3
k
k
k
E
hh
E
6
0.9
4
4
k
k
k
E
Hh
E
注意此时第一层用15℃抗压模量，其余各层抗压模量不变
3
1
3
20001200
46820.229
10001000
k
k
k
E
hh
E
6
0.90.9
0.9
4
4
750250
29161037.773
15001500
k
k
k
E
Hh
E
则
37.773
3.547
10.65
H
20.229
1.899
10.65
h
4
3
810
0.542
1500
E
E
0
4
45.5
0.0303
1500
E
E
假设上中层间为连续的，查诺谟图，得：
1
1.490m；0.120
；
2
0.370m
E
1
h
1
E
2
h
2
E
3
h
3
E
4
h
4
E
5
h
5
E
6
h
6
E
0
E
3
h
E
4
H
E
0
专业资料
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12
0.70.1201.4900.3700.04630.222
R
pmmMpaMpa
沥青混凝土面层底面拉应力满足要求
2、验算半刚性基层底面的弯拉应力
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
换算公式可以采用下列公式表示：
4
1
4
k
k
k
E
hh
E
6
0.9
5
5
k
k
k
E
Hh
E
注意此时第一层用15℃抗压模量，其余各层抗压模量不变
4
1
4
2
4682945.517
15
k
k
k
E
hh
E
6
0.9
0.9
5
5
250
161018.950
750
k
k
k
E
Hh
E
E
1
h
1
E
2
h
2
E
3
h
3
E
4
h
4
E
5
h
5
E
6
h
6
E
0
E
4
h
E
5
H
E
0
专业资料
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则
18.950
1.779
10.65
H
45.517
4.274
10.65
h
5
4
750
0.5
1500
E
E
0
5
45.5
0.0607
750
E
E
假设上中层间为连续的，查诺谟图，得：
1
1.390m；
0.110
；
2
1.330m
12
0.70.111.391.3300.1420.214
R
pmmMpaMpa
沥青混凝土面层底面拉应力满足要求
3、验算底基层底面的弯拉应力
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
换算公式为：
换算公式可以采用下列公式表示：
5
1
5
k
k
k
E
hh
E
E
1
h
1
E
2
h
2
E
3
h
3
E
4
h
4
E
5
h
5
E
6
h
6
E
0
E
5
h
E
6
H
E
0
专业资料
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注意此时第一层用15℃抗压模量，其余各层抗压模量不变
5
1
5
2500
468291664.371
75
k
k
k
E
hh
E
10H
则
10
0.939
10.65
H
64.371
6.00
10.65
h
6
5
250
0.333
750
E
E
0
5
45.5
0.182
250
E
E
假设上中层间为连续的，查诺谟图，得：
1
1.010m；
0.110
；
2
0.880m
12
0.70.1101.0100.8300.06450.0748
R
pmmMpaMpa
沥青混凝土面层底面拉应力满足要求
八、防冻层厚度验算
方案一
4562034128140dcmcm
防冻层满足要求
方案二
4682916107340dcmcm
防冻层满足要求
九、方案可行性判定
材料名称厚度（cm）
20℃抗压回
弹模量
（MPa）
15℃抗压回
弹模量（MPa）
15℃劈裂强
度（MPa）
容许拉应力
(MPa)
实际拉应力
(MPa)
专业资料
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细粒式沥青
混凝土
414002000
1.4
0.389
中粒式沥青
混凝土
512001400
1.0
0.278
粗粒式沥青
混凝土
610001200
0.8
0.222
0.053
水泥稳定碎
石
201500
0.5
0.214
0.053
石灰土34550
0.225
0.0748
0.056
级配碎、砾石122250.0831
土基-44.5-
按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=20.98(0.01mm)
方案二：
设计参数汇总表
材料名称厚度（cm）
20℃抗压回
15℃抗压回
弹模量
15℃劈裂
强度
容许拉应力
实际拉应力
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弹模量（MPa）（MPa）（MPa）(MPa)(MPa)
细粒式沥青
混凝土
414002000
1.4
0.389
中粒式沥青
混凝土
612001400
1.0
0.278
粗粒式沥青
混凝土
810001200
0.8
0.222
0.046
水泥稳定碎
石
291500
0.5
0.214
0.142
二灰土165500.250.0831
0.064
填隙碎石10225
土基-44.5-
按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=20.98(0.01mm)