河南城建学院本科毕业设计（论文） 第四章 挡土墙设计
h4?H?h1?h3?1.083m
K2a1?1?(1?h3H)?2h0h4 H2H2?1.844
(3)求主动土压力及作用点位置
E?12?H2KK1?198.089KN
E?Ecos(???)?168.833KN
E y?Ecos(???)?103.608KN
ZHa(H?h23)?h0h4(3h4?2H) y?3?3H2K?1.255m1 Zx?B?Zytg??4.111m
(4)抗滑稳定性检算
挡土墙体积V=17.617m3 挡土墙自重G=405.199KN
K[Gcos?Esin(?????
0?0)]fc?Ecos(??????2.831
0)?Gsin?0
因为kc ≥ 1.3，则抗滑稳定性验算通过。 5)抗倾覆稳定性检算
KGZE
G?yZx0?E?6.455
XZy
因为k0 ≥ 1.5，则抗倾覆稳定性验算通过。 6)基底应力检算 B=4.658m
ZGZEE
G?yZx?xZyn?G?E?2.271m
y
e?B2?Zn?0.058m
因为e≤B/6
?G?E
y6emax?B(1?B)?117.335KPa
?G?Eymin?(1?6e BB)?101.136KPa
因为σmax< σ0，则地基应力验算通过。
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(4.11)(4.12)(4.13)(4.14)(4.15)(4.16)(4.17)(4.18)(4.19)(4.20)(4.21)(4.22)(4.23)
河南城建学院本科毕业设计（论文） 第五章 路面结构设计
5 路面结构设计
5.1 基本资料
1.道路所在地区的气象资料
路线经过地区属亚热带山地季风性湿润气候，冬少严寒，夏无酷暑，春迟秋早，雾多湿重，雨量充沛，四季分明。年平均温度在7.8～17.4℃之间，年日照1160～1600小时，常年降雨量900～1200毫米。当地多年平均最大冻深为1.0米。 2.沿线的工程地质及水文地质情况
沿线山体稳定，无不良地质状况，沿线土质为粉质亚粘土，地下水位较深，地表无积水。
3.沿线的植被及土壤分布情况
树木较多，沿线多粘质土，山坡上1米以下是碎石土。 4.道路建筑材料及分布情况
沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、矿渣、炉渣、石灰、水泥等材料供应，有小型采石场和石灰厂，水泥、钢材均需外购。沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、矿渣、炉渣、石灰、水泥等材料供应。 5.交通量资料： ① 近期交通量
车型 小汽车 黄河JN150 东风EQ140 解放CA10B 太脱拉138
数量 3000 1180 960 755 460
② 交通增长率： 6.4%
5.2 路面结构层分层
行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，因此对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深的增加而逐渐降低。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的，按照使用要求受力状况，土基支撑条件和自然因素程度的不同分成若干层，通常按各个层次功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和垫层。
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河南城建学院本科毕业设计（论文） 第五章 路面结构设计
5.2.1 面层
面层是直接行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车载荷的垂直力，水平力和冲击力的作用，同时还受到较大的侵蚀和气温变化的影响。因此，面层应具备较高的结构强度、抗变形能力、较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨、不透水，还应具有良好的抗滑性和平整性。路面面层类型较多，查《规范》得路面面层类型的选用应符合规定，见表5.1。
表5.1 路面面层类型及适用范围
路面类型 沥青混凝土
适用范围 高速、一级、二级、 三级、四级公路
水泥混凝土
高速、一级、二级、 三级、四级公路
沥青灌入、沥青碎石、沥青表面处治
砂石路面
三级、四级公路 四级公路
本设计中设计速度为80km/h的山岭重丘区一级公路，路面等级较高，故本设计拟采用沥青混凝土路面。
5.2.2 基层
基层主要是承受由面层传递来的车辆荷载的垂直力，并将力扩散到下面的垫层和土基中去。实际上基层是路面结构中的承重层，它应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩应力的能力。基层遭受大气因素的影响虽然比面层小，但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的浸蚀，所以基层结构应具有足够的水稳定性。
修筑基层的材料主要有各种结合料（如石灰、水泥或沥青等）稳定土或稳定碎(砾)石、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石或砾石、片石、块石或圆石，各种工业废渣（如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等）和土、砂、石所组成的混合料等。本设计拟采用半刚性基层。
5.2.3 垫层
垫层介于基层和土层之间，它的功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度，刚度和稳定性不受土基水温状况变化所引起的不良影响，另一方面的功能是将基层传下来的车辆载荷应力加以扩散，以减少土基层的应力和应变，同时也能阻止路基挤入基层中，影响基层结构的性能。
修筑垫层的材料，强度要求不一定高，但水稳定性和隔温性能要好。常用的垫层材料分为两类，一类由松散粒料如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层；另
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河南城建学院本科毕业设计（论文） 第五章 路面结构设计
一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。
5.3 路面类型的选择
一级公路路面属于高级路面，所适用的面层类型有水泥混凝土路面和沥青混凝土路面。水泥混凝土路面特别是配有钢筋的混凝土路面强度高，稳定性和耐久性好，刚度比沥青混凝土路面大的多，适用于重交通道路。但由于水泥混凝土路面需要大量的水泥和水，在当地修筑路面时水泥需要外购，且预测年限内的交通量也不大。沥青路面行车舒适性好，平稳低噪且可再生利用。因此，本设计选用沥青混凝土路面。
5.4 沥青路面设计
本设计根据《沥青路面设计规范》（JTG D—2006），采用双圆均布荷载作用下的路面整体沉降（弯沉）和结构层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复效应。
5.4.1 设计任务
沥青路面设计的任务是：确定合理的路面等级，选择适合的路面类型，进行结构组合设计、路面材料配合比设计及路面结构计算等。为确保路面设计质量，在路面设计之前，应进行专门的外业调查，搜集相关资料，以作为路面设计工作的依据。在外业调查时需收集的资料有：工程地质和水文地质条件，天然土湿度和水文资料，气象资料，路面材料产地和供应情况，当地路面使用经验和其他情况，交通量及交通组成情况，投资情况，施工单位的技术力量，机具设备、劳动力组成情况，原有路基路面状况等。
在掌握了公路沿线的野外调查资料的基础上可按下列程序进行路面的设计工作：
1.根据设计任务书的要求，并综合考虑国家政治、经济、国防、旅游、公路等级、交通量和交通组成、建设投资和其他方面的要求，确定合理的路面等级和面层类型。计算在设计年限内换算为标准轴载的单车道的累计当量轴次和路表设计弯沉值，容许拉应力值。
2.确定路基回弹模量值。按路基土组与干湿类型将路基划分为若干路段(每段长度一般情况下不宜小于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值。
3.确定路面材料的回弹模量值。为了保证路面结构的强度与稳定性并充分发挥各结构层的功能，应考虑当地气候、土质、材料，施工等具体情况，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据实测或查表确定各结构层路面材料的回弹模
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河南城建学院本科毕业设计（论文） 第五章 路面结构设计
量及设计参数。
4.根据设计弯沉值计算路面厚度。对于高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和整体性材料基层、底基层应验算其拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求，应通过调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比以提高极阻抗弯拉强度后再重新计算：对季节性冰冻地区的高级和次高级路面，还应验算防冻厚度是否符合要求。
5.进行技术经济比较，确定采用的路面结构方案。 5.4.2 设计原则
为使沥青路面设计先进，经济合理，路面安全适用并与周围环境协调，在设计工作中应遵循下列原则：
1.应根据路面使用要求与当地的自然条件(包括气候、水文、土质等)，结合当地实践经验，按面层耐久、基层坚实、土基稳定的要求进行综合设计。 2.应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、强度高稳定性好、便于机械化和工厂化施工的路面结构方案。
3.应从技术经济上论证是否有必要分期修建。对分期修建的路面工程，应合理设计结构层次与厚度，使前期工程能在后期被充分利用。高速公路和一级公路的路面不宜分期修建。
4.应积极采用并推广新技术、新材料、新工艺、新设备、推行机械化施工。对高速公路和一级公路，应采用大型、高效成套的机械设备施工．以确保工程质量。
对软土地区或高填方路基及可能产生较大沉降的路段，宜按分期修建或一次设计分期实施的原则进行设计。设计时应按远景交通量设计路面结构与厚度，修筑时可酌情减薄沥青面层厚度，待路基变形趋于稳定后，再根据路面实际情况加铺沥青面层至设计厚度。待路基变形趋于稳定后，再根据路面实际情况加铺沥青面层至设计厚度。
5.4.3 标准轴载及轴载当量换算
（1）标准轴载 表5.2。
表5.2 标准轴载参数表
标准轴载名称
BZZ-100
标准轴载名称
BZZ-100
我国路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，以BZZ—100表示。如下
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