1、初拟路面结构：
初拟普通混凝土面层，厚度为h?0.26m；
考虑到本路线为季风性湿润气候，年平均降雨量达1200～1900mm，为湿润多雨地区，因此设置多孔隙沥青稳定稳定碎石基层（沥青标号选用AH-50，沥青用量为3%），厚度h1?0.1m(0.08-0.10)；从而在排水基层下设置水泥稳定碎石组成的底基层，厚度h2?0.20m（据规范：一般取0.2m）。普通混凝土板的平面尺寸宽3.75m，长5m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 2、材料参数的确定：
（1）混凝土路面设计弯拉强度与弯拉弹性模量： 本设计为普通混凝土路面为重型交通，查规范得：弯拉强度的标准值
fr?5.0Mpa，相应的弯拉弹性模量标准值为Ec?31Gpa。
（2）土基的回弹模量：
路基属于干燥状态，可选用路基土基的回弹模量值：E0?40.0MPa （3）基层和半刚性垫层的回弹模量：
基层选多孔隙沥青稳定稳定碎石，回弹模量取：E1?800Mpa（600-800）
底基层选用水泥稳定碎石，回弹模量取：E2?1400Mpa（1300-1700） （4）基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量：
据土基状态拟定基层、垫层结构类型和厚度，参照《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2002)，按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：
Ex?h1E1?h2E2h1?h2E1h11232222?800?0.1?1400?0.200.1?0.20(h1?h2)432222?1200(MPa)
Dx??E2h212332?(1E1h1?1E2h22)?1
111400?0.20?800?0.112?1400?0.2012?(0.1?0.20)4(800?0.1?)?1
?2.31(MN?m)
hx?
312Dx/Ex?312?2.31/1200?2.85(m)
?0.45?0.45?????Ex??1200?????6.22??1?1.51??a?6.22?1?1.51????4.077 ?E40???????0??????Ex??b?1?1.44??E??0??0.55?1200??1?1.44????40?0.763?0.55?0.763
1/3?Ex?b?Et?ahxE0??E??0?1/3?4.077?0.285?1200??40????40??210.1(MPa)
普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为：
r?0.537h3Ec/Et?0.537?0.24?331000/210.1?0.751(m)
3、荷载疲劳应力计算：
按式（B.1.3），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为
?ps?0.077r0.6h?2?0.077?0.7510.6?0.26?2?0.96(MPa)
因纵缝为设拉杆平缝，对于多孔隙沥青稳定稳定碎石基层，接缝传荷能力的应力折减系数可稍大，取kr?0.88。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数kf?Ne??8.38?106?n0.057?2.481。根据公路等级，由表B.1.2，考
虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数kc?1.30。
按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为
?pr?krkfkc?ps?0.88?2.481?1.3?0.96?2.72(MPa)
4、温度疲劳应力分析：
查表3.0 .8，因为湖南省东南湿热Ⅳ5区，海拔较低湿度大，所以在86-92之间取低值87，可选取最大温度梯度Tg=87（℃/m）。
取板长l?5m，l/r?5/0.751?6.65
由图B.2.2可查普通混凝土板厚h?0.26m，Bx?0.58。按式（B.2.2），最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为：
?tm??cEchTg2Bx?1?10?5?31000?0.26?872?0.58?2.05(MPa)，?c混凝土线
膨胀系数。
温度疲劳应力系数kt按式（B.2.3）计算为
kt?fr?tm???tm?a??f???r??5.0??b???2.05???c1.323???2.05??0.058??0.49， ??0.841??5.0??????其中a,b,c为回归系数：本项目在湖南省，为Ⅳ5区，分别取0.841，0.058，1.323。 再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为
?tr?kt?tm?0.49?2.05?1(MPa)
由表3.0.1，高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为95%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查表3.0.3，，确定可靠度系数?r?1.20?1.33，取为1.26
按式（3.0.3）
?r(?pr??tr)?1.26?(2.72?1)?4.69MPa?fr?5.0MPa
综上所述，所选的普通混凝土面层厚度h?0.26m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。
5.4水泥混凝土路面方案比选
交通分析：水泥混凝土路面设计使用年限为12年。按交通量增长率假设为 4.67%， 水泥混凝土路面设计年限累计标准轴次为3903000次，属于道路重交通。
表1
类型 方选 用 材 料 及 厚 度 案 面层：普通水泥混凝土面板，厚h?0.25m； 一 中 湿 状 态 二 基层：水泥稳定碎石，厚h1?0.24m； 垫层：级配碎砾石，厚h2?0.2m 面层：普通水泥混凝土面板，厚h?0.25m； 基层：多孔隙开级配水泥稳定碎石(水泥9.5％~11%)，厚h1?0.12m； 优选 底基层：水泥稳定碎石，厚h2?0.20m 垫层：级配碎砾石，厚h3?0.2m
面层：普通水泥混凝土面板，厚h?0.26m； 基层：开级配多孔隙沥青稳定碎石（沥青2.5%~3.5%），三 厚h1?0.1m； 底基层：水泥稳定碎石，厚h2?0.20m 垫层：级配碎砾石，厚h3?0.2m 面层：普通水泥混凝土面板，厚h?0.26m； 一 基层：水泥稳定碎石，厚h1?0.2m； 底基层：级配碎砾石，厚h2?0.2m 面层：普通水泥混凝土面板，厚h?0.26m； 干 燥 状 态 底基层：水泥稳定碎石，厚h2?0.15m 面层：普通水泥混凝土面板，厚h?0.26m； 基层：开级配多孔隙沥青稳定碎石（沥青2.5%~3.5%），三 厚h1?0.1m； 底基层：水泥稳定碎石，厚h2?0.20m 二 基层：多孔隙开级配水泥稳定碎石(水泥9.5％～11％)，厚h1?0.1m； ★ 从施工上比选： 由于路面对施工的要求较高，但是性能较好，故在选择施工队伍的时候考虑施工技术较成熟，当地有较熟练的施工队伍，经验丰富的施工人员和先进的机械设备。但是对于开机配多孔隙沥青稳定碎石的基层来说，施工和设备要求较高，目前没有完整的施工设备，施工有难度，不可以完全保证施工的质量。而对于水泥稳定类基层，施工相对简单，技术成熟，有系统的施工设备，可以保证施工的质量。故一、二方案多是可行方案。
从材料，经济的角度分析： 方案一、二是水泥稳定类，主要消耗的是水泥和碎石。而湖南是多山地区，这里盛产水泥和碎石，项目区位于灰岩分布地带，岩石为灰色,薄层状,岩质坚硬,岩石较完整。路线所经地段大部分有基岩出露。沿线出露地层从新到老依次有：第四系、三叠系、二叠系、志留系、奥陶系、寒武
系等地层。其中以志留系、奥陶系最发育，其次为寒武系地层。故沿线石料场分布较多，且质量好，储存大，沿线运输条件整体情况较好，水泥产量丰富，产量大，所以基层垫层最好采用水泥稳定粒料，就近取材有利于降低成本。从工程经济和地方利益上考虑，应尽可能利用当地材料，因地制宜。而沥青稳定碎石类，要消耗大量的沥青，不是本地所产，大部分要靠外地和进口。使用沥青材料做基层的费用将远远的贵于水泥材料做基层，经济不合理。故一、二方案多是可行方案。
从技术的角度分析： 水泥混凝土路面，强度高，耐久性好，使用寿命长，稳定性好，环境温度和湿度对其的力学强度影响甚小，养护费用少且运输成本低，夜间行车反光性较好，但接缝多，行车噪音大，阳光下反光太强，对水泥和水需求量大，对路基变形适应性差，面板易损坏，路面维修、养护不便。
由于该路的交通等级是属于重载交通，改路的设计必需
满足交通量的要求，方案一不是开级配基层，不可以满足路面的排水的要求。而湖南地区降雨丰富。使用几年后，会造成水损坏，造成路面的开裂。而开孔隙的基层就可以满足排水要求，故二、三方案是可行方案。
综上所述：从施工、材料、经济和技术的方面进行比选知方案已比较贴合当地的实际情况，所以确定方案二为推荐方案。