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某中等城市主干道黄河路（K0+000-K2+000）施工图设计
湘江HQP40 后轴 73.2 累计
1 1 400 32.972 989.822 ② 累计当量轴次
1010365Nl（[1?0.05）－1]365?989.822?（[1?0.05）－1]N?＝?0.45＝?0.45＝2044892e0.050.05次
2、 结构组合与材料选取
由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为200万次左右，根据规范推荐结构，路面结构层采用沥青混凝土（12cm）、基层采用水泥碎石（40 cm）。
规范规定城市二级道路的面层由二至三层组成，查规范，采用二层沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青抗滑表层（厚4cm），下面层采用粗粒式沥青混凝土（厚8cm）。
3、各层材料的抗压模量与劈裂强度
表4--6 各层材料抗压模量（20℃）与劈裂强度
抗压模量厚度层位 结构层材料名称 (cm) (20℃) 1 2 3 4 细粒式沥青 粗粒式沥青混凝土 水泥稳定砂砾 土基 4 8 1400 1000 1500 (15℃) 2000 1200 1500 0.43 0.28 0.24 1.4 0.8 0.5 (MPa) (MPa) (MPa) 强度 抗压模量容许应力劈裂
4、土基回弹模量的确定
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该路段处于Ⅳ5区，为粘质土，稠度为1.00，查《路基路面工程》表16.6.2，可知土基回弹模量为39.5MPa。 5、设计指标的确定
对于中等城市主干路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层层底拉应力的验算。
（1）、设计弯沉值
该道路为中等城市次干道，路面等级系数Ac?1.1，面层是沥青混凝土路面As取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数
Ab?1.0。
设计弯沉值为：
0.2NAcAsA＝ ld?600－eb6?00-0.221130?19?1?.1＝1.0 1.035.9（0.01mm）
（2）、各层材料的容许层底拉应力
?R??spKs
①细粒式密级配沥青混凝土：
0.09AaNe KS?Ac0.220.0?91.0?204480.2292＝＝2
1.1 ?R??SPKS?1.4?0.7MPa 2②粗粒式密级配沥青混凝土：
0.09AaNe0.22KS?Ac
.220.09?1.1?20448092?2.2 ?
1.1 ?R??SPKS?0.8?0.36MPa 2.2③水泥稳定砂砾：
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0.35Ne0.11KS?Ac0.11
?0.3?52044892＝1.571.1
?R?
?SPKS?0.5?0.318MPa 1.576、设计资料总结
设计弯沉值为35.9（0.01mm）相关资料汇总如表4—7。
表4—7 设计资料汇总表
材料名称 细粒式沥青 粗粒式沥青混凝土 水泥稳定砂砾 土基
层厚(cm) 4 8 40 — 容许拉应力（MPa） 0.700 0.360 0.318 — 用HPDS2006验算知上述设计结果满足设计要求。
4.4.2 水泥混凝土路面设计
1、轴载分析
水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。不同轴-轮型和轴载的作用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。
?P?NS=??iNi?i? （4-1）
?100?i?1n16?i=2.22?103Pi?0.43 （4-2）
?0.22或 ?i=1.07?10?5Pi或 ?i=2.24?10?8Pi
（4-3） （4-4）
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式中：
NS—100KN单轴-双轮组标准轴载的作用次数；
单轴-双轮组、双轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i级轴载Pi —单轴-单轮、
的总重（KN）；
n —轴型和轴载级位数；
Ni—各类轴型i级轴载的作用次数；
?i—轴-轮型系数，单轴-双轮组时，?i=1；单轴-单轮时，按式（4-2）计
算；双轴-双轮组时，按式（4-3）计算；三轴-双轮组时，按式（4-4）计算。
凡是前、后轴载大于40KN的轴数均应换算成标准轴数。对于前、后轴载小于或等于40KN的轴数，因为它在混凝土板内产生的应力很小，引起的疲劳损伤也很轻微，故可略去不计。设计任务书提供的交通资料为双车道双向调查结果，如表4--8。
表4--8 交 通 资 料
车 型 序号 名 称 1 2 3 4 5
表4--9 计算设计年通过的标准轴载作用次数
三菱T653B 黄河JN163 东风EQ155 新疆XJ-662A 湘江HQP40 (kN) 29.3 58.6 26.5 32.7 23.1 (kN) 48.0 114.0 56.7 64.7 73.2 1 1 2 1 1 前轴重后轴重后轴数 组数 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 (m) >3 3 >3 （辆/日） 300 300 400 500 400 后轴轮 后轴距交通量
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车型 车轴 Pi(KN) ?i Ni(次/日) ?iNi(pi16) 100－3 三菱T653B 后轴 前轴 48.0 58.6 114.0 56.7 64.7 73.2 1 359 1 0.44×101 1 －5 300 300 300 400 500 400 2.382×1026.031 黄河JN163 后轴 东风EQ155 新疆XJ－662A 湘江HQP40 累计 后轴 后轴 后轴 3051.469 4.564×100.471 2.718 3080.689 －7 平均增长率为：i?500 2、交通参数分析
设计基准期内水泥混凝土面层临界荷位处所承受的标准轴载累计作用次数，可按下式计算确定。
N?1?gr??1?365? Ne?sgrt??式中：Ne—标准轴载累计作用次数；
t—设计基准期；
gr—交通量年平均增长率；
?—临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数。
查规范知，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数??0.35。已知交通量年平均增长率为5%。将参数代入上式计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：
20Ns?1?gr??1?3653080.689??1?500??1?365Ne??=?0.35?1301.3371
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