广西梧州绕城高速公路东段k14+000～k15+400段路基路面综合设计
7水泥路面设计
标准轴载：BZZ-100
设计理论：弹性半空间地基有限大矩形薄板理论有限元解 设计指标：路面板纵缝边缘荷载与温度综合疲劳弯拉应力
7.1交通调查与分析
7.1.1交通调查
表7-1 交通量资料
车型 小客车 中客车SH130 大客车CA50 小货车BJ130 中货CA50 中货车EQ140 大货车JN150 特大车日野KB222 拖挂车五十铃 交通量年平均增长率（%） 注：上表为双车道双向交通量调查结果。
交通量（辆/昼夜） 2620 834 501 1725 585 864 798 688 60 9.1
7.2.2交通分析
以车辆类型为基础进行各种轴型的轴载称重和统计时可采用车辆当量轴载系数法计算分析设计车道使用初期的设计轴载日作用次数，从而得到设计基准期内设计车道所
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承受的设计轴载累计次数，确定交通等级。
⑴按单轴轴重级位统计整理后得到轴载谱，并按式（7-1）计算确定不同轴重级位的设计轴载当量换算系数，计算结果见表7-2。
?Pi? kp,i??? （7-1）
?Ps?式中：kp,i——不同单轴轴重级位i的设计轴载当量换算系数；
Pi——单轴级位i的轴重(kN)； Ps——设计轴载的轴重(kN)。
表7-2 不同单轴轴重级位的设计轴载当量换算系数
16车型 车轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 轴-轮型 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 Pi(kN) 25.6 51.1 28.7 68.2 13.6 27.2 28.7 68.2 23.7 69.2 49.0 101.6 50.2 104.3 kp,i 中客车 SH130 3.403?10?10 2.161?10?5 2.119?10?9 2.191?10?3 1.291?10?14 大客车 CA50 小货车 BJ130 8.976?10?10 2.119?10?9 2.191?10?3 9.908?10?11 2.765?10?3 1.104?10?5 1.289 中货车 CA50 中货车 EQ140 大货车 JN150 特大车日野KB222 1.627?10?5 1.961 第2页
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前轴 拖挂车五十铃 后轴1 后轴2 后轴3 1—1 1—2 1—2 1—2 60.0 100.0 100.0 100.0 2.821?10?4 1.000 1.000 1.000
⑵可将2轴6轮及以上车辆分为整车、半挂和多挂3大类，每类车再按轴数细分，分别按车型称重后得到单轴轴载谱。可按式（7-1）和式（7-2）计算得到各类车辆的设计轴载当量换算系数，计算结果见表7-3。
kp,k??kp,ipi （7-2）
i式中：kp,k——k类车辆的设计轴载当量换算系数；
pi——k类车辆单轴轴重级位i的频率。
表9-3各类车辆设计轴载当量换算系数
车型 中客车 SH130 车轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 轴-轮型 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 1—2 1—1 kp,i Ni 834 834 501 501 1725 1725 585 585 864 864 798 798 688 pi 0.070 0.070 0.042 0.042 0.144 0.144 0.049 0.049 0.072 0.072 0.067 0.067 0.057 kp,k pk 3.403?10?10 2.161?10?5 2.119?10?9 2.191?10?3 大客车 CA50 小货车BJ130 1.291?10?14 8.976?10?10 2.119?10?9 2.191?10?3 9.908?10?11 2.765?10?3 0.199 0.21 中货车CA50 中货车EQ140 大货车JN150 特大车日野
1.104?10?5 1.289 1.627?10?5 第3页
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KB222 后轴 前轴 1—2 1—1 1—2 1—2 1—2 1.961 688 60 60 60 60 0.057 0.250 0.250 0.250 0.250 0.750 0.79 2.821?10?4 1.000 1.000 1.000 拖挂车 后轴1 五十铃 后轴2 后轴3 ⑶依据调查所得的车辆类型组成数据，可按式（7-3）计算确定设计车道使用初期的设计轴载日作用次数。
Ns?ADTT??(kp,k?pk) （7-3）
k式中：Ns——设计车道的设计轴载日作用次数??轴次/?车道?日???； ADTT——设计车道的年平均日货车交通量??辆/?车道?日???；
pk——k类车辆的组成比例。
计算时ADTT?双向年平均日货车交通量?方向分配系数?车道分配系数，计算双向年平均日货车交通量时，剔除2轴4轮及其以下的客、货运车辆交通量，得到包括大
《公路水泥混凝土路面设计 型客车交通量在内的初期年平均日货车交通量（双向）。根据规范》（JTG D4?02）01A.1.2，在所设计公路交通量方向分布明显时，需通过实附录
测确定2轴6轮及以上车辆交通量的方向分配系数，在双向分布不明显时，可在0.5~0.6
《公路水泥混凝土路面设计规范》范围内酌情选取，本设计中方向分配系数取0.5。根据 （JTG D40?2011）表A.1.3，高速公路单向车道数为2时，2轴6轮及以上车辆交通量的
车道分配系数取值通常在0.70~0.85，本设计中车道分配系数取0.80。则：
ADTT=6055?0.50?0.80=2422辆/?车道?日?
Ns?2422?(0.199?0.21?0.750?0.79)?1537轴次（车道/?日）⑷设计基准期内水泥混凝土路面设计车道临界荷位处所承受的设计轴载累计次数，按式（7-4）确定。
t??365Ns???1?gr??1???? （7-4） Ne?
gr式中：Ne——设计基准期内设计车道所承受的设计轴载累计次数（轴次/车道）；
t——设计基准期(a)；
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gr——基准期内货车交通量的年平均增长率；
?——临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数。
《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40?2011）根据表A.2.4高速公路纵缝边
缘处车辆轮迹横向分布系数取值范围在0.17~0.22内，车道、行车道较宽或者交通量较大时取高值，本设计公路为双向4车道高速公路，行车道宽3.75m，因此车辆轮迹横向分布系数取0.22。高速公路的设计基准期为30年。则：
301537???1+9.1%??1??365??Ne??0.22?1714.03?104轴次/车道
9.1%
7.1.3确定交通荷载等级
《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40?2011）根据表3.0.7交通荷载分级表，
设计基准期内设计车道承受设计轴载累积作用次数Ne?1714.03?104轴次/车道，交通荷载等级属于重交通等级。
7.2拟定路面结构层
由于高速公路的路基不允许出现潮湿和过湿状态，因此对路基分为干燥和中湿两种
《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG 类型分别拟定了三套路面结构层方案。根据
D40?2011）表3.0.1可靠度设计标准，本公路为高速公路，安全等级为一级，设计基准
期为30年，目标可靠度为95%，目标可靠指标为1.64。 再根据3.0.2规定，本公路变
《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40?2011）异水平为低级。根据表4.4.2，交通
荷载等级为重交通时，基层材料类型可选密级配沥青稳定碎石或水泥稳定碎石，底基层材料可选级配碎石、水泥稳定碎石、石灰、粉煤灰稳定碎石。由于广西是典型的喀斯特
《公路沥青路面设计规范》地貌，盛产石灰岩，因此采用石灰稳定碎石做底基层材料。根据
（JTG D50-2006）表4.1.5各种结构层压实最小厚度与适宜厚度，半刚性材料层厚度不得小于150mm，水泥稳定类结构层压实最小厚度150mm，石灰稳定类结构层压实最小厚度150mm，石灰粉煤灰结构层压实最小厚度150mm，级配碎石、砾石结构层压实最
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