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
性模量取E2?200MPa。
⑵板底地基综合回弹模量：
EX???hE?2iii?1n?hi?1n2i1h12E1?h2E2??212.8MPa 2h12?h2hX??hi?h1?h2?0.20?0.15?0.35m
i?1n?=0.26ln?hX??0.86?0.26?ln0.35?0.86?0.587
?EX??212.8?Et???E0????E0??63??0.587?63?128.7MPa
因此，板底地基综合回弹模量Et取为129MPa。
⑶混凝土面层板弯曲刚度Dc、半刚性基层板的弯曲刚度Db、路面结构总相对刚度半径rg计算：
Echc331000?0.263Dc???46.4MN?m 2212?1??c?12??1?0.15?3Ebhb4000?0.083Db???0.1MN?m 2212?1??b?12??1?0.20??Dc?Db?rg?1.21???Et?3.荷载应力
1/3?46.4?0.1??1.21????129?1/3?0.863m
⑴标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力计算：
1.45?10?30.65?20.941.45?10?3?ps?rghcPs??0.8630.65?0.26?2?1000.94?1.47MPa
Db0.31?1?Dc46.4?pm1.45?10?30.65?20.941.45?10?3?rghcPm??0.8630.65?0.26?2?2000.94?2.82MPa
Db0.31?1?Dc46.4⑵面层荷载疲劳应力和面层最大荷载应力计算：
?pr?krkfkc?ps=0.87?2.584?1.15?1.47=3.79MPa
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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
?p,max?krkc?pm=0.87?1.15?2.82=2.82MPa
其中：应力折减系数kr?0.87； 综合系数kc?1.15；
疲劳应力系数kf?Ne???1714.03?104?4.温度应力
《公路水泥混凝土 由于设计公路位于广西梧州，属于公路自然区划中的IV区，根据路面设计规范》（JTG D40?2011）表3.0.10，取最大温度梯度为90℃/m。综合温度翘
0.057?2.584。
曲应力和内应力的温度应力计算如下：
h?1?h1?0.260.08?kn??c?b???????17614MPa/m
2?EcEb?2?310004000?????DcDb46.4?0.3r????????0.066m
D?Dk46.4?0.3?17614?b?n???c???1414?1?1kr?????kr4ng4n??Dc?r?3c3g17614?0.869????D?r?17614?0.06644?46.4??0.0663?46.4??0.8693?0.09
t?L5.0??1.93 3rg3?0.863?1?sinh（1.93）cos(1.93)?cosh(1.93)sin(1.93)CL?1???0.834 ??1???cos(1.93)sin(1.93)?sinh(1.93)cosh(1.93)BL?1.77e?4.48hc?CL?0.131?1?CL?
?1.77?e?4.48?0.26?0.834?0.131??1?0.834?
?0.439
面层最大温度应力：
?t,max??cEchcTg27?10-6?31000?0.26?90BL??0.439=1.11MPa
2温度疲劳应力系数：
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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
bt1.323?5.0???fr???t,max?1.11???at?kt??c??0.841??0.058????0.258 ?t??t,max??fr?1.11?5.0????????温度疲劳应力：
?tr?kt?t,max?0.258?1.11?0.29MPa
5.结构极限状态校核
《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40?2011）根据表3-1，在95%目标可靠
度、低变异水平条件下，结合表3.0.1变异系数范围，可靠度系数?t取为1.20。则有：
?t(?pr??tr)?1.20?(3.79?029)?4.90MPa ?t(?p,max??t,max)?1.20?(2.82?1.11)?4.72MPa 6.方案三路基中湿时路面结构 水泥混凝土0.25m面层基层密级配沥青稳定碎石0.08m级配碎石0.20m底基层垫层未筛分碎石0.15m土基低液限黏土方案三路基中湿 7.4水泥路面结构最终方案 7.4.1方案比选 水泥混凝土0.25m面层基层开级配水泥稳定碎石0.15m底基层水泥稳定碎石0.15m土基低液限黏土方案二路基干燥 第28页 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 水泥混凝土0.25m面层基层开级配水泥稳定碎石0.15m水泥稳定碎石0.15m底基层垫层天然砂砾0.15m土基低液限黏土方案二路基中湿 方案二采用的是开级配水泥稳定碎石基层，虽然其排水性能较好，但基层和底基层组成的半刚性基层直接和路基接触，基层和土基之间模量相差很大，在底基层底部容易产生较大的拉应力，形成唧泥和板底脱空等现象，最后致使整个路面结构被破坏。因此不推荐使用。 水泥混凝土0.25m面层基层密级配沥青稳定碎石0.08m底基层级配碎石0.20m土基低液限黏土方案三路基干燥 水泥混凝土0.25m面层基层密级配沥青稳定碎石0.08m级配碎石0.20m底基层垫层未筛分碎石0.15m土基低液限黏土方案三路基中湿 方案三采用的是柔性基层，虽然从计算上，该方案完全能够满足预计交通量在使用期限内的作用，但是由于我国超载等现象严重，考虑到柔性基层在实际使用中可能无法满足实际需求。并且该套方案在造价相对较高的情况下承载力等方面的性能并没有得到 第29页 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 提高，因此也不推荐选用。 水泥混凝土0.26m水泥稳定碎石0.16m级配碎石0.16m低液限黏土面层基层底基层土基方案一路基干燥（优选） 面层基层底基层垫层土基水泥混凝土0.26m水泥稳定碎石0.16m级配碎石0.16m天然砂砾0.15m低液限黏土方案一路基中湿（优选） 方案一采用的是水泥稳定碎石基层和级配碎石底基层组成的组合基层形式。从交通等级和造价出发考虑，此处不适合使用抗冲刷能力最好的碾压混凝土基层和沥青混凝土基层，因此采用抗冲刷能力次之的半刚性水泥稳定碎石基层。底基层采用粒料类的级配碎石，柔性的级配碎石使底基层和路基土不至于模量相差太大而产生过大的拉应力，有效防止冲刷和唧泥的产生。相对其他两套方案，方案一的造价也比较合理，施工难度也不大，因此推荐选用方案一。 7.4.2水泥路面最终方案结构层 《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40?2011）根据4.5.3，各种混凝土面层的 设计厚度应根据计算厚度加上6mm磨耗层后，按10mm向上取整，最终得到水泥路面结构层及各层设计厚度如下： 第30页 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 面层基层底基层土基水泥混凝土0.27m水泥稳定碎石0.16m级配碎石0.16m低液限黏土水泥路面最终方案（路基干燥）水泥混凝土0.27m水泥稳定碎石0.16m级配碎石0.16m天然砂砾0.15m低液限黏土 面层基层底基层垫层土基水泥路面最终方案（路基中湿） 第31页