高速公路沥青路面设计实例

一、设计资料：

本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均

区。

增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于Ⅳ

二、交通分析：

轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。

1、以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次

（1）累计当量轴次

注：轴载小于25KN的轴载作用不计。

（2）累计当量轴次

根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次

（1）轴载换算

车型i P(KN) C1C2i N(次/日) 小客车

前轴16.5 1 18.5 6750 0.0686

后轴23.0 1 1 6750 0.05286 中客车

SH130

前轴25.55 1 18.5 2000 0.67194

后轴45.10 1 1 2000 3.42328 大客车

CA50

前轴28.70 1 18.5 1250 1.06448

后轴68.20 1 1 1250 58.5039 小货车

BJ130

前轴13.40 1 18.5 4250 0.00817

后轴27.40 1 1 4250 0.13502 中货车

CA50

前轴28.70 1 18.5 1500 1.27737

后轴68.20 1 1 1500 70.2047 中货车

EQ140

前轴23.70 1 18.5 2125 0.39131

后轴69.20 1 1 2125 111.74 大货车

JN150

前轴49.00 1 18.5 2125 130.647

后轴101.60 1 1 2125 2412.73 特大车日野

KB222

前轴50.20 1 18.5 1500 111.916

后轴104.30 1 1 1500 2100.71 拖挂车

五十铃

前轴60.00 1 18.5 187.5 58.2617

后轴100（3轴） 3 1 187.5 562.5

5624.304 注：轴载小于50KN的轴载作用不计

（2）累计当量轴次

根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

三、设计指标的确定

C i

='∑

N i

1、计算设计弯沉值Ld

该公路为高速公路，公路等级系数取1.0，面层为沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20㎝，基层类型系数取1.0。

设计弯沉值为：

2、抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层

对无机结合料稳定集料类

对无机结合料稳定细粒土类

四、设计计算

（一）干燥状态

1、土基回弹模量的确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”

土质类型：粉质土

路基干湿状态：干燥状态

土基土质稠度： Wc = 1.10

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”

公路自然区划：Ⅳ2区

= 48.5 MPa

土基回弹模量： E

2、路面参数设计

（1）确定路面等级和面层类型

= 2.36×107次，由公路沥青路面设计交通量设计年限内累计标准轴次N

规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。

（2）结构组合与材料选取及材料设计参数确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》表4.1.3-1及附录E确定各层材料设计参数。

层位结构层材料名称厚度(cm)

抗压模量(MPa) 劈裂强

度

(MPa)

容许底层拉应力

（MPa）

(20℃) (15℃)

1 细粒式沥青混凝

土

4 1400 2000 1.4 0.38

2 中粒式沥青混凝

土

6 1200 1600 1.0 0.27

3 粗粒式沥青混凝

土

8 900 1200 0.8 0.2

4 水泥稳定碎石设计层厚度待定1600 1600 0.

5 0.21

5 石灰粉煤灰碎石20 1500 1500 0.7 0.3

6 级配碎石20 230 230

3、确定设计层厚度

利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为17cm（取整）。

计算结果

路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12

路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 19.93818

设计控制层厚度(cm) 16.3

第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.93818

实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0

第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.70816

实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0

第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.57569

实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0

第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 28.63524

实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.739316E-02

第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 15.58239

实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1280616

第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 168.4614

土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 192.0715

满足要求。

（二）中湿状态

1、土基回弹模量的确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”

土质类型：粉质土

路基干湿状态：中湿状态

土基土质稠度： Wc = 1.00

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”

公路自然区划：Ⅳ2区

土基回弹模量： E

= 42.5 MPa

2、路面参数设计

（1）确定路面等级和面层类型

交通量设计年限内累计标准轴次N

= 2.36×107次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。

（2）结构组合与材料选取及材料设计参数确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》表4.1.3-1及附录E确定各层材料设计参数。

层位结构层材料名称厚度(cm)

抗压模量(MPa) 劈裂强

度

(MPa)

容许底层拉应力

（MPa）

(20℃) (15℃)

1 细粒式沥青混凝

土

4 1400 2000 1.4 0.38

2 中粒式沥青混凝

土

6 1200 1600 1.0 0.27

3 粗粒式沥青混凝

土

8 900 1200 0.8 0.2

4 水泥稳定碎石设计层厚度待定1600 1600 0.

5 0.21

5 石灰粉煤灰碎石20 1500 1500 0.7 0.3

6 级配碎石20 230 230

3、确定设计层厚度

利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为19cm（取整）。

计算结果

路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12

路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.0985

设计控制层厚度(cm) 18.3

第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.0985

实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0

第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.85131

实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0

第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.6571

实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0

第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 28.55338

实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.899089E-02

第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 14.95647

实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1245208

第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 183.7254

土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 219.1875

满足要求。

（三）潮湿状态

1、土基回弹模量的确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”

土质类型：粉质土

路基干湿状态：中湿状态

土基土质稠度： Wc = 0.90

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”

公路自然区划：Ⅳ2区

土基回弹模量： E

= 36.5 MPa

2、路面参数设计

（1）确定路面等级和面层类型

交通量设计年限内累计标准轴次N

= 2.36×107次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。

（2）结构组合与材料选取及材料设计参数确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》表4.1.3-1及附录E确定各层材料设计参数。

层位结构层材料名称厚度(cm)

抗压模量(MPa) 劈裂强

度

(MPa)

容许底层拉应力

（MPa）

(20℃) (15℃)

1 细粒式沥青混凝

土

4 1400 2000 1.4 0.38

2 中粒式沥青混凝

土

6 1200 1600 1.0 0.27

3 粗粒式沥青混凝

土

8 900 1200 0.8 0.2

4 水泥稳定碎石设计层厚度待定1600 1600 0.

5 0.21

5 石灰粉煤灰碎石20 1500 1500 0.7 0.3

6 级配碎石36 230 230

3、确定设计层厚度

利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为16cm（取整）。

计算结果

路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12

路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 19.93864

设计控制层厚度(cm) 15.59999

第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.93864

实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0

第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.57448

实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0

第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.14809

实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0

第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 27.67547

实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.293055E-02

第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 14.30912

实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1202179

第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 118.0143

土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 255.2184

满足要求。

4、防冻厚度验算

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》表5.2.4“最小防冻厚度”

土质类型：粉质土

路基干湿状态：潮湿状态

路面结构材料层：稳定土类

道路多年最大冻深：>200cm

路面最小防冻厚度：60~70cm

验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。

（四）过湿状态

1、土基回弹模量的确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”

土质类型：粉质土

路基干湿状态：中湿状态

土基土质稠度： Wc = 0.8

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”

公路自然区划：Ⅳ2区

= 31.0 MPa

土基回弹模量： E

2、路面参数设计

（1）确定路面等级和面层类型

交通量设计年限内累计标准轴次N

= 2.36×107次，由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。

（2）结构组合与材料选取及材料设计参数确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》表4.1.3-1及附录E确定各层材料设计参数。

层位结构层材料名称厚度(cm)

抗压模量(MPa) 劈裂强

度

(MPa)

容许底层拉应力

（MPa）

(20℃) (15℃)

1 细粒式沥青混凝

土

4 1400 2000 1.4 0.38

2 中粒式沥青混凝

土

6 1200 1600 1.0 0.27

3 粗粒式沥青混凝

土

8 900 1200 0.8 0.2

4 水泥稳定碎石设计层厚度待定1600 1600 0.

5 0.21

5 石灰粉煤灰碎石20 1500 1500 0.7 0.3

6 级配碎石36 230 230

3、确定设计层厚度

利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为19cm（取整）。

计算结果

路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12

路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.09002

设计控制层厚度(cm) 18.3

第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.09002

实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0

第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.68821

实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0

第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.16145

实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0

第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 27.47129

实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.479101E-02

第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 13.69618

实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1146381

第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 127.1239

土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 300.499

满足要求。

4、防冻厚度验算

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》表5.2.4“最小防冻厚度”

土质类型：粉质土

路基干湿状态：潮湿状态

路面结构材料层：稳定土类

道路多年最大冻深：>200cm

路面最小防冻厚度：60~70cm

验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。

五、确定结构层设计参数

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》的建议值取定路面各结构层适宜厚度，设计沥青混凝土路面方案如下，并按照上面方法进行验算符合要求。

沥青路面结构层参数与方案建议

高速公路水泥混凝土路面设计实例

一、轴载换算

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。

100n

i s i i i P N N δ=??

= ?

??∑ （1）；30.432.2210i i P δ-=? （2）

50.221.0710i i P δ--=? （3）；80.222.2410i i P δ--=? （4）

Ns ——100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；

Pi ——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；

n ——轴型和轴载级位数；

N ——各类轴型i 级轴载的作用次数；

δ——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，i δ

=1；单轴-单轮时，按式（2）计算；

双轴-双轮组时，按式（3）计算；三轴-双轮组时,按式（4)计算。

轴载换算

和等于40KN(单轴)和80KN （双轴）的轴载可略去。调查分析双向交通的分布情况，选取交通量方向分布系数，一般取0.5，车道数为6，所以交通量车道分布系数取0.6。

Ns=∑0.5×0.6×5693.4073=1708.02次

查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》，此路面属重交通，设计使用年限为30年。由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》取轮迹横向分布系数为0.22，可计算得到设计年限内标准轴载累计作用次数N e 为：

()[]

ηγ

γτ

365

11?-+=

s e N N

次

19985088.9=22.0%

5.9365]1%)5.91[(02.170830??-+?= 二、路面板厚度计算

路基的强度和稳定性同路基的干湿状态有密切关系，并在很大程度上影响路面结构的设计，路基按干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。为了保证路基路面结构的稳定性一般要求路基处于干燥或中湿状态，当处于过湿状态时，路基不稳定，冰冻区春融翻浆，非冰冻区弹簧，路基经处理后方可铺筑路面。下面对潮湿、中湿、干燥3种状态分别讨论。（一）干燥状态 1、初拟路面结构

查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表4.4.6，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.26m, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h 1=0.22m 。底基层厚度为h 2=0.20m 的级配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m,长为5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。 2、材料参数的确定

（1）混泥土的设计弯拉强度与弹性模量

按《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值MPa f r 5=,相应弯拉弹性模量标准值为GPa E c 31=

（2）土基的回弹模量

参照《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录F ，路基回弹模量取

MPa E 420=。查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取MPa E 15001=，天然砂砾回弹模量取MPa E 2502=。

按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：

MPa h h E h E h E x 389.93420.022.025020.0150022.02

222222122

2121=+?+?=++= ()122112

2311)11(41212-++++=h E h E h h h E h E D x

()MNm 413.320.0250122.015001420.022.01220.02501222.015001

33=?

?? ???+??++?+?=-

E D h x x x 353.0389

.934413

.3121233=?== 895.342389.93451.1122.651.1122.645.045

.00=???????????

???-?=???

????

? ??-=--E E a x

739.042389.93444.1144.1155

.055

.00=?

???-=?

??-=--E E b x

165.21142389.93442353.0895.331

739

.031

00=??? ?????=???

? ??=E E E ah E x b x t MPa 普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为

m E E h r t c 735.0165

.2113100026.0537.0537.033

=??== 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

MPa h r ps 947.026.0735.0077.0077.026.026.0=??==--σ

因纵缝为设拉平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。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()

601.219985088.9057

.0===n e f N k 。

根据公路等级，由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录B ，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数30.1=c k

按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为

MPa k k k ps c f r pr 791.2947.030.1601.287.0=???==σσ

4、温度疲劳应力

由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.8，Ⅳ区最大温度梯度区88℃/m 。板长m l 5=，808.6735.0/5/==r l 由图B.2.2可查普通混凝土板厚m h 26.0=,59.0=x B , 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

MPa B hT E x g

c c tm 057.259.02

26.0310001012

5=?????==

-ασ

温度疲劳应力系数

k ，按式（B.2.3）计算为

490.0058.05057.2841.0057.25323.1=????????-?

?? ????=???

?????-???? ??=

b f

a f k c r

tm r t σσ 再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为

MPa

k tm t tr 009.1057.2490.0=?==σσ

5、可靠度计算

由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》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%，再根据查的目标可靠度变异水平等级，查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.3，确定可靠度系数26.1=r γ，按式（3.0.3）

()()MPa f MPa r tr pr r 0.579.4009.1791.226.1=≤=+?=+σσγ

因而所选的普通混凝土面层厚度m h 26.0=，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。（二）中湿状态 1、初拟路面结构

（1）混泥土的设计弯拉强度与弹性模量

按《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值MPa f r 5=,相应弯拉弹性模量标准值为GPa E c 31=

（2）土基的回弹模量

参照《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录F ，路基回弹模量取

MPa E 350=。查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取MPa E 15001=，天然砂砾回弹模量取MPa E 2502=。

按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：

MPa h h E h E h E x 389.93420.022.025020.0150022.022222

22122

2121=+?+?=++= ()122112

2311)11(41212-++++=h E h E h h h E h E D x

()MNm 413.320.0250122.015001420.022.01220.02501222.015001

33=?

?? ???+??++?+?=-

E D h x x x 353.0389

.934413

.3121233=?== 078.435389.93451.1122.651.1122.645.045

.00=???????????

???-?=???

????

? ??-=--E

E a x

764.035389.93444.1144.1155

.055

.00=?

???-=?

??-=--E E b x

MPa E E E ah E x b x t 44.19235389.93435353.0078.431

764

.031

00=??? ?????=???

? ??= 普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为

m E E h r t c 760.044

.1923100026.0537.0537.033

=??== 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

MPa h r ps 966.026.0760.0077.0077.026.026.0=??==--σ

因纵缝为设拉平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。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()

601.219985088.9057

.0===n e f N k 。

根据公路等级，由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录B ，考虑偏

载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数30

.1=c k

按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为

MPa k k k ps c f r pr 848.2966.030.1601.287.0=???==σσ

4、温度疲劳应力

由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.8，Ⅳ区最大温度梯度区88℃/m 。板长m l 5=，582.6760.0/5/==r l 由图B.2.2可查普通混凝土板厚m h 26.0=,58.0=x B , 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

MPa B hT E x g

c c tm 057.258.02

26.0310001012

5=?????==

-ασ

温度疲劳应力系数

k ，按式（B.2.3）计算为

490.0058.05057.2841.0057.25323.1=????????-?

?? ????=???

?????-???? ??=

b f

a f k c r

tm r t σσ 再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为

MPa

k tm t tr 009.1057.2490.0=?==σσ

5、可靠度计算

()()MPa f MPa r tr pr r 0.586.4009.1848.226.1=≤=+?=+σσγ 因而所选的普通混凝土面层厚度m h 26.0=，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。（三）潮湿状态 1、初拟路面结构

查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表4.4.6，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.26m, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h 1=0.22m 。底基层厚度为h 2=0.20m 的级配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽

为3.75m,长为5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。 2、材料参数的确定

（1）混泥土的设计弯拉强度与弹性模量

按《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值MPa f r 5=,相应弯拉弹性模量标准值为GPa E c 31=

（2）土基的回弹模量

参照《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录F ，路基回弹模量取

MPa E 260=。查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取MPa E 15001=，天然砂砾回弹模量取MPa E 2502=。

按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：

MPa h h E h E h E x 389.93420.022.025020.0150022.02

222222122

2121=+?+?=++= ()122112

2311)11(41212-++++=h E h E h h h E h E D x

()MNm 413.320.0250122.015001420.022.01220.02501222.015001

33=?

?? ???+??++?+?=-

E D h x x x 353.0389

.934413

.3121233=?== 346.426389.93451.1122.651.1122.645.045

.00=???????????

???-?=???

????

? ??-=--E

E a x

799.026389.93444.1144.1155

.055

.00=?

???-=?

??-=--E E b x

MPa E E E ah E x b x t 09.16226389.93426353.0895.331

739

.031

00=??? ?????=???

? ??= 普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为

m E E h r t c 805.009

.1623100026.0537.0537.033

=??== 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

MPa h r ps 000.126.0805.0077.0077.026.026.0=??==--σ

因纵缝为设拉平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。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()

601.219985088.9057

.0===n e f N k 。

根据公路等级，由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录B ，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数30.1=c k

按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为

MPa k k k ps c f r pr 948.2000.130.1601.287.0=???==σσ

4、温度疲劳应力

由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.8，Ⅳ区最大温度梯度区88℃/m 。板长m l 5=，216.6805.0/5/==r l 由图B.2.2可查普通混凝土板厚m h 26.0=,57.0=x B , 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

MPa B hT E x g

c c tm 021.257.02

26.0310001012

5=?????==

-ασ

温度疲劳应力系数

k ，按式（B.2.3）计算为

485.0058.05021.2841.0021.25323.1=????????-??? ????=???

?????-???? ??=

b f

a f k c r

tm r t σσ 再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为

MPa

k tm t tr 979.0021.2485.0=?==σσ

5、可靠度计算

()()MPa f MPa r tr pr r 0.594.4979.0948.226.1=≤=+?=+σσγ

因而所选的普通混凝土面层厚度m h 26.0=，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。三、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 1、计算参数

混凝土强度等级为C40，查表F ．5，得混凝土抗拉强度标准值t f =3.5(MPa)，