摘要：城市道路交通量的日益增加对道路的要求也越来越高，如何能够比较准确的计算与分析路面结构的各项指标，掌握路面结构设计的一般方法，熟悉路面结构组合的基本原理；掌握多层弹性体系厚度换算方法，是城市道路设计中计算与分析中比较重要的知识。
关键词：回弹模量；弯沉值；当量轴次；路面结构
引言：近年来，随着国民经济势头的快速前进，工业加快发展，城市拥有汽车量大大增加，从而带动交通运输业的发展，城市道路交通量与日剧增。道路的设计要求已经越来越高，本文主要讨论了如今城市道路中最常见的路面结构沥青路面在常规的条件下的分析与计算。
1、基础资料的分析
本文以中国南方沿海一带的气候条件为例，对城市道路路面结构进行计算与分析。
（1）项目概况
假设本次道路为一条次干路，双向四车道，设计行车速度是40km/h，路面宽度24m（车行道宽度15m）。
（2）项目的区域特点
假设拟建工程地处亚热带季风气候，四季分明，温暖湿润，雨量充沛，光照充足。年平均气温20℃左右，极端最高气温40℃（7月）；每年4～7月为集中降雨期，也是暴雨高发期，降雨量占全年总降水量的50%，期间最多日降雨量约226.8mm/d，最大时降雨量65.5mm/h；持续降雨天数最长18天，最大连续降雨量为538.7mm。每年的4月中旬至10月上旬为汛期，该时期灾害性天气较多，易引发地质灾害。年平均无霜期为260天，雨日156天。年平均相对湿度76%，年日照时数1960小时，年蒸发量约1448.7mm。常年可进行建筑施工。
2、累积当量轴次的计算
城市道路的计算分析都是以交通量为基础，交通量的预测与分析需要现状调查、当地的交通规划等大量的资料；
交通流的调查采用交通量观测仪与人工计数法相结合的调查方案，主要对机动车进行观测计数。调查布置宜在道路所在的区域周边重要的交通节点进行。调查时分不同车辆，各种车型的分类原则按现行《公路工程技术标准》执行。
由于本次主要是分析城市道路路面结构的计算与设计，因此交通流量的预测与分析不作详细描述，假定在城市道路服务年限末，以设计弯沉值为计算指标时等效换算的累计当量轴次Ne=622万，以半刚性基层层底拉应力为设计指标时等效换算的累计当量轴次为Ne=425万。
（1）以设计弯沉值为计算指标时
------------------以设计弯沉值、沥青层剪应力和沥青层层底拉应力为设计指标时的路面运营第一年单向日平均当量轴次（次/d）；
-------------------被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）；
-------------------标准轴载（KN）；
-------------------被换算车型的各级轴载（KN）；
-------------------被换算车型的轴载系数，当轴间距大于或等于3m时，应按一个单独的轴载计算；当轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴数系数应按下式计算：
（m为轴数）；
-------------------被换算车型的轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38；
K-------------------被换算车型的轴载级别；
预测该次干路交通路年增长率为
=5%（根据当地交通规划预测分析）
-------------------设计基准期内一个车道上的累计当量轴次（次/车道）；
t---------------------设计基准年（快速路、主干路、次干路取15，支路取10）；
-------------------设计车道分布系数（双向两车道取1，双向四车道取0.65~0.95，双向六车道取0.5~0.8，双向八车道取0.4~0.7）；
故：
=6216950（次/车道）；
属于中等交通等级（《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）表3.2.5）。
（2）以半刚性基层层底拉应力为计算指标时
------------------以半刚性基层层底拉应力为设计指标时的路面运营第一年单向日平均当量轴次（次/d）；
-------------------被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）；
-------------------标准轴载（KN）；
-------------------被换算车型的各级轴载（KN）；
-------------------被换算车型的轴载系数，应按下式计算：
（m为轴数）；
-------------------被换算车型的轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09；
K-------------------被换算车型的轴载级别；
预测该次干路交通路年增长率为
=5%（当没有依据时可根据实际情况分段预测）
-------------------设计基准期内一个车道上的累计当量轴次（次/车道）；
t---------------------设计基准年（快速路、主干路、次干路取15，支路取10）；
-------------------设计车道分布系数（双向两车道取1，双向四车道取0.65~0.95，双向六车道取0.5~0.8，双向八车道取0.4~0.7）；
故：
=4253209（次/车道）；
属于中等交通等级（《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）表3.2.5）。
3、路表设计弯沉值
-------------------沥青路面路表设计弯沉值（0.01mm）；
-------------------道路等级系数（快速路、主干路取1.0，次干路取1.1，支路取1.2）；
-------------------面层类型系数（沥青混合料取1.0，其余取1.1）；
-------------------基层类型系数（半刚性基层取1.0，沥青类基层和粒料基层取1.6）；
故
=28.9（0.01mm）。
4、路面结构层厚度计算
（1）弯沉综合系数
-------------------设计弯沉值；
-------------------当量圆半径（cm，
，P为轮载（KN）取100/4=25KN，p为轮压取0.4~0.7Mpa）；
=10.65cm；
-------------------路基抗压回弹模量；
故
=0.48
（2）厚度计算
采用城市道路路面设计程序系统（HPDS2012）计算出满足设计弯沉值指标要求的水泥稳定碎石基层总厚度为378mm。考虑到施工要求，本工程取400mm，各层计算弯沉值为
第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 46.1（0.01mm）
第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 53.1（0.01mm）
第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 67.7（0.01mm）
第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 117.8（0.01mm）
第 5 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 309.1（0.01mm）
考虑弯沉综合系数F=0.48后的各层计算弯沉值为
第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 22.1（0.01mm）
第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 25.5（0.01mm）
第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 32.5（0.01mm）
第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 56.5（0.01mm）
第 5 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 148.4（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值 LS= 298.1（0.01mm）（根据“城市道路路面设计规范”公式计算）
LS= 368.7（0.01mm）（根据“路面基层施工技术规范”公式计算）
5、结论
通过以上的计算分析，可以准确掌握设计道路所需要的路面结构厚度，避免工程建设中浪费投资，使得城市道路路面结构合理，技术经济。
参考文献：
[1]吴云珍.市政道路路基路面科学设计分析[J].黑龙江科技信息.2014，01：181.
[2]张蕾.公路工程路基路面设计的分析与探讨[J].工程技术（文摘版），2016（4）：231.
[3]《城市道路设计规范》（CJJ37-2012）.
论文作者:1刘运,2陈五一,3李仙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：路面论文; 车道论文; 当量论文; 系数论文; 城市道路论文; 干路论文; 车型论文; 《基层建设》2019年第3期论文;