路面结构设计新建广东惠州惠东至东莞常平高速公路（K16+000-K17+500），道路路基宽度为34.5米，全长1.5千米，结合近几年马惠州、东莞经济增长及人口增长的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为5800辆/日，交通量平均年增长率γ=4%。
路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。
一、交通量分析交通组成及各车型汽车参数如表1：表1车型前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数前轮轮组数交通量黄河JN15049 101.6 1 双单1392解放CA10B19.40 60.85 1 双单2900东风EQ14023.70 69.2 1 双单928太拖拉13851.40 2⨯80 2 双单232小汽车11.5 23 1 单单348路面设计以双轮组单轴载100KN为标准，当以设计弯沉为指标时及验算沥青层层底拉应力时，凡大于25kN的各级轴载P i的作用次数N i按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N的计算公式为：35.412 1∑=⎪⎭⎫⎝⎛=kiii PPNCCN式中：N——标准轴载当量轴次数（次/d）；N i——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d）；P——标准轴载（kN）；P i——被换算车型的各级轴载（kN）；C1——被换算车型的各级轴载系数，当其间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m，当其间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C1=1+1.2（m-1）；C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。
当以半刚性层底拉应力为设计指标时，标准轴载当量轴次数N：812 1∑=⎪⎭⎫⎝⎛''=kiii PPNCCN式中：1C'——轴数系数2C'——轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。
轴载小于40KN 的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算，即小汽车的当量换算轴载忽略不计。
沥青路面设计初期交通量的轴载分配及换算表（以弯沉为标准时）35.4121∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ki i i P P N C C N =2714.00（次）沥青路面设计初期交通量的轴载换算表（以半刚性层底拉应力为标准时）8121∑=⎪⎭⎫⎝⎛''=ki i i P P N C C N =1907.00（次）该新建道路为城市主干道，采用沥青路面，设计年限为15年，交通增长率为4%，既γ=0.04，又该路设计为双向六车道，查《公路工程沥青混凝土路面设计规范》（JTG_D50-2006)表3.1.6得车道系数η=0.4。
设计年限内累计交通量N e : ηγγ1365]1)[(N i N t e ⨯-+=4.036500.714204.0]1)04.01[(15⨯⨯⨯-+==7934227=7.93⨯106（次/车道） ηγγ1365]1)[(N i N t e ⨯-+='4.036500.190704.0]1)04.01[(15⨯⨯⨯-+==5575008=5.58⨯106（次/车道）查《公路工程沥青混凝土路面设计规范》（JTG_D50-2006)表3.1.8,由于设计年限内累计交通量4×106次/车道＜N e =7.93⨯106（次/车道）＜12×106次/车道，所以该设计路段的交通等级属于中等交通。
该路面一个车道上大客车以及中型货车以上各种货车日平均交通量N h =2181(辆/d/车道),由于设计年限内大客车以及中型货车以上各种货车日平均交通量1500(辆/d/车道)＜N h =2181(辆/d/车道)＜3000(辆/d/车道)所以该设计路段属于重交通，根据我国沥青路面交通等级的划分办法得出该设计路面为重交通等级。
二、初拟路面结构1、确定土基回弹模量设计路段属亚热带海洋性季风气候，雨量充沛，日照时间长，气候特点表现为高温、多雨，湿润、霜期短，雨旱季明显。
据区域资料，年平均气温21.6-22℃，最高38.4℃，最低气温1.0℃。
多年平均雨量1850mm ，最大日雨量403.8mm ；受季风影响，降水具有雨量多、强度大、季节长、雨日多、时程及分布不均等特点。
潮湿系数0.98~1.15，为湿度充足带，平均稠度c ω=0.9；因此该路基处于潮湿状态，根据公路自然区划可知惠莞高速处于Ⅳ7区，根据查表法确定土基回弹模量设计值为39MPa 。
2、路面结构组合及各层厚度的确定根据惠莞高速功能性质及《公路沥青路面设计规范》(JTG_D50-2006)，结合工程经验与典型案例，综合考虑初步确定路面结构组合与各层结构厚度如下：方案一：4cm 的配细粒式沥青混凝土+6cm 配中粒式沥青混凝土+8cm 配粗粒式沥青混凝土+？cm 水泥稳定碎石基层+20cm 水泥石灰砂砾土垫层，以水泥稳定碎石为设计层。
方案二：4cm 的配细粒式沥青混凝土+8cm 密级配中粒式沥青混凝土+15cm 密级配沥青碎石+？cm 水泥稳定碎石基层+18cm 级配砂砾垫层，以水泥稳定碎石为设计层。
3、路面设计弯沉值d l 和抗拉结构强度系数K该公路为高速公路，面层为沥青混凝土，采用半刚性基层，公路等级系数A c 取1.0；面层为沥青混凝土面层,面层类型系数As 取1.0；基层为水泥稳定碎石，因此路面结构类型系数AB 为1.0。
路面设计弯沉值d l ： B s c d A A A N l 2.0e 600-==600⨯(7.93⨯106)-0.2⨯1.0⨯1.0⨯1.0 =25.02(0.01mm ） 抗拉结构强度系数K ：沥青混凝土面层c S A N K /09.022.0e = 无机结合料稳定集料c S A N K /35.011.0e = 无机结合料稳定细粒土c S A N K /45.011.0e = 容许拉应力sK spR σσ=，sp σ--路面结构材料的极限抗拉强度（MPa ）。
4、路面材料配合比设计和设计参数的确定 （1）材料的确定：半刚性基层所用集料取自沿线料场，结合料沥青选用A 级90号，上面采用SBS 改性沥青，技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG_F40-2004）相关规定。
（2）路面材料劈裂强度测定：根据设计配合比，选取工程用各种原材料，测定规定稳定和龄期的材料劈裂强度。
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》与《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的方法进行测定，结果如下表3。
表3材料名称 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 密级配沥青碎石 水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土 劈裂强度（MPa ）1.21.00.80.60.60.4（3）路面材料抗压回弹模量的确定：根据设计配合比，选取工程用各种原材料制件，测定设计参数。
按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中规定的项目顶面法测定半刚性材料的抗压回弹模量。
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定的方法测定沥青混合 半刚性材料抗压回弹模量测定与参数取值 表4料的抗压回弹模量；测定20℃、15℃的抗压回弹模量，各种材料的试验结果与设计参数分别见表4、表5。
沥青材料抗压回弹模量测定与参数取值 表5 材料名称 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土密级配沥青碎石 20℃抗压回弹模量（MPa ） 14001200978120015℃抗压回弹模量（MPa ）2000 1800 1320 1400（4） 路面各结构层容许拉应力的确定：结构层材料名称NeAc Ks σsp σR （MPa ） 细粒式沥青混凝土 7.93⨯106 1.0 2.965 1.2 0.40 中粒式沥青混凝土 7.93⨯1061.02.96510.34材料名称 水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土级配砂砾 抗压回弹模量（MPa ）17001591250粗粒式沥青混凝土 7.93⨯1061.02.965 0.8 0.27 密级配沥青碎石 7.93⨯106 1.0 2.965 0.6 0.290 水泥稳定碎石 5.58⨯106 1.0 1.933 0.6 0.31 水泥石灰砂砾土5.58⨯1061.02.4850.40.16（5） 路面结构层厚度确定：①方案一的路面结构厚度确定该结构层为半刚性基层，沥青路面的基层系数为1.0。
计算路面结构表面弯沉值l s ：当水泥稳定碎石厚H 4=20cm 时，路面结构表面弯沉值l s =25.02(0.01mm)<l d ；层底拉应力MPa MPa 40.0197.011=<-='σσ，MPa MPa 34.0048.022=<-='σσ，MPa MPa 27.0-0.03933=<='σσ，MPa MPa 31.0053.044=<='σσ ， MPa MPa 16.0161.05=>='σσ，因此水泥稳定碎石厚H 4=20cm 不符合要求。
当水泥稳定碎石厚H 4=21cm 时，路面结构表面弯沉值l s =21.5(0.01mm)<l d ；层底拉应力MPa MPa 40.0197.011=<-='σσ，MPa MPa 34.0048.022=<-='σσ，MPa MPa 27.0-0.03933=<='σσ，MPa MPa 31.0053.044=<='σσ ， MPa MPa 16.0156.05=<='σσ，因此水泥稳定碎石厚H 4=20cm 符合要求。
验算路面最小防冻厚度：H=40+60+80+210+200=590mm>H '=500mm(路面最小防冻厚度) 因此路面总厚度满足防冻要求。
②方案二的路面结构厚度确定该结构层为柔性基层与半刚性基层组合，沥青层较厚，沥青路面的基层系数为1.45。
计算路面结构表面弯沉值l s ：当水泥稳定碎石厚H 4=20cm 时，路面结构表面弯沉值l s =24.9(0.01mm)<l d ；层底拉应力MPa MPa 40.0218.011=<-='σσ，MPa MPa 34.0032.022=<-='σσ，MPa MPa 20.00.01233=<='σσ，MPa MPa 31.0179.044=<='σσ,因此水泥稳定碎石厚H=20cm符合要求。
4验算路面最小防冻厚度：H=40+80+150+210+180=660mm>H =500mm(路面最小防冻厚度) 因此路面总厚度满足防冻要求。
（6）方案优选考虑材料选取方便以及经济花费少等因素，选取方案一作为该路段的路面结构，因此该路段的路面路面结构图如下图1：----------------------------------------细粒式沥青混凝土 40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 60 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 80 mm----------------------------------------水泥稳定碎石 210 mm----------------------------------------水泥石灰砂砾土 200 mm----------------------------------------新建路基图1 沥青混凝土路面结构图。