路基设计计算书word版

路基路面工程课程设计计算书指导老师：专业年级：班级，学号：学生姓名：完成时间：2010年6月24日路面结构设计的计算基本资料：某地区规划修建一条四车道的一级公路，沿线筑路材料的情况：石料：本地区山丘均产花岗岩、流纹岩和凝灰熔岩；储量丰富，岩体完整。

石料强度高。

砂：海岛沿岸多处沙滩可供取砂，运输较方便。

土料：沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。

此公路的设计年限为20年，拟采用沥青路面结构进行设计。

一、轴载分析。

1、设计年限内交通量的平均增长率：12344γγγγγ+++=由主要预测年交通量表可算得：2000年到2005年的年增长率：5112266(1)18293γ+=，可算得：18.3%γ= 2005年到2010年的年增长率：5218293(1)26204γ+=，可算得：27.5%γ= 2010年到2015年的年增长率：5326204(1)35207γ+=，可算得：3 6.1%γ= 2015年到2020年的年增长率：5435207(1)55224γ+=，可算得：49.4%γ=故12348.3%7.5% 6.1%9.4%7.8%44γγγγγ++++++===2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。

路面设计采用双轮组单轴载100KN 为标准轴载，以BZZ —100表示。

1） 当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的公式为：4.35121N=()ki i i PC C n P =∑预测交通组成表对于跃进NJ130：前轴：i P =16.20KN<25KN ，省略不算后轴：1C =1, 2C =1, i P =38.30KN ，P=100KN, i n =702 4.354.351238.30()11702()10.8100i i P N C C n P ==⨯⨯⨯=次/d对于解放CA10B ：前轴：i P =19.40KN<25KN,省略不算。

目录摘要 ........................................................... - I - Abstract ........................................................ - II - 第1章绪论 ..................................................... - 1 -1.1 概述.................................................. - 1 -1.11设计任务 ............................................... - 1 -1.12设计原始资料 ........................................... - 1 -1.13设计内容 ............................................... - 1 -1.14设计的基本依据 ......................................... - 1 -1.15设计日期 ............................................... - 1 -1.2 沿线的自然地理概况........................................ - 1 -1.21自然地理、气象水文 ..................................... - 1 -1.22地形地貌 ............................................... - 2 -1.23地质状况 ............................................... - 2 -1.24沿线筑路材料及建设条件 ................................. - 2 - 第2章线形设计 .................................................. - 3 -2.1概要....................................................... - 3 -2.2平面线形设计............................................... - 3 -2.21基本线形设计的要求 ..................................... - 3 -2.22平面设计步骤 ........................................... - 5 -2.3 纵断面设计................................................. - 9 -2.31纵坡设计 .............................................. - 10 -2.32竖曲线设计............................................ - 11 - 第3章路基路面设计 ............................................. - 14 -3.1 路基设计.................................................. - 14 -3.11横断面设计 ............................................ - 14 -3.12路基边坡 .............................................. - 15 -3.13路基排水设计 .......................................... - 15 -3.14资料的读取及超高加宽的计算 ............................ - 16 -3.15一般路基设计 .......................................... - 16 -3.16路基土石方数量计算和调配 .............................. - 17 -3.2 挡墙设计................................................. - 18 -3.21挡土墙类型的选择 ...................................... - 18 -3.22挡土墙断面设计 ........................................ - 18 -3.23挡土墙的基础 .......................................... - 18 -3.24相关设置 .............................................. - 18 -3.25挡土墙验算 ............................................ - 18 -3.3 路面设计................................................. - 23 -3.31路面结构设计 .......................................... - 23 -3.32对材料的介绍 .......................................... - 28 -4.1小桥涵概要................................................ - 30 -4.11小桥涵设计原则 ........................................ - 30 -4.12小桥涵位置的选择 ...................................... - 30 -4.2涵洞设计.................................................. - 30 -4.21涵位选择 .............................................. - 31 -4.22涵洞结构的拟定........................................ - 31 -4.3小桥设计.................................................. - 32 -4.31小桥位置的选择........................................ - 32 -4.32小桥尺寸的拟定........................................ - 33 - 第5章专题特色设计——边坡防护................................ - 34 -5.1边坡防护的原因............................................ - 34 -5.2边坡防护的好处............................................ - 34 -5.3挂网喷播植草施工工艺...................................... - 34 - 第6章施工图预算............................................... - 36 -6.1公路工程预算概要.......................................... - 36 -6.2预算编制的依据............................................ - 36 -6.3施工图预算编制程序........................................ - 36 -6.31准备工程.............................................. - 36 -6.32公路工程预算费用组成.................................. - 36 -6.33公路工程建设各项费用的计算方式........................ - 37 -6.34公路工程预算完成的表格................................ - 38 - 结论........................................................... - 39 - 谢辞........................................................... - 40 - 参考文献........................................................ - 41 -II摘要本说明书对绵阳至茂县新建二级公路的整个设计过程做了详细的介绍，并对施工的技术要求进行了扼要说明。

某一级公路路路基路面计算书1、路基设计〈1〉确定路基横断面形式根据任务书所给条件确定该路段路基断面形式为路堤式路基，其中前400按照标准断面形式设计，后100米设置挡土墙并采取相应的断面形式.〈2〉确定自然区划和路基干湿类型由《公路自然区划标准》知：江淮丘陵区属于Ⅳ2分区.地基土质为粘性土，由教材表1-9知：路基临界高度11.6 1.7H21.1 1.2H＝30.9H＝0.8.该公路为一级汽车专用线，取路基干湿类型为干燥.〈3〉拟定路基断面尺寸，取计算行车速度为80km h①路基宽度查《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），有：3．0．2：行车道宽度为：2×8=16m3．0．4：中央带宽=中央分隔带宽=2m3．0．5：路肩宽=硬路肩宽+土路肩宽=2×2.5+2×0.75=6.5m故路基宽度为：行车道宽度+中央带宽+路肩宽=16+2+6.5=24.5m②路基高度路基干湿类型为干燥，则由教材表1-8有：路基高度H＞1H，取路基中线高度作为设计高度，故可取公路路基最小填土高度H=5.3m③路基边坡坡率路堤上部高度为：5.3-1.3=4m＜8m，路基填料为细料土.由教材表3-3可取边坡坡度为：1：m=1：1.5 ，则边坡宽度为：b=1.5H=6m.2、路基排水设计〈1〉确定边沟布置，断面形式及尺寸边沟设置在路堤的坡脚外侧无需水力计算，横断面采用梯形标准横断面式，取梯形边沟内侧边坡坡度为1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同，取为1:1.5，因江淮丘陵区降水量较大，故取底宽与深度均为0.6m，边沟纵坡为0.5%，边沟采用浆砌片石，砌筑用砂浆强度采用M7.5.〈2〉确定排水沟布置，断面形式及尺寸排水沟断面形式采用梯形,取纵坡为0.5%,采用对称式梯形断面m=1.5, n=0.031,s Q = 1.33m s根据水力计算确定断面尺寸：①假定b=0.47m ，参照教材表7-15有，b h =0.61 取h=0.77m ②由式（7-23）：2bh mh ω=+=1.25 2m由式（7-24）：k ==3.61 ，b kh χ=+=3.25 m 由式（7-25）；R ωχ==0.38 m③ 式（7-21）：0.130.10)0.28y =-= 由式（7-20）：1yC R n==24.60由式（7-18）：m s 由式（7-19）：Q V ω==1.343m s ④ 验算：按照表7-14，max V =1.2m s由式（7-22）：当0.5α=时，12min 0.31V R m s α== 实际流量介于此二者之间，故流速符合要求.0.0310.05s sQ QQ-=<，故流量也符合要求. 综上所述，可取底宽为0.47 m ，沟深H 应为水深h 加上安全高度h ∆=0.100.20m ，此处取h ∆=0.13 m ，所以H =h+h ∆=0 .90 m ，边坡坡率为0.5%.＜3＞确定沟渠的防护加固形式因为0.5%1%i =<，故沟渠无需进行加固，采用夯实平整土沟,不铺砌.3、路基防护（（查JTJ013—95）《公路路基设计规范》）对于高等级道路，采用六角形空心混凝土预制块防护，本段公路采用六角形空心混凝土预制块。

目录目录一、设计任务书 (1)1.1设计要求 (1)1.2设计资料 (1)1.3设计依据 (3)二、设计及设计计算书 (3)2.1 点绘地面横断面（1,2号图） (3)2.2 挡土墙高度及断面尺寸确定（3号图） (3)2.3 挡土墙正面图（4号图） (3)2.4 设计说明(2号图) (3)2.5 挡土墙设计计算土压力，稳定性以及强度验算 (3)2.5.1第 1 种情况: 无荷载的情况 (6)2.5.2第 2 种情况: 所有荷载都作用的情况 (12)三、参考文献 (21)单线铁路衡重式路肩挡土墙设计一、设计任务书1.1设计要求1、根据线路横断面测量资料，点绘路基设计地段的地面横断面，并按给定的线路中心地面设计标高、设计段起点路肩设计标高和线路坡度，对该段路基进行施工图设计；2、本段路基需设置路肩衡重挡土墙；3、对墙身最高的挡土墙设计断面进行检算，包括计算土压力、绘制土压应力图、检算全墙稳定性和墙身截面强度；4、绘制路基横断面设计图及挡土墙正面设计图，计算挡土墙的工程数量，编写设计说明。

1.2设计资料线路标准：单线Ⅰ级铁路轨道类型：重型旅客列车设计行车速度：160 km/h基床表层类型为：土质线路纵断面： 1.7 ‰线路平面：直线路基设计起迄里程：DK536 +710 ～DK536+825起点路肩设计标高：411.0线路横断面及中线地面标高测量记录：（附录:1）＝23KN/m3挡土墙圬工材料：C20片石混凝土，γ圬路基填料：填土物理力学指标：γ= 17.7KN/m3φ＝30.5°挡土墙地基容许承载力［σ］＝500 Kpa，地基摩擦系数f=0.4地质资料;（1）砂粘土［σ］＝200 Kpa（2）石灰岩［σ］＝400～600 Kpa（按照400 Kpa全风化，500 Kpa强风化，600 Kpa中风化考虑）附录1：横断面测量记录数据说明：(412.20)－线路中桩高程。

0.5/4.0－横断面上某点距线路中桩的高差和距离，高差/距离，其中负值为比中桩低，正值为比中桩高。

目录目录.。

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.1一路基设计.。

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21 设计资料.。

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22 挡土墙的布置。

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23 挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸。

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..24 主动土压力计算...。

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..25抗滑动稳定性验算.。

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4 6抗倾覆稳定性验算。

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. (5)7基底合力偏心距验算。

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58 墙身截面强度验算...。

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.69伸缩缝与沉降缝设计 (7)10排水设计……………………………………………………………………………….7.二、路面设计。

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..8A、水泥混凝土路面设计。

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81交通分析.。

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.82 初拟路面结构.。

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.103路面材料参数确定.。

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(10)4 荷载疲劳应力 (10)5 温度疲劳应力 (11)B、沥青路面设计。

一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求）（一） 设计目的在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤及路堑边坡，减少土石方和占地面积，防止水流冲刷路基，经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。

在山区公路中，挡土墙的应用更为广泛。

本课程设计拟通过对衡重式挡土墙的综合设计，达到掌握一般挡土墙设计原理与方法的目的。

（二） 设计题目（注：设计题目A 为必做题，B 为选做题）设计题目A ：某重力式挡土墙设计初步设计如图2所示，设计资料如下所示，根据提供资料，进行具体挡土墙设计。

1. 墙身构造：浆彻片石仰斜式路堤墙，墙高H=10m ；填土高a=5m ，填土边坡坡率为1:1.5，墙背仰斜（坡度1：0.25）,墙面与墙背平行；基底倾斜（坡度1：5）；d=0.5 m ；2. 土壤地质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3,计算内摩擦角υ=350，填土与墙背间的摩擦角δ=21υ，地基为软质岩石地基，容许承载力为[σ]=470KPa,基底摩擦系数f=0.45。

3. 墙体材料：M5砂浆砌C25号片石墙身，砌体容重 =23 kN/m 3，砌体容许压应力 [σa ] =700KPa,容许拉应力[σl ]=80kPa,容许剪应力为[τ]=140kPa 。

图1 拟定仰斜式挡墙初步设计图（单位：米）4. 车辆荷载：荷载集度q 按规范取值计算。

5. 设计荷载组合：组合Ⅱ。

设计题目B ：某山区二级公路，为节约用地，减少拆迁，拟定在路线K5+100处设计挡墙。

根据该处原地面横坡、地质、水文及材料等资料，由当地实际工程经验及初步方案布设比选，拟采用衡重式路堤挡土墙（初步设计如图1所示），设计资料如下。

根据提供资料，进行具体挡土墙设计。

1. 墙身构造：浆彻片石衡重式挡墙，上墙高H 1=3.4m,下墙高H 2=5.1m ；墙面坡度1：0.05；上墙墙背俯斜（坡度1：0.35），下墙墙背仰斜（坡度1：0.25）；填土高度a=3m ，填土边坡b=4.5 m ,坡度1：1.5；b 0=0.5 m ；荷载L 0=5.5 m ； 衡重台d=0.9m 。

土木建筑工程学院土木工程专业（道路桥梁方向）路基路面工程》课程设计计算书姓名：年级：班级：学号：［题目］：重力式挡土墙设计［设计资料］：1、工程概况拟建南宁机场高速公路（城市道路段）K2+770 右侧有一清朝房子，由于该路段填土较高，若按1： 1.5 的边坡坡率放坡，则路基坡脚侵入房子范围。

现为了保留房子，要求在该路段的恰当位置设挡土墙。

为使房子周围保持车辆交通，要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。

提示：路肩350cm 内不布置车辆，慢车道650cm 开始布置车辆荷载（550kN）。

2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图：道路中线图 1 道路和房子平面示意图路基标准横断面（单位: cm）图2 路基标准横断面图（半幅，单位 :cm）3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大范围（包括路基范围）内为平地4、挡土墙墙身、基础材料： M7.5 浆砌片石， M10 砂浆抹墙顶面（ 2cm ）， M10 砂浆勾外墙凸缝。

砌体重度γ 1=22kN/m 3。

墙后填土为天然三合土重度γ 2=20kN/m 3，换算内摩擦角φ =35°。

M10 浆砌块石与天然三合土的摩擦角为 20°。

砌体极限抗压强度为700kPa ，弯曲抗拉极限强度为 70kPa ，砌体截面的抗 剪极限强度为 150kPa 。

004+2 58.21009+2 58.71-0.75%1.0%R=13500 T=? E=?.3 :0 :1:5墙身剖面图 （ 单位:cm ）地质剖面图图 4 地质剖面计算过程1、道路设计标高计算由i1=1.0%，i2 =-0.75%，R=13500L 得L R i2 i1 13500 0.75% 1% =236.25 ， E =118.1252 12 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。

K2+766 的设计标高为112.85 366 1%=116.51。

K2+782 的坡线标高为112.85 382 1%=116.67，2782 781.875 2高程改正=0 ，2 13500所以K2+782 的设计标高为116.67。

(一) 路面稳定性分析(1)汽车荷载当量换算BLNQh γ=0 N —横向分布车辆数，四车道N =4； Q —每一辆车的重力，Q=550kN ； γ—路基填料的容重，γ=18.6kN /m 3； L —汽车前后轴的总距，L =12.8m ；B —横向分布车辆轮胎外缘之间的总距，B =Nb +(N -1)d =4×1.8+3×1.3=11.1m ；m BL NQ h 85.08.121.116.1855040=⨯⨯⨯==γ (2) 按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。

在此取边坡斜度i 0=1:1.5，查表得β1=26°，β2=35°。

距此两角分别自坡脚和左顶点作直线相交于O 点，BO 的延长线即为滑动圆心辅助线。

(3)绘出三条不同位置的滑动曲线：①一条通过路基中心线；②一条通过路基的右边缘；③一条通过距右边缘1/4路基宽度处。

(4)滑动圆弧中心确定方法：用直线连接可能滑弧的两端点，并作此直线的中垂线相交于滑动圆心辅助线BO 于A 点。

A 点即是该滑动曲线的中心。

(5)将圆弧范围土体每1.5米分为一段，自滑动曲线的中心到基层直线向两边依次分。

算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角αiRX ii =αsin 式中：Xi —分段中心距圆心竖线的水平距离，圆心竖线左侧为负，右侧为正； R —滑动曲线的半径。

(6)每一段的滑动弧曲线可近似取直线，将各分段图形简化为梯形或者三角形，计算面积Ωi ，其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。

(7)以路堤纵向1m 计算出各分段的重力G i ； (8)在每一段的重力G i 化为两个分力： a)在滑动曲线法线方向分力：N i =G i cos αi b)在滑动曲线切线方向分力：T i =G i sin αi 并分别求出此两者之和，∑ N i 和∑T i 。

(9)算出滑动曲线圆弧长L 。

(10)计算稳定系数∑∑==+=ni ini i TcLN f K 11K 1=1.67 K 2=3.58 K 3=2.49由于第一条曲线（通过路基中心线）的稳定系数最小，而又是最靠左边，因此在左边缘与路基中线之间再绘一条滑动曲线，并计算其稳定系数。

目录1 基本条件的确定 (2)2 确定基础埋深 (2)2.1基础埋深的影响因素 (2)2.2选择基础埋深 (3)3 确定基础类型及材料 (3)4 确定基础底面尺寸 (3)4.1确定B柱基底尺寸 (3)4.2确定C柱基底尺寸 (4)5 软弱下卧层验算 (5)5.1 B柱软弱下卧层验算 (5)5.2 C柱软弱下卧层验算 (6)6 计算柱基础沉降 (6)6.1计算B柱基础沉降 (6)6.2计算C柱基础沉降 (8)7 按允许沉降量调整基底尺寸 (9)8 基础高度验算 (9)8.1 B柱基础高度验算 (9)8.2 C柱基础高度验算 (11)9 配筋计算 (13)9.1 B柱配筋计算 (13)9.2 C柱配筋计算 (17)设计计算书1 基本条件确定人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。

2 确定基础埋深2.1基础埋深的影响因素：2.1.1工程地质条件从工程地质条件出发，选择合适的持力层是确定基础埋深的一个重要因素，应优先考虑将基础埋置在承载力高、压缩性较低的土层上，而且应考虑尽量将基础埋得浅一些。

当上层土软弱而下层土承载力高时，应视软土层的厚度决定埋深。

若软土层较薄，可将基础置于下面较好的土层上；若软土层较厚，可考虑采用桩基础、深基础或人工地基。

2.1.2地下水的影响若遇地下水，基础宜埋置在地下水位以上,当必须埋在地下水位以下时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施（施工排水）。

对有侵蚀性的地下水，应对基础采取保护措施。

当基础埋置在易风化的岩层上,施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层2.1.3建筑物的用途,有无地下设施,基础和形式和构造在满足地基稳定和变形要求的前提下,基础宜浅埋,当上层地基的承载力大于下层土时,宜利用上层土作持力层.除岩石地基外,基础埋深不宜小于0.5m。

如果基础露出地面也易受到各种侵蚀的影响，则要求基础顶面应低于室外设计地面至少0.1m。

高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力,变形和稳定性要求.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩度)不宜小于建筑物高度的1/18~1/20.位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求.2.1.4相邻建筑物的基础埋深当有相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础.当埋深大于原有的建筑物时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据原有的建筑荷载大小,基础形式和土质情况确定.当上述要求不能满足时,应采取分段施工,设临时加固支撑,打板桩,地下连续墙等施工措施,或加固原有的建筑物基础.2.1.5作用在地基上的荷载大小和性质不同建筑物的基础所受荷载大小不同，甚至相差很大。

路基路面工程课程设计计算书（第一组）班级：：学号：一、沥青路面设计1.轴载换算（1）以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时表一（2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时表二已知设计年限交通量平均增长率%r=8该道路为高速公路，其设计年限15=t 。

设该高速公路为双向四车道，取车道系数45.0=η，则 （1）以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时61511019.345.014.71636508.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次（2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时61521042.245.049.54236508.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次2.初拟结构组合和材料选取（1）由以上计算结果得，设计年限线一个车道上的累计标准轴次为319万次，属中等交通，给出以下两种组合方案 方案一：①路面结构采用沥青混凝土（厚18cm ），基层采用水泥碎石（厚38cm ），底基层采用水泥石灰沙砾土（厚度待定），以水泥石灰沙砾土为设计层。

②采用三层式沥青面层，表面采用细粒式沥青混凝土（厚4cm ），中面层采用中粒式沥青混凝土（厚6cm ），下面层采用粗粒式沥青混凝土（厚8cm ） 方案二：①路面结构采用沥青混凝土（厚27cm ），基层采用水泥砂砾（厚度待定），底基层采用级配沙砾（厚18cm ），以水泥稳定砂砾为设计层。

②采用三层式沥青面层，表面采用细粒式沥青混凝土（厚4cm ），中面层采用中粒式沥青混凝土（厚8cm ），下面层采用密集配沥青碎石（厚15cm ） （2）确定各层材料回弹模量与劈裂强度表三3.确定土基回弹模量该路段处于2Ⅱ区，粉质土，路基处于干湿状态，稠度取1.0，查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值”，得土基回弹模量为29MPa （1）设计弯沉值本公路为高速公路，公路等级系数0.1=c A ，面层为沥青混凝土，面层系数0.1=s A ，半刚性基层，基层系数B A =1.00.260.2600600(3.1910)11130.03d e C S B l N A A A --==⨯⨯⨯⨯⨯=（单位0.01mm ）（2）各层允许拉应力 方案一：表四方案二：表五4.资料汇总方案一：表六方案二：表七5.方案确定根据东南大学道路计算软件计算得，方案一计算层厚度为15cm，道路总厚度为71cm。