公路設(shè)計(jì)中經(jīng)常要對(duì)高陡路堤穩(wěn)定、支擋結(jié)構(gòu)、路面結(jié)構(gòu)等進(jìn)行計(jì)算，其中就涉及關(guān)于行車荷載如何取的問(wèn)題。針對(duì)這三類計(jì)算，總結(jié)了一下相應(yīng)規(guī)范中的一些規(guī)定，以及在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中是如何操作的，形成筆記，方便后面做設(shè)計(jì)的時(shí)候參考。

1.高陡路堤穩(wěn)定計(jì)算

在《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2015)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)對(duì)邊坡穩(wěn)定計(jì)算時(shí)行車荷載如何考慮的條文，但是在《路基路面工程》（黃曉明版）和《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T D31-02-2013)中有相關(guān)表述。《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則》4.1.4-4.1.6條的規(guī)定如下，即將行車荷載換算成土柱高度，可按車輛荷載均布于車輛投影面積上換算得出。

《路基路面工程》一書(shū)的表述則更為詳細(xì)：

兩處表達(dá)的意思是一樣的，即在穩(wěn)定驗(yàn)算中對(duì)行車荷載的處理方法是將車輛荷載換算成對(duì)應(yīng)高度的土柱，作用位置按最不利位置來(lái)。車輛荷載的定義則是在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2014)里。

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于高陡邊坡的驗(yàn)算主要采用理正軟件。在理正邊坡穩(wěn)定模塊中，對(duì)于超載這塊是可以去選擇的，內(nèi)置了公路I級(jí)和公路II級(jí)車輛荷載，理正提供了單列車隊(duì)和雙列車隊(duì)兩種橫向分布形式，其默認(rèn)值的計(jì)算過(guò)程可參考前面《路基路面工程》的公式。

單列車隊(duì)：B=1.8+0.6=2.4m，L=12.8+0.2=13m，Q=550kN；P=550÷2.4÷13=17.628 kPa

雙列車隊(duì)：B=2*1.8+1.3+0.6=5.5m，L=12.8+0.2=13m，Q=2*550=1100kN；P=1100÷5.5÷13=15.385 kPa

（相比《路基路面工程》中的公式，這兒計(jì)算時(shí)L加了個(gè)0.2，這個(gè)0.2m是前后輪著地長(zhǎng)度）

那么是不是直接勾選單列車隊(duì)或雙列車隊(duì)就可以了呢，如果單向有四個(gè)車道呢，分布四列車是不是更偏向不穩(wěn)定？因此，建個(gè)簡(jiǎn)單粗糙的模型對(duì)比一下。在理正邊坡中建了個(gè)高度16m的路堤，其余條件保持一致，只有施加的超載位置、分布寬度和強(qiáng)度值不同。

定位距離分成0.75m和3.75m兩類，假定土路肩寬度0.75m，硬路肩寬度3m，看車輛分布在硬路肩外邊緣和行車道外邊緣的區(qū)別。分布寬度和強(qiáng)度按照前述計(jì)算過(guò)程，從單列到四列，結(jié)果如下表。

可見(jiàn)車輛數(shù)對(duì)穩(wěn)定系數(shù)的影響不大，這與《路基路面工程》中“行車荷載對(duì)較高邊坡的穩(wěn)定性較小”一致。而車輛分布在硬路肩外邊緣時(shí)較不利。故在后面的設(shè)計(jì)工作中，個(gè)人認(rèn)為直接取公路I級(jí)單列或雙列都可以，定位距離取土路肩寬度較合適。因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)車輛停在硬路肩上的情況（這種情況對(duì)于穩(wěn)定較不利）。

2.擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算

對(duì)于擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，在《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2015)的附錄H里對(duì)行車荷載如何考慮是有規(guī)定的，H.0.1的11條，核心思路也是將車輛荷載換算為對(duì)應(yīng)土柱高度，但是相較穩(wěn)定計(jì)算則考慮的更為簡(jiǎn)單，它的車輛荷載附加荷載強(qiáng)度值是給定的，10~20kPa，按照規(guī)定取就行了。

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中也常用理正軟件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)或驗(yàn)算。理正擋墻中內(nèi)置了多種計(jì)算車輛荷載的方法，其中采用“2004路基規(guī)范擋土墻車輛車載”這一選擇，即是跟現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定一致，換算土柱高度是根據(jù)我們輸入的墻高和填土容重自動(dòng)計(jì)算的。所以個(gè)人認(rèn)為直接選這一項(xiàng)就可以了。

3.路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算中，對(duì)于行車荷載的考慮較上述兩種情況又有不同。比如在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算中，荷載是用標(biāo)準(zhǔn)軸載（單軸雙輪BZZ-100）的一側(cè)的雙輪簡(jiǎn)化成的雙圓荷載來(lái)體現(xiàn)的，即在計(jì)算中，p值是定值0.7MPa，雙圓的直徑也為定值0.213m。

依據(jù)為《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2017)中6.1.1條。

《路基路面工程》中給了相應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。

在日常的設(shè)計(jì)工作中一般是使用路面設(shè)計(jì)軟件HPDS2017來(lái)進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，HPDS僅需要輸入規(guī)范公式中的一些其他參數(shù)即可，它通過(guò)內(nèi)置的彈性層狀體系計(jì)算程序已經(jīng)完成路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)計(jì)算，所以一般不需要考慮或輸入行車荷載的值。如果是自己用彈性層狀體系或者其他軟件來(lái)計(jì)算力學(xué)響應(yīng)從而設(shè)計(jì)或驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)時(shí)，則可以用上述規(guī)定和數(shù)值來(lái)表征行車荷載。

4.總結(jié)與思考

今后設(shè)計(jì)工作中：（1）對(duì)于邊坡穩(wěn)定計(jì)算，直接選擇公路I級(jí)-單列車隊(duì)或雙列車隊(duì)都可，分布位置距路基邊緣一個(gè)土路肩寬度比較科學(xué)合理，因?yàn)檐囕v橫向分布列數(shù)對(duì)高邊坡穩(wěn)定系數(shù)影響不大；（2）對(duì)于擋墻計(jì)算，直接選擇“2004路基規(guī)范擋土墻車輛車載”，軟件會(huì)根據(jù)擋墻高和填土容重自動(dòng)計(jì)算換算土柱高度，與規(guī)范規(guī)定一致；（3）對(duì)于瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，無(wú)需對(duì)行車荷載做過(guò)多考慮，因?yàn)樾熊嚭奢d主要影響路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算，而這已在HPDS里內(nèi)置的計(jì)算程序完成了。

進(jìn)一步，邊坡穩(wěn)定和擋墻計(jì)算，都是用的車輛荷載來(lái)簡(jiǎn)化為一定高度的土柱；路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算則只看標(biāo)準(zhǔn)軸的一側(cè)的雙輪。因?yàn)檫吰路€(wěn)定和擋墻計(jì)算關(guān)注的是邊坡或擋墻的整體性能，模型尺寸較大，可以去用一輛車的整體作用；而路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則只關(guān)注在路面結(jié)構(gòu)層的力學(xué)響應(yīng)，所以模型的尺度要更小一點(diǎn)，要用一側(cè)車輪簡(jiǎn)化的荷載這一點(diǎn)？