(整理)路面设计计算书
第六章路面设计
6.1沥青路面结构设计
6.1.1设计资料
1、地形、地貌
拟建公路位于盆地，公路沿线地形总体比较平缓，属于平原微丘区，地势由东南向西北倾斜，自然地面坡度约为3～8‰。本段地处公路自然区划的Ⅵ2区，海拔高度在500m～700m之间。
2、起止桩号
起止桩号K0+000-K1+504.01，建设里程为1504.01m。路基宽度为10m。
3、地层岩性
项目所在区域自西向东，根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件，本地区主要划分为三个工程地质分区：残积—坡积低山丘陵区、剥蚀—堆积平原区和风积沙漠区。残积—坡积低山丘陵区岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主；
剥蚀—堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主。风积沙漠区岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。地层主要分为两层，
=100～第一层为细砂、低液限粉土，层厚0.4～0.7m，松散、硬塑，容许承载力σ
120kPa，土、石工程分级为Ⅰ；第二层为角砾、砾砂，揭示层厚 1.1~1.6m，中=400kPa，土、石工程分级为Ⅲ。
密，容许承载力σ
4、水文及水文地质
本项目沿线基本为戈壁荒漠，无大型沟河，降水稀少，无地表水流入。路线全线有多处冲沟，沿线沟壑多呈漫流状，流程较短，水量不大，地表水冲刷痕迹明显。主要的河沟有2条。沿线地下水的唯一来源是大气降水补给，地势较低段落受地形条件影响形成洼地，周边地下水汇集在此。地下水埋深情况见下表表1.地下水埋深情况一览表
编号地下水埋深
1 1.3-2.5
2 1.2-1.8
3 2.0-3.0
4 1.5-2.5
5 3.0-4.5
6 1.8-3.0
7 1.2-3.5
8 1.4-2.0
9 1.5-2.2
10 0.9-1.5
11 1.6-2.4
12 0.8-1.3
13 1.2-1.6
14 1.2-2.4
15 0.8-2.5
4、气候气象
项目区域地处荒漠、戈壁地带，日照充足，蒸发强烈，夏季炎热，冬季寒冷，空气干燥，昼夜温差大，春夏季多风，属典型的大陆性干旱气候。
区域内年平均气温 3.0℃～6.5℃，一月份平均气温－11.7℃～－18.4℃，七月
份平均气温23.5℃～26.0℃，极端最低气温－42.6℃，极端最高气温43.0℃，
年均降水量170mm，蒸发量约2141mm，最大冻土深度136～141cm。项目所在区
域内日照充足，全年日照时数2841～3650小时，全年大风日达100天以上，主
导风向为东风、东南风，瞬时最大风速可达41m/s。冬季寒冷，平均降雪量5～
12mm。
6、自然区划
根据公路自然区划，拟建公路位于Ⅵ2区，即绿洲荒漠区。
7、交通量调查与分析
1.交通量年平均增长率4.95％，交通组成见表7-1。
表7-1 近期交通组成、交通量与不同车型的交通参数
汽车类型前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数日交通量（辆/天）小客车16.50 20.3 1 双1350
交通SH141 25.55 55.10 1 双400
四平SPK6150 38 77.8 2 双765
北京BJ130 13.55 27.2 1 双850
解放CA50 28.7 68.2 1 双305
东风EQ140 23.70 69.20 1 双425
黄河JN-150 49.00 101.60 1 双425
特大车日野KB222 50.20 104.30 1 双 300 拖挂车五十铃
83
78.5
2
双
29
6.1.2.计算标准轴载确定交通等级
路面设计以双轮组单轴载100KN 作为标准轴载。
1、以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累积当量轴次 a.轴载换算的计算公式
35
.4121∑=?
??
?
??=n
i i i p p n C C N （7-1）
式中：N —标准轴载的当量轴次，次/日；
i
n —被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日；
P —标准轴载，KN ；
i P —被换算车辆的各级轴载，KN ；
2C —轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为6.4，四轮组为0.38；
1C —轴数系数；当轴间距大于3m 时，按单独的一个轴载计算，对轴间距小
于3m 的双轴或多轴应考虑轴数系数，1C =1+1.2（m-1），m 为轴数。
根据上述公式，具体计算结果，见表7-2。
表7-2 轴载换算表
车型 i P （KN ）
1C
2C
i
n
()
35
.421/P P n C C i i
小客车 前轴 16.50 1 6.4 1350 后轴 20.3 1 1 交通SH141 前轴 25.55 1 6.4 400 7.04 后轴 55.10 1 1 29.9 四平SPK6150 前轴 38 1 6.4 765 72.96 后轴 77.8 1 1 256.7 北京BJ130 前轴 13.55 1 6.4 805 后轴 27.2 1 1 2.9 解放CA50 前轴 28.7 1 6.4 305
8.3 后轴 68.2 1 1 57.7 东风EQ140 前轴 23.7 1 6.4 425 5.12 后轴 69.2 1 1 85.7 黄河JN-150 前轴
49.00
1
6.4
425
122.24
后轴
101.60 1 1 455.4 日野KB222
前轴 50.20 1 6.4 300
96 后轴 104.30 1 1 360.3 拖挂车 五十铃
前轴
83 1 6.4 29 181.76 后轴
78.5
2.2
1
22.3 35
.41211∑∑==???
?
??=n
i i i n
i p p n C C N
1764.3
注：轴载小于25KN 的轴载作用不计
b.设计年限内标准轴载累计当量轴次
设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计当量标准轴次e N 按下式计算：
()[]ηγ
γ1
36511N N t
e
?-+=
（7-2）
式中：Ne —设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标准当量轴次，次；
t —设计年限，年；
N 1—路面营运第一年双向日平均当量轴次，次/日； γ—设计年限内交通量平均增长率，%；
η—与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数。
将N1=1764.3 ，t=12 ，γ=4.45% ，η=0.6代入式（7-2），得e N =5957831 (次)
2、以半刚性材料层底弯拉应力为设计指标计算累计当量轴次 轴载当量轴次
验算半刚性基层底拉应力的轴载换算公式：
8
'
21'1'???
? ??=∑=p p n C C N i i n
i （7-3）
式中：1C '－轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09；
2
C '－轴数系数：当轴间距大于3m 时，按单独一个轴计算，此时轴数系为
1；当轴间距小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数按2
C '=1+2（m-1）计算。 根据上述公式，计算结果见表7-3
表7-3 轴载换算表
车型 i P （KN ）
1C
2C
i
n
()8
12/i i C C n P P
小客车 前轴 16.50 18.5 1 1350 后轴 20.3 1 1 交通SH141 前轴 25.55 18.5 1 400 后轴 55.10 1 1 3.4 四平SPK6150 前轴 38 18.5 1 765 后轴 77.8 1 1 102.7 北京BJ130 前轴 13.55 18.5 1 850 后轴 27.2 1 1 解放CA50 前轴 28.7 18.5 1 305
后轴 68.2 1 1 14.3 东风EQ140 前轴 23.7 18.5 1 425
后轴 69.2 1 1 22.3 黄河JN-150 前轴 49.00 18.5 1 425 后轴 101.60 1 1 482.5 日野KB222 前轴 50.20 18.5 1 300 22.2 后轴 104.30 1 1 420.1 拖挂车 五十铃
前轴 83 18.5 1 29
362.6 后轴
78.5
1
3
12.5 35
.41211∑∑==???
?
??=n
i i i n
i p p n C C N
1473.2
设计年限内标准轴载累计当量轴次
将N1=1473.2，t=12 ，γ=4.45% ，η=0.65代入式（7-3），得e N =4974821（次） 根据累计轴次结果，由《公路沥青路面设计规范》表3.1.8查得沥青路面交通等级属于C 级交通等级即中等交通等级。
6.1.3土基回弹模量
设计路段路基土质为砾石类土，土基处于中湿状态，土基回弹模量为50MPa 。
6.1.4初拟路面结构组合确定设计参数
（1）设计方案一（半刚性基层沥青路面）：拟采用4cm 细粒式沥青混凝土+5cm 中粒式沥青混凝土+6cm 粗粒式沥青混凝土+？水泥稳定砂砾+20cm 矿渣稳定粒料, 以水泥稳定砂砾为设计层。
（2）确定设计参数
按试验规程规定的方法试验确定20℃的沥青混合料和其他结构层材料的抗压回弹模量。15℃沥青混合料和其他结构层材料的弯拉回弹模量值，以及沥青混合料15℃弯拉强度和半刚性材料的弯拉强度值，见表7-4。
表7-4 路面结构设计参数
层位
结构层材料 名称 厚(cm) 抗压模量(MPa)
(℃)
抗压模量(MPa) （15℃）
弯拉强度(MPa)
(20℃)
1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 1.4
2 中粒式沥青混凝土 5 1200 1500 1.0
3 粗粒式沥青混凝土 6 1000 1200 0.8 4
水泥稳定砂
砾
？
1500
3000
0.5
5 矿渣稳定粒
料
20 750 -----
6.1.5路面结构层厚度设计
（1）计算确定设计弯沉
通常设计时，选用半刚性材料龄期为三个月或六个月的模量值，土基模量值为不利年份不利季节。材料设计参数期与路面竣工后第一年不利季节基本接近，因此我们称这一状态为设计状态。表征设计状态的弯沉值称为设计弯沉值。设计弯沉是根据设计年限内一个车道上预测通过的累积当量轴次、公路等级、路面结构类型而确定的路表设计弯沉值。
根据下式计算路面设计弯沉值ld ：
b s
c e
A A A N ld 2
.0600-= （7-4）
式中：ld －路面设计弯沉值，0.01mm ；
e N －设计年限内一个车道上标准轴的累计当量轴次；
c A －道路等级系数，二级公路为1.1；
s A －面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；
b A —基层类型系数，对半刚性基层为1.0，柔性基层为1.6。
计算结果如下：
0.26005957831 1.1 1.0 1.030.75ld -=????=（0.01mm ）
（2）各层材料的容许层底拉应力
通过大量路面实验，表明承受一次加载断裂的极限弯拉应力与受多次加载后达到同样断裂所施加疲劳应力之间的比值与加载次数存在如下相关关系：
s
sp
R k σσ=
（7-5）
式中：sp σ—沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度（MPa ）；
R σ—路面结构材料的容许拉应力；
S k —抗拉强度结构系数，根据结构层材料不同，按以下公式计算S k 值。 对沥青混凝土层的抗拉强度结构系数，按下式计算：
c e s A N k /09.022.0= （7-6）
对无机结合稳定集料类的抗拉强度结构系数，按下式计算：
c
e s A N k /35.011.0= （7-7）
对无机结合料稳定细粒土类的抗拉强度结构系数，按下式计算：
c e s A N k /45.011.0= （7-8） a.细粒式密集配沥青混凝土：
0.220.22
0.09
/0.09
5957831/1.1
2.53
s e c k N A ==?= 1.4
0.55332.53
sp R s k σσ=
==Mpa b.中粒式密集配沥青混凝土：
0.220.22
0.09
/0.09
5957831/1.1
2.53
s e c k N A ==?= 1.0
0.39532.53
sp R s k σσ===Mpa
c.粗粒式密级配沥青混凝土：
0.220.220.09/0.095957831/1.1 2.53s e c k N A ==?=
0.8
0.31622.53
sp
R s
k σσ=
=
=Mpa d.水泥稳定沙砾：
0.11
0.110.3559578310.35/ 1.771.1
s e
c k N
A ?===
0.5
0.28241.77
sp
R s
k σσ=
=
=Mpa e.级配碎石：
由于级配碎石没有劈裂强度，故不用计算其容许拉应力。 计算结果列于表7-5。
表7-5 结构层参数
层位 结构层材料名称 极限弯拉强度
容许拉应力(MPa)
1 细粒式沥青混凝土 1.4 0.5533 3 中粒式沥青混凝土 1.0 0.3953 4 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.316
2 5 水泥稳定砂砾 0.5 0.2824 6
矿渣稳定粒料
----
-----
6.1.6路面结构层厚度计算
（1）计算弯沉综合修正系数
36
.00
38
.0200063.1???
? ???
?
?
??=p E L F s δ （7-9）
式中：F —综合修正系数；
ls —路表计算弯沉（0.01mm ），此时可取设计弯沉值代入计算； δ—当量圆半径（cm ），此处为双圆荷载，取δ=10.65cm ； p —标准车轴载轮胎接地压力（MPa ）。 E 0—土基回弹模量（MPa ）。
0.36
0.38
0.38
0.36
030.75501.63 1.630.63122000200010.650.7s L E F p δ??????
??=== ? ?
? ?
?????
??
??
（2）计算理论弯沉系数
F E p l c S αδ
1
21000= （7-10） 式中：c α—理论弯沉系数；
1E —各结构层材料的回弹模量（MPa ）。
即：31100.030751400
4.57220.710.650.6312
s c l E p F αδ-??=
==??? （3）确定石灰土底层的厚度
这是一个多层体系，计算时可以先将多层体系转化为当量三层体系，求出中间层的厚度H ，然后再求出基层厚度，转换图式如图7-1。
图7-1 弯沉三层体系换算图式
1h =4cm 1E =1400MPa
h=1h =4cm 1E =1400MPa
2h =5cm 2E =1200 MPa
H=？cm 2E =1200 MPa
3h =6cm 3E =1000 MPa
4h =？cm 4E =1500 MPa
5h =20cm 5E =750 MPa
土基 0E =50 MPa 土基 0E =50 MPa
由2140.37610.6512000.8751400h E E δ?==????==?? ，查诺谟图得 6.43α=；
0240.37610.65
500.04
1000
h E E δ?==????==?? ，查诺谟图得1 1.1K =； 由于αα21K K C =，所以2 4.57
0.721.1 5.8
K =
=?
再由0240.37610.65
500.04
1000h E E δ?==????==??和20.72K =，查诺谟图得 4.75H δ=
则：10.65 4.850.6H =?=
根据等效路表弯沉的结构层转换公式：
4
2.4232k k
k E H h h E ==+∑ （7-11） 则： 2.4
2.4 2.44110015007505620120012001200
H h =+?+?+?cm 上式解得4h =14.35cm ，取15cm 。
6.1.7路面结构层验算
1. 验算底层结构层面拉应力
验算层底拉应力时根据多层弹性理论，层间接触条件为完全连续体系，以双圆荷载作用下按下式计算：
12···m p σ=?K K （7-12）
验算底层拉应力时，应满足
R m σσ≤,式中R σ为允许拉应力。
（1）验算细粒式沥青混凝土底面弯拉应力，见图7-1
图7-1 多层体系计算下面层拉应力换算图
1h =4cm 1E =1400MPa
h=？cm 3E =1000MPa
2h =5cm 2E =1200 MPa
H=？cm 4E =1500 MPa
3h =6cm 3E =1000 MPa
4h =15cm 4E =1500MPa
5h =20cm 5E =750 MPa
土基 0E =50 MPa
土基 0E =50 MPa
上面层厚度：
3
444i 1/51200/1400+61000/1400+4=16.2cm k k k h h E E ===??∑
中面层厚度：
3
0.90.942/15+20750/1500=23.3k k k H h E E ===??∑
由：
16.2
1.510.65h
δ
=
=； 21
1500 1.51000E E =
=
02500.031500E E ==；23.3
2.210.65
H δ== 查诺谟图可得1 1.09K = 20.91K = 0.13
α= =0.70.13 1.090.91=0.09030.3162MPa σ???<容许拉应力，验算满足。 （2）验算半刚性基层底面弯拉应力，见图7-2
图7-2 多层体系计算基层拉应力换算图
1h =4cm 1E =1400MPa
h=?cm 4E =1500MPa
2h =5cm 2E =1200 MPa
H=20cm 5E =750 MPa
3h =6cm 3E =1000 MPa
4h =15cm 5E =1500 MPa
5h =20cm 5E =750MPa
土基 0E =50 MPa
土基 0E =50 MPa
上面层厚度：
4
4444i 1/41400/150051200/1500+61000/1500+15=27.37cm
k k k h h E E ===?+??∑中面层厚度：
20cm H = 由：
27.7
2.610.65
h
δ
=
=； 217500.51500E E =
=
02500.07750E E ==；20
1.8810.65
H δ== 查诺谟图得：1 1.2K = 21.1K = 0.13
α= =0.70.13 1.2 1.1=0.12010.2824MPa σ???<容许拉应力，验算满足。 （3）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：砂砾类土
路基干湿状态：干燥状态
路面结构材料层：稳定土类
道路多年最大冻深：136～141cm
路面最小防冻厚度：40~45cm
验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。
6.2水泥混凝土路面设计
6.2.1设计资料：
公路技术等级：二级公路；
自然区划：Ⅵ2；
土基回弹模量：50Mpa；
交通增长率：4.45%；
行车道宽度：7.5m
车辆组成及交通量见表6-6。
表6-6 交通量
汽车类型前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数日交通量（辆/天）小客车16.50 20.3 1 双1350 交通SH141 25.55 55.10 1 双400
四平SPK6150 38 77.8 2 双765 北京BJ130 13.55 27.2 1 双850 解放CA50 28.7 68.2 1 双305 东风EQ140 23.70 69.20 1 双425 黄河JN-150 49.00 101.60 1 双425
特大车日野KB222 50.20 104.30 1 双300
拖挂车五十铃83 78.5 2 双29 根据《公路工程技术标准》（JTG D40-2004）和《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2000）设计。
6.2.2设计要求
路基应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承。
垫层的宽应与路基同宽，其最小厚度为150mm。水文地质条件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，宜设置排水垫层，排水垫宜采用砂、砂砾等颗粒材料。
基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。基层类型宜依照交通等级按表6-7，6-7选用
表6-6 适宜各交通等级的基层类型
交通等级基层类型
特重交通贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土基层
重交通水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层
中等或轻交通水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层
基层厚度选择
表6-7 各类基层厚度的适宜范围 基层类型
厚度适宜的范围（mm ）
贫混凝土或碾压混凝土基层 120～200 水泥或石灰粉煤灰稳定粒料基层
150～250 沥青混凝土基层 40～60 沥青稳定碎石基层 80～100 级配粒料基层
150～200
水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面抗滑、耐磨、平整。面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。
路肩铺面结构应具有一定的承载能力，其结构导线组合和材料选用应与行车道路面相协调，并保证进入路面结构中的水的排除。
6.2.3水泥路面设计
1.交通分析
轴载换算并确定交通等级：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。轴载换算采用以下公式：
16
1100n
i s i i i P N N δ=??= ?
??∑ （7-13）
30.43
2.2210i i P δ-=? （7-14）50.22
1.0710i i P δ--=? （7-15）
80.22
2.2410i i P δ--=? （7-16）
式中：Ns —100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；
P i —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；
i
N —各类轴型i 级轴载的作用次数；
i
δ—轴-轮型系数，单轴-双轮组时，1
i δ=；单轴-单轮时，按式（7-14）计算；
双轴-双轮组时，按式（7-15）计算；三轴-双轮组时,按式（7-16）计算。 交通轴载换算计算结果列于表7-11中。
表6-8 轴载换算
车型
P i (KN) i
n
()
16
/i i i N P P δ
交通SH141 后轴 55.1 400 0.03 四平SPK6150 前轴 77.8 765 0.07 解放CA50 后轴 68.2 305 0.668 东风EQ140 后轴 69.2 425 1.175 黄河JN-150 前轴 49 425 1.955 后轴 101.6 425 547.883 日野KB222
前轴 50.20 300 2.011 后轴 104.30 300 588.397 拖挂车 五十铃
前轴
83 33 488.424 后轴
78.5
33
0 16
1
)
100(∑=?=n
i i i i p
N Ns
1630.613
由《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002)3.0.1，（以下简称《水泥路面规范》）二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级。由《水泥路面规范》表A.2.2，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.54。按式（A.2.2）计算得到设计基准期内设计车道标准何在累积作用次数为：
20204
[(1)1][(10.0445)1]
3653651630.6130.541003100.0445
e s r N N r η+-+-=???=???=?次，属重交通等级。
2. 初拟路面结构
由表 3.0.1，相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级，查表7-12。
表6-9 水泥混凝土面层厚度（mm ）参考范围
交通等级 重 中等 公路等级 高速公路及快速路
一级公路及主
干路
二级公路及次干道 二级公路及次干道 三四级公路及支路
三四级公路及支路 变异水平等级 低 中 低
中 高
中
高 中 面层厚度
270-240
260-230
250-230
240-210
230-200
220-200
所以初拟普通混凝土面板厚度22cm 。基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚20cm ；垫层为15cm 低剂量无机结合料稳定土；考虑充分利用路基宽度，将全部硬路肩和部分土路肩硬化，普通混凝土的平面尺寸为宽4.25m,长5.0m 。
纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
3.路面材料参数确定
按《水泥路面规范》表3.0.6，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa ，相应的弯拉弹性模量标准，值为31GPa 。
各层材料回弹模量及厚度数据见表6-10。
表6-10 设计厚度参数表
层位 名称 回弹模量(Mpa)
厚度(cm) 1 普通混凝土 31000 面层 22 2 水泥稳定粒料 1300 基层 20 3 低剂量无机结合料稳定土
600 垫层 15 4
新建土基
50
按式（B.1.5）基层和垫层当量回弹模量：
22
2211222222
120.213000.1560010480.20.15
x h E h E E MPa h h +?+?===++ 基层和垫层当量弯曲刚度：
1
2211221322311)
11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x
332113000.26000.15(0.20.15)11
()1212413000.26000.15
-??+=+++??
3.09()MN m =?
基层和垫层当量厚度：
11
331212 3.09
()()0.3281048
x x x D h m E ?===
回归系数：
0.450.45
010486.221 1.51() 6.221 1.51(
) 4.40150x E a E --???
?
=?-=?-?=??????
??
0.550.55
010481 1.44(
)1 1.44()0.73050
x E b E --=-=-?=
基层顶面当量回弹模量：
110.733
3001048() 4.4010.32850()26950
b
x t x
E E ah E MPa E ==???=
普通混凝土面层的相对刚度半径为
()11
3331000
0.537()0.5370.22()0.575269
c t E r h m E ==??=
式中：
t
E —基层顶面的当量回弹模量；
0E —路床顶面的回弹模量；
x
E —基层和底基层或垫层的当量回弹模量；
21,E E —基层和底基层或垫层的回弹模量； x
h —基层和底基层或垫层的当量厚度； x
D —基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度；
21,h h —基层和底基层或垫层的厚度；
b a ,——与0/E E x 有关的回归系数。
4.荷载疲劳应力
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
0.620.620.0770.0770.5750.22 1.141ps r h MPa σ--==??=
因纵缝设拉杆平缝，取应力折减系数r k =0.87。考虑设计基准期内荷载累计疲劳作用的疲劳应力系数：
70.057
(1.00310) 2.
507n f e k N ==?=
根据公路等级，由表B.1.2，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数：
20
.1=c k
按式（B.1.2），何在疲劳应力计算为
0.87 2.507 1.20 1.141 2.986pr r f c ps k k k σσ==???= 5.温度疲劳应力
查表3.0.8，Ⅳ2区最大温度梯度取90/C m ，
C
a c ??=-/1015。板长5米，
/5/0.5758.696l r ==,混凝土面板厚0.22m,查图的Bx=0.71。按式（B.2.2）最大温度时混凝土板的温度翘曲应力计算为
5110310000.22900.71 2.1822
c c g
tm x a E hT B MPa σ-????=
=?=
Ⅳ2区回归系数：a=0.837，b=0.038，c=1.382，温度疲劳作用系数：
1.3825.0
2.18()0.837()0.0380.5222.18 5.0c tm r t tm r f K a b f σσ????
=
-=?-=????????
温度疲劳应力：
0.522 2.18 1.139tr t tm K MPa σσ==?=
查表3.0.1，二级公路安全等级为三级，相应,与三级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度85%。在据查得的目标可靠度和变异水平等级，查表3.0.3，确定可靠度系数为 1.13r γ=。
() 1.13(1.139 2.986) 4.66 5.0r pr tr r MPa f MPa γσσ+=?+=<=
因而，所选普通混凝土面层厚度22cm 可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合影响。混凝土路面结构图见图。
6.2.3接缝设计
（1）纵缝设计
一次铺筑宽度为4m ，设置纵向施工缝，纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为35mm ，宽度为6mm ，槽内灌塞填缝料。如图7-1所示：
7-1 纵向施工缝（单位：mm ）
（2）横向接缝
横向施工缝其位置尽可能选在缩缝或胀缝处。如图7-2所示：
7-2 横向施工缝构造（单位：mm）
横向缩缝可等间距或变间距布置，采用假缝形式，顶部应锯切槽口，深度为面层厚度的1/5-1/4，宽度为6mm，槽内填塞填缝料。如图7-3所示：
7-3 横向缩缝构造（单位：mm）
沥青路面结构计算书
新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数 该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。 表1. 车辆类型分布系数 根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。 表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。 表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数
根据公式（A.4.2）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案 初拟路面结构如表4所示。 表4. 初拟路面结构 路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算 根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为20.1℃，由式（G.2.1）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。可靠度系数为1.04。 根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。根据式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），计算得到d1=-8.23，d2=0.77。把d1和d2的计算结果带入式（B.3.2-2），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（B.3.2-1）计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。 各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=19.2(mm)，根据表3.0.6-1，沥青层容许永久变形为20.0(mm)，拟定的路面结构满足要求。
交通工程毕业设计计算书
某省道兴化至泰州段建设工程设计 摘要：本设计为某省道兴化至泰州段建设工程设计，包括方案、路线、路基路面、排水系统以及沿线主要配套设施的设计。本工程设计速度为80km/h，本次设计包括道路平面设计, 道路纵断面设计, 道路横断面设计,路基设计，沥青路面设计，路基路面排水设计，桥涵及附属构造物设计等。 本设计的路线，纵断面设计共设3个边坡点，最大坡度为0.818％，最小坡度为0.33％。竖曲线半径分别有25000m，15000m，20000m（自己改）。路基宽度为26m，行车道宽度为3.75m，土路肩0.75m，硬路肩3m，中央分隔带3.5m。路面结构中，面层采用沥青混凝土（13cm），其中表面层采用细粒式密级配沥青混土（厚度3cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度4cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度6cm）；基层采用石灰土（厚度为45cm）；底基层采用碎石灰土（厚度为25cm）。本路段设计桥涵2座桥，结合桥头地质情况综合考虑灌溉、排涝及地方出行的要求进行桥跨布置。 关键词:工程设计纵断面横断面路基设计沥青路面设计桥涵及附属构造物设计
Abstract:The design, construction and engineering design, including the design of programs, routes, subgrade and pavement, drainage systems, as well as along the main supporting facilities of the province Road Xinghua, Taizhou segment. This engineering design speed of 80km / h, this design includes the road graphic design, road vertical alignment design, road cross-sectional design, the design of embankment, asphalt pavement design, subgrade and pavement drainage design, bridge and subsidiary structures design. This design, too, Profile Design, 3 slope, the maximum gradient of 0.818%, the minimum slope of 0.33%. V ertical curve radius of 25000m, 15000m, 20000m (change). Roadbed width of 26m, the carriageway width of 3.75m, 0.75m soil shoulder hard shoulder 3m, the central median of 3.5m. Pavement structure, the surface layer of asphalt concrete (13cm), the surface layer is fine-grained type dense-graded asphalt mix soil (thickness 3cm) in the surface layer in grain-type dense-graded asphalt concrete (thickness 4cm), the following layer of coarse grain type dense-graded asphalt concrete (thickness 6cm); primary calcareous soil (thickness 45cm); sub-base gravel dust (thickness 25cm). The design of the sections of bridges and culverts 2 bridge, combined with the the bridgehead geological conditions considering the travel requirements of irrigation, drainage and local bridge span arrangement. Keywords:engineering design longitudinal cross-sectional roadbed design asphalt pavement design bridges and culverts and ancillary structures design
路基路面工程课程设计计算书
路基路面工程课程设计计算书 （第一组） 班级： 姓名： 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 车型 )(KN P i 1C 2C i n (次) 35.421)(P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 60.48 黄河JN150 前轴 49.00 1 6.4 200 57.49 后轴 101.60 1 1 200 214.30 黄河JN162 前轴 59.50 1 6.4 50 33.44 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 前轴 25.55 1 6.4 250 4.23 后轴 55.10 1 1 250 18.70 长征CZ361 前轴 47.60 1 6.4 70 17.74 后轴 90.70 2.2 1 70 100.72 延安SX161 前轴 54.64 1 6.4 60 27.70 后轴 91.20 2.2 1 60 88.42 北京BJ130 后轴 27.20 1 1 50 0.17 跃进NJ130 后轴 38.30 1 1 60 0.92 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .42114.716)( （2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时 表二 车型 )(KN P i '1C '2C i n （次） 8' 2'1)( P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 15.78 黄河JN150 后轴 101.60 1 1 200 227.08 黄河JN162 前轴 59.5 1 18.5 50 14.53 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 后轴 55.10 1 1 250 2.12 长征CZ361 后轴 90.70 3 1 70 96.18 延安SX161 前轴 54.64 1 18.5 60 8.82 后轴 91.20 3 1 60 86.15 注：轴载小于50KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .4/ 2'149.542)( 已知设计年限内交通量平均增长率%8=r
沥青路面设计计算书
沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段车站北路城市道路，采用二级标准.K0+000～K2+014.971，全线设计时速为40km/h。路基宽度为21.5m，机动车道宽度为2×7.5m，人行道宽度为2×2.5m，盲道宽度为2×0.75m。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为15年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：机动车道路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土AC-13和6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20，基层采用20cm厚水稳砂砾（5:95），底基层采用20cm天然砂砾。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅵ区，当地土质为砂质土，由《公路沥青路面设计规（JTG D50-2006》表F.0.3查得，土基回弹模量在干燥状态取59Mpa. 3 设计资料 （1）交通量年增长率：6% 设计年限：15年 （2）初始年交通量如下表：
4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。 5.1.1 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 5.1.1.1 轴载换算
轴载换算采用如下的计算公式： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+?-=，计算结果如下表所示。 轴载换算结果表（弯沉） 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计
(完整版)三级公路设计.docx
1绪论 1.1地理位置图 （略，详细情况见路线设计图） 1.2路线及工程概况 本路线是山岭重丘区的一条三级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为7.5 米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为 2 0.5 米，行车道为 2 3.250 米。设计速度为 30Km/h ，路线总长1981.451 米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K1+1981.451。设计路线共设置了 6 个平曲线，半径分别为 350m 210m 250m 337m 75m 58.460m，弯道处均设置缓和曲线，本次纵断面设计设置了8 个变坡点，5 个凸形竖曲线，3 个凹形竖曲线，半径依次为 1800、 4700、 18000、2500、2500 3000、1400、1000 米。 1.3线自然地理特征 安州区隶属四川省绵阳市，位于绵阳市西南部，四川盆地西北部，龙门山脉中段，介于北纬31°23～′31° 47，′东经 104° 05～′104° 38之′间，东与江油市，东南与本市的涪城区接壤；南与德阳市的罗江县，西南与绵竹市相连；北与本市的北川羌族自治县，西北与阿坝藏族羌族自治州的茂县毗邻 1.4研究主要内容 本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成吉林白河—露水河三级公路的设 计工作，具体内容包括整理分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水规 划设计及设计文件的编制和图纸绘制。 1.4.1资料整理与分析 设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书提供的 各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条 件、材料供应情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；其次要对资料进行分析、概 括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据。 1.4.2路线平面、纵断面及横断面设计 1.4.3排水设计 1.4.4设计文件 毕业设计文件包括设计说明书和计算书。说明书交代设计内容、设计意图。计算 书交代设计中的具体计算方法和过程。 1.4.5设计图纸 一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设 计图、路基排水设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基
《路基路面计算书》word版
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 1.7 H 21.1 1.2 H＝ 30.9 H＝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 h ①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=16m 3．0．4：中央带宽=中央分隔带宽=2m 3．0．5：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=24.5m ②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=5.3m ③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，
道路设计计算书
道路设计计算书 1 绪论 1.1 公路工程所涉及的问题在国的研究现状 1.1.1我国公路发展现状 欧美发达国家目前是在已建成的路网上进行综合性的、具有战略意义的建设。而我国的路网正处于建设期，如果我们能够及早地开展覆盖这些领域的一项综合性技术的研究，吸收国外的经验和教训，结合中国国情发展的思想同我国公路网的规划、设计、建设和技术改造结合起来，将使我们少走弯路，提高我国交通运输的整体水平，实现从粗放型到集约型的转变，进而促进全社会经济的发展；使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。 公路不仅是交通运输现代化的重要标志，同时也是一个国家现代化的重要标志。审视世界高速公路发展史，我们不难发现，以“快速、安全、经济、舒适”为特征的高速公路如同汽车一样，从诞生的那一刻起，就深刻影响着它所服务的每一个人和触及的每一寸土地，高速公路的发展不仅仅是经济的需要，也是人类文明和现代生活的一部分。 1.1.2本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 1.公路线形设计 需要综合考虑地质、自然环境、地形、筑路材料、工程量等因素，选择最佳方案。 2.公路断面设计 需要根据交通量数据及预测发展确定合适的断面尺寸，满足交通量的需求。 3.路基强度指标与使用 需要根据试验资料对路基的强度与稳定性进行验算，满足规中对于强度和稳定性的要求，保证工程质量。 4.路基病害现象 充分了解当地自然条件，考虑自然灾害可能对路基产生的病害，及时预防，减少设计的不足之处。 5.小桥涵洞的设计 根据实际公路地质情况设计小桥或涵洞，需要对多个设计方案进行比选最终确定平面、断面、排水等设计。
路面结构设计计算书
公路路面结构设计计算示例 、刚性路面设计 交通组成表 1 )轴载分析 路面设计双轮组单轴载 100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ①轴载换算： 双轴一双轮组时，按式 i 1.07 10 5 p °型；三轴一双轮组时，按式 N s i N i P i 16 100 式中：N s ——100KN 的单轴一双轮组标准轴载的作用次数； R —单轴一单轮、单轴一双轮组、双轴一双轮组或三轴一双轮组轴型 i 级轴载的总重KN ； N i —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数； i —轴一轮型系数，单轴一双轮组时, i =1 ；单轴一单轮时，按式 3 2.22 10 P 0.43 计算; 8 0.22 2.24 10 R 计算
N i1 NA 注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ②计算累计当量轴次 根据表设计规范，一级公路的设计基准期为 30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数 g r 0.08，则 ， :t 30 N N s (1 g r ) 1 365 834.389 (1 0.08) g r 4 4 量在100 10 ~ 2000 10中，故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低 ~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等 级，查表 初拟普通混凝土面层厚度为 24cm ,基层采用水泥碎石，厚 20cm ;底基层采用石灰土，厚 20cm 。 普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 式中：E t ――基层顶面的当量回弹模量，; E 0——路床顶面的回弹模量， E x ――基层和底基层或垫层的当量回弹模量, E 1,E 2 ――基层和底基层或垫层的回弹模量， h x ――基层和底基层或垫层的当量厚度， 1 365 0.2 6900125362 其交通 0.08 查表的土基回弹模量 设计弯拉强度：f cm 结构层如下： E 。 35.0MP a ，水泥碎石 E 1 1500MP a ，石灰土 E ? 550 MP a 5.0MP a E c 3.1 104 MP a 水泥混凝土 24cm E = . x .g'-iF 水泥碎石20cm E ：=150OMP Q 石灰土 20cm E =53C MPa E x h 2 D x h ； E z h ； h x 12 3 1500 0.2 12 4.700(MN ( 12D ( W E t 12 6.22 0.202 1500 0.202 550 2 2 1025MP a 0.202 0.202 m 0)2 ( 1 4 3 550 0.2 (0.2 12 m) ( 1025 0.380m 1 )1 E 2h 2 0.2) 4 2 ( 1500 0.2 550 0.2 1 )1 1.51(牙) E 。 0.45 6.22 1 1.51 (^) 0.45 35 4.165 E x 、0.55 1 1.44( ) 1 E E 1 ah E ( -) 4.165 0.38635 1.44 (些)0.55 35 0.786 1025 丄 ( )3 212276MP a 35 按式() s tc 计算基层顶面当量回弹模量如下: h 12 E 1 h ；E 2 2 3) 确定基层 E , E
公路工程毕业设计计算书
公路工程毕业设计计算书 第一章路线设计 路线设计就是根据道路的性质，任务，等级和标准，结合地形，地质及其沿线条件来进行线性设计。其设计内容主要包括道路平面设计，纵断面设计以及横断面设计。 1.1 道路等级确定 公路设计等级为高速公路，设计行车速度为120km/h；设计使用年限为15年。公路竣工后日交通量约为25350标准轴载（BZZ-100），交通量年增长率为8%，15年内累积交通量约为2.799×107标准轴载。 1.2 选线 1.2.1 高速公路几何指标的汇总 汇总见表1-1。 1.2.2 地形综述 地形条件：本路段有农田分布，渠道纵横交错，丘陵区地势较低。天然建筑材料基本为零，需要全部外运。 地质条件：该地区地势平坦，地下水埋深平均约-3.5m，地下水位以下土体饱和度大于90%。 气候条件：该地区属中纬度北亚热带气候、气候湿润、光照充足、雨量充沛，按公路自然区划，属东南湿热区。沿线水网密布、地质复杂、有软土分布的路段较长达92KM。年平均降雨量约为1013.4mm,降雨以梅雨、秋雨为主，全年平均气温（七日平均气温）约为26.4℃，最高月平均地表温度T≥35℃。春夏季为东南季风，不利季节时阴雨连绵。 1.2.3 选线原则 平原区地势平坦，选线以两点之内的直线为主导方向，既要力争路线顺直，又要节省工程投资，合理解决对障碍物的穿越或绕避。 1.正确处理道路与农业的关系
(1)新建道路要占用一些农田，不可避免，但要尽量做到少占农田和不占高产田。布线从路线对国民经济的作用、支农运输的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较，既不能片面求直占用大片良田，也不能片面强调不占某块田而使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。 表1-1 高速公路几何指标汇总表 (2)路线应与农田水利建设相结合，有利于农田灌溉，尽可能少与灌溉渠道相
路基路面课程设计计算书样本
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: 房子 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) K 2+400112.85K 2 + 9 117.851.0%-0.75% R=13500T=?E=?道路纵面图 图3 道路纵断面图
106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1 : . 3 1:5 墙身剖面图(单位:cm) 图4 地质剖面图 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γ1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3, 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。 计算过程 1、道路设计标高计算 由 1 i=1.0%, 2i=-0.75%, R=13500
现行公路沥青路面设计实例计算书汇总
现行公路沥青路面设计实例计算书汇总 内容提要配合《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）和已发行的《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）的有关内容，东南大学编制了《公路路面设计程序系统》（HPDS2017），本文仅对其中公路沥青混凝土路面设计的实例计算进行详细汇总，供设计人员参考。 关键词公路沥青混凝土路面设计实例计算汇总 0 前言 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）的设计方法与前规范有很大不同，为使设计人员较快掌握与之配套的《公路路面设计程序系统》（HPDS2017），特编本实例计算详细汇总。 表1 现行公路沥青路面设计实例计算书汇总表 1 新建二级公路计算书 （1）新建二级公路计算书: 一、交通量计算 公路等级二级公路 目标可靠指标 初始年大型客车和货车双向年平均日交通量（辆/日） 900 路面设计使用年限（年） 12 通车至首次针对车辙维修的期限（年） 12 交通量年平均增长率％
方向系数 .55 车道系数 1 整体式货车比例 45 ％ 半挂式货车比例 25 ％ 车辆类型 2类 3类 4类 5类 6类 7类 8类 9类 10类 11类 满载车比例 .1 .41 .12 0 .38 .59 .32 .47 .41 .42 初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量（辆/日） 495 设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量（辆） 2960466 路面设计交通荷载等级为轻交通荷载等级 当验算沥青混合料层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +08 当验算沥青混合料层永久变形量时: 通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算路基顶面竖向压应变时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +07 二、路面结构设计与验算 路面结构的层数 : 5 设计轴载 : 100 kN 路面设计层层位 : 4 设计层起始厚度 : 200 (mm) 层位结构层材料名称厚度模量泊松比无机结合料稳定类材沥青混合料车辙试验 (mm) (MPa) 料弯拉强度( MPa) 永久变形量( mm )
路面结构设计计算书有计算过程的样本
公路路面结构设计计算示例 一、 刚性路面设计 交通组成表 1) 轴载分析 路面设计双轮组单轴载100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算: 16 1100∑=? ?? ??=n i i i i s P N N δ 式中 : s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数; i P —单轴—单轮、 单轴—双轮组、 双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN; i N —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数; i δ—轴—轮型系数, 单轴—双轮组时, i δ=1; 单轴—单轮时, 按 式43.031022.2-?=i i P δ计算; 双轴—双轮组时, 按式22.05 1007.1--?=i i P δ; 三轴—双轮组时, 按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。
轴载换算结果如表所示 车型 i P i δ i N 16)(P P N i i i δ 解放CA10B 后轴 60.85 1 300 0.106 黄河JN150 前轴 49.00 43.03491022.2-?? 540 2.484 后轴 101.6 1 540 696.134 交通SH361 前轴 60.00 43.03601022.2-?? 120 12.923 后轴 2?110.00 22.052201007.1--?? 120 118.031 太脱拉138 前轴 51.40 43.0340.511022.2-?? 150 1.453 后轴 2?80.00 22.051601007.1--?? 150 0.969 吉尔130 后轴 59.50 1 240 0.059 尼桑CK10G 后轴 76.00 1 1800 2.230 16 1 )( P P N N i i i n i δ∑== 834.389 注: 轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次 根据表设计规范, 一级公路的设计基准期为30年, 安全等级为二级, 轮迹横向分布系数η是0.17~0.22取0.2, 08.0=r g , 则 [][] 362 .69001252.036508 .01 )08.01(389.8343651)1(30=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其 交通量在4 4102000~10100??中, 故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1, 相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、 重交通等级和低级变异水平等级, 查表 4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为24cm, 基层采用水泥碎石, 厚20cm; 底基层采用石灰土, 厚20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m, 长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 3) 确定基层顶面当量回弹模量tc s E E , 查表的土基回弹模量a MP E 0.350=, 水泥碎石a MP E 15001=, 石灰土
路基路面设计计算书
水泥混凝土路面设计 (1)交通分析 初换算与累计轴载 由式：Ns=()16100/i 1 Pi iN n i ∑=δ 得 N S =1×869×(45.1/100)16+1×458×(68.20/100)16+1×897×(269.20/100)16+1 × 556 × (68.20/100)16+1 × 726 × [(49.00+101.60)/100〕16+1×654×[(50.20+104.30)/100]16+2.24×10-8×(60.00+100.00)-0.22×62×[(60.00+100.00)/100]16=1198498 已知年增长率r g =0.094 ,查表得横向分布系数η=0.22，路面宽度为28米 又已知高速公路设计基准期为30年。所以t=30 根据公式累计作用次数Ne=()[]r t r s g g N /365*11η-+ 得Ne=1.414×107 因此属于特重交通等级
(2)初拟路面结构 相应于安全等级为一级的变异水平等级为低级，根据一级公路、重交通等级、低级变异等级，初拟水泥混凝土路面层厚度为h=260mm，低剂量无机结合料稳定土，基层为选用水泥稳定碎石（水泥用量为5%），厚度为h1=220mm。底基层厚度为h2=210mm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，横缝为设传力杆的假缝。 (3)路面材料参数确定 设计要求路基回弹模量取o E=35Mpa。由表1-6取普通混泥土路面层的弯拉强度标准值 f= 5Mpa，查表得到相应弯拉弹性模量标准值 r 为c E=31Gpa。参照《公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D2004-2002）》水泥稳定料基层回弹模量取1E=1500Mpa，级配碎石回弹模量取2E=250Mpa。 (4)计算基层顶面当量回弹模量
一级公路毕业设计计算书
1引言........................................................................... 1…2概述........................................................................... 2.. 2.1编制依据................................................................... 2.. 2.2交通量资料................................................................ 2.. 2.3工程技术标准 (3) 3■路线设计 ..................................................................... 4.. 3.1选线原则................................................................... 4.. 3.2方案比选................................................................... 5. 3.2.1方案比选的一般原则和要求.............................................. 5. 3.2.2方案比选意见.......................................................... 5. 3.3平面设计................................................................... 5.. 3.3.1平面设计要求.......................................................... 5. 3.3.2 圆曲线设计 ........................................................... 6. 3.3.3缓和曲线设计........................................................... 7. 3.3.4组合曲线类型及设计.................................................... 9. 4. 纵断面设计 (12) 4.1纵断面设计要求............................................................ 1.2 4.2纵坡设计.................................................................. .12 4.2.1最大纵坡 (12) 4.2.2最小纵坡 (13) 4.3坡长的要求 (13) 4.3.1最短坡长限制.......................................................... 1.3 4.3.2最大坡长限制.......................................................... 1.3 4.4竖曲线设计 (14) 4.4.1曲线最小半径和最小长度 (14) 4.4.2竖曲线各要素计算公式 (16) 4.5平纵组合设计 (16) 4.6路基、桥涵、对路线纵断面的要求............................................ 1.7 5. 横断面设计 (19) 5.1横断面设计方法............................................................ 1.9 5.1.1道路建筑界限及用地 (19) 5.2横断面组成 (19)
土木工程路基路面课程设计
路基路面课程设计 目录 一、课程设计任务书 二、水泥路面工程设计 沥青路面设计 三、路基挡土墙设计
路基路面课程设计指导书 1．课程设计的目的 路基路面课程设计是对路基路面工程一个教学环节，通过路基路面课程设计使同学们能更加牢固地掌握本课程的基本理论、基本概念及计算方法，并通过设计环节把本课程相关的知识较完整地结合起来进行初步的应用，培养同学的分析、解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，使同学对相关《设计规范》有所了解并初步应用。 2. 课程设计的内容 （1）重力式挡土墙设计：挡土墙土压力计算；挡土墙断面尺寸的确定； 挡土墙稳定性验算；挡土墙排水设计；绘制挡土墙平面、立面、断面图。（2）沥青混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；路面结构层材料的选择； 路面结构层厚度的拟定及计算；路面结构层厚度的验算；分析各结构 层厚度变化时对层底弯拉应力的影响；绘制路面结构图。要求至少拟定 2个方案进行计算。 （3）水泥混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；水泥混凝土路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及层底拉应力的验算；确定水泥混凝土 路面板尺寸及板间连接形式；绘制水泥混凝土纵、横缝平面布置图和 水泥混凝土路面结构组合设计图。 3. 课程设计原始资料
（1）挡土墙设计资料 丹通高速公路（双向4车道）K28+156~ K28+260段拟修建重力式挡土墙，墙体采用浆砌片石，重度为22kN/m3。墙背填土为砂性土，重度为18kN/m3。地基为岩石地基，基底摩擦系数为0.5。结合地形确定挡土墙墙高（H）5m （K28+250），墙后填土高度（a）6m，边坡坡度1：1.5，墙后填土的内摩擦角为Φ=32o，墙背与填土摩擦角δ=Φ/2。 （1）新建水泥混凝土路面设计资料 1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为一级公路，双向4车道；预计交通量增长率前5年为7%，之后5年为为6.5%，最后5年为4%；方向不均匀系数为0.5 2）自然地理条件：公路地处V3区，设计段土质为粘质土，填方路基 高3m，地下水位距路床3.5m。 润交通组成及其他资料 车型分类代表车型数量（辆/天） 小客车桑塔娜2000 2400 中客车江淮AL6600 330 大客车黄海DD680 460 轻型货车北京BJ130 530 中型货车东风EQ140 780 重型货车太脱拉111 900 铰接挂车东风SP9250 180 4.设计参考资料 （1）《公路沥青路面设计规范》 （2）《水泥混凝土路面设计规范》 （3）《公路路基设计规范》
土木工程道路桥梁毕业设计计算书
引言 大学本科毕业设计（论文）是本科教学大纲最后一个重要环节，也是对我们以后的工作实践的理论依据。本次设计基于在大学期间所学的有关专业知识和基础知识。应用所掌握的专业知识，设计出经济﹑安全﹑美观的陕西秦岭地区（5，6，7）路基设计线。设计内容为试坡﹑选线﹑定线﹑设计平曲线﹑竖曲线﹑横断面﹑路基路面设计﹑防护措施﹑桥涵水文﹑工程预算等。 在导师的精心指导下，不仅巩固了专业知识，而且系统地设计出了一条位于山岭重丘区的三级公路。通过这一环节，使我开阔了视野﹑丰富了专业知识﹑学会了分析工程问题及解决问题的方法。查阅参考书（资料），进一步熟悉应用和理解《标准》、《规范》、《手册》的能力。 因此，毕业设计是培养工程师基本训练必不可少的教学环节，是让我们将所学知识建立知识体系的重要过程，也是我们走向工作岗位前的最后一次尝试，为以后更好的工作打下了扎实的专业知识基础，也为以后更快的进入工作角色做好了准备。
第一章 概 述 1.1 气候特点 该地区海拔高度在1000～2000米等高线之间，按中国气候分区，属东南湿热区，向青藏高寒区的过渡区，属全国道路气候分Ⅱ2B 区，季节冰冻，中湿区，该地区同时受冷热气流的影响较大，气候特征属北亚热带季风气候，夏季降水多，冬季气温低。 路线所经地区最高月平均地温25 C ～32.5 C,年平均气温在14 C ～22 C 之间,极端最高气温在0 C ～4 C 之间,冰冻现象轻.但当偶尔寒流猛烈时,气温可降到-10 C 以下,土壤最大冻深0.3米，最大积雪深度< 0.16米,定时最大风速为15.5m/s 。 1.2 降水量及地下水埋深 路线所经地区位于东经105 ～110,北纬30 ～35 之间,属中国暴雨风区的13区,年降水量800mm 左右,一般山地多,平地较少,分布规律为由东向西,由南向北,逐渐降低，潮湿系数在1.0～1.5之间,干燥度平均在1.0以下,雨型为夏、秋雨,最大月雨期长度为3.0 ～ 3.5天。降雨形式以暴雨为主,雨量多集中在6 ～ 8月,约占全年降水量的60% ,冬季降水量仅占全年的4～5% 。 由于该地区降水量较多，且集中，地面横坡陡峻，汇流时间较快，一般汇水面积≤10Km 2，汇流时间约30分钟；汇流面积≤20Km 2，汇流时间约45分钟；沿线地下水埋深一般在3米左右，沟谷处约为2米左右。 1.3 地形与地貌 路线所经地区，自然地面横坡陡峻，清江河从西向东流入渭河，路线沿清江河而上，在清江河发源地翻越分水岭而下，其分水岭西坡陡而东坡较缓，自然横坡达40% 左右，自然地面较整齐，短距离内高差大，沟谷、河流的纵坡较大，大量随季节变化大，除清东河下游处，枯水季节水量很小，甚至干枯；夏季水流湍急，往往引起山洪暴发，冲刷力较大，河（沟）内为含土砾石，大于60mm 的砾石含量占50% 左右，砾石成份主要为花岗岩，个别砾石的最大粒径达45㎝。 1.4 地质与土质 路线所经地区，位于中国区域工程地质的秦淮山工程地质区和秦巴山地工程地质区的交界，靠近秦巴山地工程地质区，属陕西省祁连地层区，纸房---洛南地层小区（ 2 2 区），大部为火成—变质岩山地，岩层为古生界杂岩，以粗粒花岗岩、变质岩为主，
路基路面课程设计计算书
. 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： 房子 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）
K 2+400 112.85K 2+900 117.851.0% -0.75% R=13500T=?E=? 道路纵面图 图3 道路纵断面图 106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1:0.3 1:5 墙身剖面图(单位:cm ) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大围（包括路基围）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γ1=22kN/m 3。墙后填土为天然三合土重度γ 2 =20kN/m 3，换算摩擦角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 。 计算过程 1、 道路设计标高计算 由1i =1.0%，2i =-0.75%，R=13500 得21135000.75%1%=236.25L R i i =?-=?--，2 L E ==118.125 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。 K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+?。 K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+?， 高程改正 ()2 782781.875=0213500 -?， 所以K2+782的设计标高为116.67。 而地面高程为106.05，所以房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为10.62m 。 2、挡土墙设计方案 ①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下：