路基路面课程设计示例
路基路面课程设计示例
《路基路面工程》课程设计示例
一、设计条件
1.气象资料
区,项目区内气候属亚热带该路所处自然区划为Ⅴ
3
湿润季风气候区,气候干燥炎热,冬无严寒,少云多日照,年平均气温15.3~19.6℃, 年月平均最高气温26.90℃,月平均最低气温5.70℃。
雨水充沛,雨季主要集中在4~10月,雨量多集中在1100~1300mm之间,年平均降雨量为1179.90mm。灾害性气候主要为干旱和暴雨。
全线皆可常年组织施工。
2.地质资料
该区土质表层为素填土层,厚度0.4~2.0m,其下层为碎石土及粘土层,厚1.0~15m。路基填土高度约为2.5m。地下水埋深为2.0~5.0m。公路沿线有丰富的砂砾,附近有小型采石场和石灰厂,筑路材料丰富。路面所用水泥和沥青均需外购。
3.地震基本烈度
本项目沿线地震烈度相当于Ⅵ度区,属基本稳定至稳定区。
4.交通资料
根据最新路网规划,近期交通组成与交通量见下表1-1,交通量年平均增长率见表1-2:
近期交通组成与交通量【表1-1】
交通量年增长率γ(表1-2)
二、设计要求
1.设计中学生学生应在独立思考的基础上有方向、有
目的的查阅有关文献资料。
2.学生应根据设计进度要求,提交设计成果。
3.设计结束时,应提交完整的设计说明书(包括计算
书)和设计图纸。
设计说明书主要介绍设计任务概况、设计标准、设计思路、设计原则、设计方案的比较和说明、设计工作概况、工作的特点和难点、主要技术问题与解决办法,以及主要技术资料。要求用A4白纸,使用钢笔书写,做到工整、准确、清晰、精炼。
设计图纸应根据工程制图标准绘制,做到正确、丰满、美观、整洁。
设计内容
1.根据交通资料确定道路和交通等级。
2.进行路基路面结构方案设计,至少包括1个比较方
案。
3.路基设计部分包括对原地面的处理,路基填料的选
择,路基干湿类型的确定及土基的回弹模量的确
定过程。
4.对确定的路基路面结构进行详细设计,包括路面类
型的选定,路面结构层材料参数的选取,进行路
面结构的厚度计算。
5.对所选定路线的路基路面结构方案绘制路基标准
横断面图,结构层设计图。
6.进行附属工程设计,主要包括绿化、排水等设计。
7.根据设计情况可能做的其他工作。
三、交通资料
根据课程设计任务书【表1-1】,查书表2-1得:近期交通组成、交通量,及不同车型的交通参数【表
4-1】
四、换算交通量
1.计算各车型载重量:
1)19.40 + 60.85 = 80.25kN = 8.025t
2)49.85 + 100.00 = 149.85kN = 14.985t
3)23.70 + 69.20 = 92.90kN = 9.290t
4)33.00 + 72.00 = 105.00kN = 10.500t
5)51.40 + 2╳80.00 = 211.40kN = 21.140t
6)50.20 + 104.30 = 154.50kN = 15.450t
7)25.75 + 59.50 = 85.25kN = 8.525t
8)45.50 + 86.50 = 132.00kN = 13.200t
9)50.00 + 90.00 = 140.00kN = 14.000t
2.折算交通量
折算交通量【表5-1】
合计交通量 = 4350 (辆/日)
3.计算年均增长率,确定道路等级
根据设计任务书表2,规定设计年限T = 20年,计算式为:
计算得:
20年远景设计交通量为:
由《道路勘测设计》查得道路等级为:二级公路,双向四车道
五、路基设计
1.原地面的处理
采用换填土层法,将基底下一定深度范围的是软土层挖去,换以强度较大的碎石,并予以压实。
2.路基填料的选择
由题知,此地区土质是素填土层,下层粘性土,公路沿线有小型采石场和石灰厂,并查书表6-10,可选用粒径10~15cm的碎石和适量石灰拌合作为路基填料
路基干湿类型的确定
由设计任务书知,该区为区,粘性土,路基填土高度约为H=2.5m,地下水埋深为
2.0~5.0m。
查书表3-3得该区域,,,可画出路基临界高度与干湿类型示意图。
由示意图可知路基属于干燥类型。
3.土基回弹模量的确定
查书表3-4,知V区干燥状态的粘质土的,取。
查书表11-16,确定区粘质土时的土基回弹模量为39.5MPa,采用重型击实标准,提高20%,
,因此取土基回弹模量。
4.路基压实
查书表15-36,初压采用钢筒式压路机以3km/h的速度匀速压实,复压采用钢筒式压路机以4km/h 的速度匀速压实,终压采用钢筒式压路机以5km/h 的速度匀速压实。
六、初拟路面结构组合
1.初拟采用三种路面结构
A方案:半刚性基层沥青路面;
B方案:混合式基层沥青路面;
C方案:水泥混凝土路面。
2.根据交通状况,结构层的最小施工厚度等因素综合考虑,初拟各结构层厚度如下:A方案:细粒式沥青混凝土3cm + 中粒式沥青混凝土5cm + 粗粒式沥青混凝土8cm + 水泥稳定碎
石基层25cm + 二灰土底基层,以二灰土为设计
层。
B方案:细粒式沥青混凝土3cm + 中粒式沥青混凝土4cm + 大粒径沥青碎石7cm + 二灰稳定砂砾
基层 + 天然砂砾垫层16cm,以二灰稳定砂砾为
设计层。
C方案:水泥混凝土面层板 + 水泥稳定粒料基层 + 石灰粉煤灰稳定土垫层
3.确定设计参数
按照规定,查书表11-18、11-19,得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。列于下表:
路面结构层设计参数【表7-1】
七、计算标准轴载累计交通量,确定交通等级
1.用于弯沉验算和沥青层弯拉应力验算的
根据【表4-1】并计算得:
计算表【表8-1】
前轴后轴
1 6.4 1.0 210
19.
4
1.0
7
2
1.0 1.0 210
60.
8
5
24.
2 6.4 1.0 150
49.
8
5
46.
4
6
4
1.0 1.0 150
100
.
150 3 6.4 1.0 300 23. 3.6 1.0 1.0 300 69.60.
8 6.4
1.0 130
45.
5
27.
6
9
1.0 1.0
130
86.
5
69.
1
7
7 9 6.4 1.0 100
50.
31.
3
8
3
1.0 1.0 100
90.
63.
2
3
5 根据公式计算: