东南大学路基路面课程设计报告

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路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计计算书班级:张三姓名:李四学号:王五一、原始资料某高速公路地处公路自然区划Ⅱ区,土基干湿类型为中湿。

由交通调查某公路竣工初年的交通组成如下表,预测交通增长率为8%。

二、沥青混凝土路面设计1、轴载分析根据设计规范,公路等级为高速公路,设计年限取为15年,按双向四车道设计,车道系数是0.40-0.50,取0.45。

将交通组成数据输入东南大学HPDS2011软件,获得累计当量轴次及交通等级:当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时,设计年限内一个车道上的累计当量轴次为321万次,属中等交通等级。

当以半刚性材料结构层层底拉应力为指标时,设计年限内一个车道上的累计当量轴次为277万次,属轻交通等级。

一个车道上大客车以及中型以上各种货车的日平均车数为418辆,属轻交通等级。

依据我国沥青路面交通等级划分规定,该高速公路为中等交通等级。

2、初拟路面结构组合设计根据本地区的路用材料,结合已有工程经验与典型结构,拟定了两个结构组合方案。

根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量一集施工机具的功能等因素,初步确定路面结构组合与各层厚度如下:方案一:柔性基层沥青路面细粒式沥青混凝土AC-13(4cm)+中粒式沥青混凝土AC-20(6cm)+密级配沥青碎石ATB-30(14cm)+贯入式沥青碎石(厚度待定)+级配碎石(20cm),以贯入式沥青碎石为设计层。

方案二:半刚性基层沥青路面细粒式沥青混凝土AC-13(4cm)+中粒式沥青混凝土AC-20(6cm)+粗粒式沥青混凝土AC-25(8cm)+水泥稳定碎石(厚度待定)+水泥石灰砂砾土(20cm),以水泥稳定碎石为设计层。

3、各层材料抗压模量与劈裂强度确定高等级公路规范规定材料设计参数需试验确定,本课程设计由于条件限制,材料设计参数直接取用沥青路面设计规范中建议数值,得到各层材料抗压模量与劈裂强度。

资料汇总4、土基回弹模量确定区,粉质土,路基处于中湿状态,稠度取为 1.0,查《二级该路段处于Ⅱ2自然区划各土组土基回弹模量参考值表》得土基回弹模量为29MPa,根据《公路沥青路面设计规范》规定,土基回弹模量应大于30MPa,取31MPa。

2015路基路面工程课程设计

2015路基路面工程课程设计
3、设计内容
1)根据设计资料选定面板和筋带; 2)选择填料,确定筋带结点的水平和垂直间距; 3)计算各层拉筋的土压力系数及所受拉力大小; 4)计算筋带设计断面及每束筋带根数; 5)计算筋带长度; 6)确定墙体断面、筋带长度及数量; 7)验算面板厚度; 8)基底应力、滑动稳定性、倾覆稳定性验算; 9)绘制该挡墙的纵断面布置图、平面图及横断面布置图。
(一)重力式挡土墙设计
1、设计目的
通过设计掌握重力式挡土墙的设计方法和设计内容。
2、设计题目
南京郊区某二级公路,路基宽 8.5m,双车道路面,其中 K0+007~K0+027 需拟设计路肩式挡土墙,分段长度 10m,端部设锥形护坡。要求设置普通重力式 挡墙,墙身及基础采用浆砌片石(250#片石,50#砂浆),γ砌体=22kN/m3,浆砌片 石扩大基础下采用砂砾石材料(基础埋深为地面以下 1m),μ=0.6。墙后填筑普 通粘性土,γ填土=18kN/m3,计算内摩擦角φ=30°,填土与墙背间的摩擦角δ=φ/2 =15°。地基承载应力标准值为 fk=450kPa,圬工砌体的极限抗压强度为 700kPa、 极限抗弯拉强度为 110kPa、极限抗剪切强度为 80kPa。
型的技术参数分别如表 1、表 2 所示,交通量年平均增长率 8%。该路沿线可开
采砂砾、碎石,并有石灰、水泥、粉煤灰、沥青供应。请设计合适的半刚性沥青
路面结构。
表 1 某路段混合交通组成
车型分类 一类车
二类车
三类车
四类车
五类车
六类车
代表车型 比重(%)
桑塔纳 24.57
五十铃 42.30
解放 CA10B 黄河 JN150 黄河 JN162 交通 SH361
4.0E6,4.0E6

《路基路面工程》课件 东南大学交通学院

《路基路面工程》课件 东南大学交通学院

路基路面工程东南大学交通学院1. 简介路基和路面工程是交通工程领域的一个重要分支,是保证道路安全、舒适和耐久性的关键。

东南大学交通学院对路基路面工程的研究和教育有着丰富的经验和深厚的专业知识。

本课件将介绍东南大学交通学院关于路基路面工程课程的内容和教学方法。

2. 课程目标路基路面工程课程旨在培养学生对道路基础和路面结构的设计、施工和维护能力。

通过本课程的学习,学生将能够:•理解路基路面工程的基本概念和原理;•掌握常用的路基路面工程设计方法和施工技术;•熟悉道路维护和养护的重要性,并学会相应的操作技能;•分析和评估不同类型路基路面的质量和性能,并提出改进措施。

3. 课程内容本课程包括以下几个主要内容:3.1 路基工程•路基工程的定义和作用;•路基施工的基本原理;•重要的路基材料和承载能力分析;•路基设计和施工的关键要点。

3.2 路面工程•路面工程的概念和分类;•不同类型路面结构的特点和适用条件;•路面材料的选择和性质分析;•路面施工的关键技术和方法。

3.3 道路维护与养护•道路维护的意义和目标;•常见道路病害的识别和评估;•道路养护的关键技术和措施;•长期养护计划的制定和实施。

4. 教学方法本课程采用多种教学方法,包括课堂讲授、案例分析、实地考察和实验室实践等。

学生将通过这些教学方法进行理论学习、实践操作和综合应用能力的培养。

5. 评价方式学生的评价方式主要包括考试、作业和实验报告等。

通过这些评价方式,可以全面了解学生对路基路面工程知识的掌握程度和实际应用能力。

6. 参考资料本课程的参考资料包括教材、学术期刊和相关标准等。

学生可以通过阅读这些参考资料进一步加深对路基路面工程的理解和应用。

结论经过东南大学交通学院的路基路面工程课程的学习,学生将掌握相关理论和实践技能,为日后从事相关工作打下坚实的基础。

该课程将综合运用理论知识、实践操作和综合应用能力培养学生,使他们成为具有较高水平的路基路面工程专业人才。

东南大学路基路面工程教科书第03章路基设计.doc资料

东南大学路基路面工程教科书第03章路基设计.doc资料

第三章路基设计学习目的:本章主要介绍路基的构成及横断面设计方法,在路基边坡高度较大或存在软弱岩层等情况下可能存在稳定性问题,因此要分析其稳定性,在软土地基上修筑的路基变形量较大,需进行变形分析和监测。

水对路基的耐久性影响非常显著,本章还介绍了路基排水设计的一般方法以及在特殊地区修筑路基的一般原则。

通过学习,可以掌握一般路基的设计方法。

教学要求:通过路基基本概念及主要病害的讲解,要求掌握路基的基本构造要求和路基产生病害的基本原因。

详细讲解路基设计三要素的基本内涵。

详细讲解路基稳定性分析的几种方法,直线滑动面、折线形滑动面的不平衡推力法和传递系数法、圆弧滑动面的瑞典法和简化的Bishop法。

了解熟悉软土地基稳定性分析、浸水路基稳定性分析及路基抗震稳定性分析的特点;明确路基排水设计方法、特殊路基设计、路基填料的选择与压实、路基变形分析等内容。

第一节路基概念及构造一、路基基本概念公路路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载并将其扩散至地基,是公路的承重主体。

高于原地面高程的填方路基称为路堤(Embankment),低于原地面的挖方路基称为路堑(Cutting)。

需要指出的是,原地面高程指的是清除天然地面表土、整平并碾压后的高程。

路基承受行车荷载作用,主要是在应力作用区,其深度一般在路基顶面以下0.8m范围以内,即路面结构的路床部分,其强度与稳定性要求,应根据路基路面综合设计的原则确定。

坚固的路基,不仅是路面强度与稳定性的重要保证,而且能为延长路面使用寿命创造有利条件,所以路基路面的综合设计至为重要。

为了确保路基的强度与稳定性,使路基在外界因素作用下,不致产生过量的变形,在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施,其中有路基排水,路基防护与加固,以及与路基工程直接相关的设施,如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。

由于路基高程与原地面高程有差异,且各路段岩土性质的变化,各处附属设施的布置不尽相同,因此各路段的路基横断面形状差别很大。

《路基路面工程》课程设计-路面工程部分

《路基路面工程》课程设计-路面工程部分
3 实用性
课程注重实用性,帮助学生在实际工作中应用所学知识。
路面工程的基本概念

路面定义
路面构造
路面是指用于车辆通行的道路表层。 路面由不同层次的材料组成,包括 基层、底层和表层。
路面施工
路面施工过程包括平整、压实和铺 装。
路面工程的发展历程
1
古代路面
古代路面以石块或木板铺设,用于行车和行人通行。
2
现代路面
现代路面更加坚固、平整,使用沥青混凝土等材料。
3
未来路面
未来路面将更加智能化,能够自动修复和调节。
路面材料及其选择
沥青
沥青是一种常用的路面材料,具有良好的黏附性和 抗水性。
草坪
在一些景观区域,草坪可以作为路面材料,美观又 环保。
混凝土
混凝土路面耐久性强,适合承受重载交通和恶劣环 境。
砂石
《路基路面工程》课程设 计-路面工程部分
这个课程设计将带你深入了解路面工程的概念、发展历程、材料选择、施工 工艺与技术以及质量检测与评估,通过实例分析与案例讨论帮助你掌握相关 知识。
路基路面工程课程概述
1 全面介绍
课程将全面介绍路基路面工程的相关知识和技术。
2 理论与实践
结合理论与实践,帮助学生深入理解课程内容。
砂石路面适用于一些低交通量的道路。
路面施工工艺与技术
1 平整技术
路面施工过程中,采用不同的平整技术,使路面表层平整。
2 压实技术
通过压实设备对路面材料进行压实,提高路面的稳定性和耐久性。
3 铺装技术
采用不同的铺装技术,如机械铺装和手工铺装。
路面质量检测与评估
质量检测
通过检测路面的平整度、抗滑性等 指标,评估路面质量。

路基路面课程设计报告书

路基路面课程设计报告书

《路基路面工程》课程设计计算书1、重力式挡土墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计目录第1题重力式挡土墙设计 (1)1.1设计资料 (1)1.2设计任务 (1)1.3设计参数 (1)1.4车辆荷载换算 (2)1.5主动土压力计算 (2)1.6挡土墙计算 (5)第2题边坡稳定性设计 (9)2.1设计资料 (9)2.2汽车荷载换算 (9)2.3圆弧条分法 (10)2.4结果分析 (15)第3题沥青混凝土路面设计 (17)3.1设计资料 (17)3.2设计轴载与路面等级 (17)3.3确定土基回弹模量 (19)3.4路面结构组合设计 (20)3.5路面厚度计算 (21)3.6竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 (22)第4题水泥混凝土路面设计 (24)4.1设计资料 (24)4.2交通分析 (24)4.3初拟路面结构 (24)4.4路面材料参数确定 (24)4.5荷载疲劳应力 (25)4.6温度疲劳应力 (26)1重力式挡土墙设计1.1设计资料(1)浆砌片石重力式仰斜路堤墙,墙顶填土边坡1:1.5,墙身纵向分段长度为m 10,路基宽度m 26,路肩宽度m 0.3.(2)基底倾斜角190.0tan :00=αα,取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=.(3)设计车辆荷载标准值按公路-I 级汽车荷载采用,即相当于汽车—超20级、挂车120(验算荷载)。

(4)3/18m kN =γ填料与墙背的外摩擦角φδ5.0=;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数30.0=μ,地基容许承载力kPa 250][0=σ.(5)墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,圬工容重3/22m kN k =γ,a a kP 600][=σa j kP 100][][==στa L kP 60][=σ.1.2设计任务(1)车辆荷载换算。

(2)计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置。

(3)设计挡土墙截面,墙顶宽度和基础埋置深度应符合规要求。

路基路面课程设计报告书

路基路面课程设计报告书

一、设计任务书1.基本要求东北某公路部分路段拟建一条4车道的一级公路,设计年限为15 年,拟采用沥青路面结构,需进行路面结构设计。

2.气象资料该公路所在地区为V2区,最低气温为-15℃。

3.地质资料与筑路材料沿线土质为紫色粉质粘性土,地下水位距地表为 1.2m ,路基填土高平均为0.7m.公路沿线有大量碎石集料,筑路材料丰富,并有水泥、石灰和粉煤灰等供应。

4.交通资料据预测该路竣工初年的交通组成如表1所示。

使用年限内交通量的年平均增长率为 10%。

表 1 交通量组成前轴重后轴重交通量车型后轴数后轴轮组数后轴距( kN )( kN )(次/日)东风24.667.812-460KM340江淮45.1101.5120400HF150东风20.172.6224170SP9135B五十铃60.0100.0324400EXR18L江淮18.941.8120150HF140A五十铃23.544.0120100 NPR595G5.参考资料和应用软件(1)主要以《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006 )为主,或参考本课程使用的教材。

(2)应用的软件为 BISAR及CAD。

6.提交材料每个同学需提交的材料包括:设计计算书、拟设计路面结构的横断面示意图、拟设计路面结构的弯沉(径向)和应力分布图(竖向)。

二、设计计算书1.基本资料:(1)自然地理条件新建一级公路地处 V2区,为双向四车道,拟采用沥青路面结构进行施工图设计,沿线土质为紫色粉质粘性土,填方路基高 0.7m ,地下水位距地表为 1.2m ,属中湿状态,最低气温 -15 ℃。

(2)土基回弹模量的确定设计路段路基处于中湿状态,路基土为紫色粉质粘性土,根据查表法确定土基回弹模量设计值为 37 MPa(3)据预测该路竣工初年的交通组成如表 1所示。

使用年限内交通量的年平均增长率为 10%。

表 1 交通量组成前轴重后轴重交通量车型后轴数后轴轮组数后轴距( kN )(kN)(次/日)东风24.667.812-460 KM340江淮45.1101.5120400 HF150东风20.172.6224170 SP9135B五十铃60.0100.0324400 EXR18L江淮18.941.8120150 HF140A五十铃23.544.0120100 NPR595G(4)设计轴载根据设计人任务书的要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标,分别计算设计年限的标准轴载累计当量轴次,确定交通量等级,面层类型,并计算设计弯沉值l d和容许弯拉应力R 。

东南大学2019-2020-2路基路面工程课程设计任务书

东南大学2019-2020-2路基路面工程课程设计任务书

东南大学成贤学院课程设计报告课程名称:路基路面工程课设专业年级:17土木(道桥)学号:姓名:组别:同组人员:评定成绩:审阅教师:年月日设计一:路基挡土墙设计挡土墙是公路工程中广泛采用的一种构造物,其结构形式多样,设计方法各异。

随着我国公路建设在全国各地的飞速发展、公路挡土墙设计理论的不断完善,挡土墙的应用也越来越多。

通过本次课程设计,可以了解重力式挡土墙、悬臂式挡土墙等的设计理论和方法,达到学以致用的目的。

(一)悬臂式挡土墙设计1、设计目的通过设计掌握悬臂式挡土墙的设计方法和设计内容。

2、设计题目某城市道路拓宽改造工程,采用轻型悬臂式路肩墙,其构造特点、荷载条件、道路状况初步见图1:图1其它资料:(1)行车荷载道路行车荷载为汽—20 级,换算为汽车等代土层厚H0=0.96m;(2)墙后填土墙后填土的容重γ1=15kN/m3,土内摩擦角φ=35º;(3)墙前填土墙前填土的容重γ2=18kN/m3;(4)墙底参数基底摩擦系数μ=0.4,基底抗滑稳定系数[K c]=1.3,基底容许应力[σ]=105kPa;(5)墙体参数墙体采用30号混凝土浇筑,容重为γ3=25kN/m3;3、设计的内容要求悬臂式挡土墙由立臂和墙底板组成,呈倒“T”字型。

其具有三个悬臂,即立臂、墙趾板和墙踵板,适用于墙高小于6 米的挡土墙,其形式如图2所示:图2悬臂式挡土墙的设计,包括墙身构造设计、墙身截面尺寸的拟定、结构稳定性和基底应力验算以及墙身配筋计算等。

墙身构造设计是指挡土墙的外形构造设计,一般悬臂式挡土墙的外形即如图3所示;墙身截面尺寸的拟定是指已知部分条件,根据对挡土墙的使用要求设计其它部位的尺寸;结构稳定性和基底应力验算是根据设计的一定尺寸的挡土墙,验算其在荷载、土压力等因素作用下是否满足规范的设计要求等。

1)根据以上提供资料,参照悬臂式挡土墙设计内容,设计挡土墙。

2)将挡墙的形式改为重力式挡墙,重新设计该挡土墙。

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沥青路面厚度设计计算书学号:姓名:班级:成绩:日期:2014年9月沥青路面厚度设计A、基本情况某地拟新建一条二级公路省道,路线总长21km,双向四车道,路面宽度为16m,该地属公路自然区划IV区,路基为低液限粘土土质,填方路基最大高度2.1m,路床顶距地下水位平均高度1.4m,属中湿状态,根据室内试验法确定土基回弹模量50MPa,年降雨量1200mm,最高气温39℃,最低气温-10℃。

拟采用沥青混凝土路面,根据规范规定,查表得其设计使用期12年。

B、交通荷载情况根据区域交通分析预测近期交通组成和交通量如表1所示,交通量年平均增长率为4%。

表1 近期交通组成与交通量要求:试根据交通荷载等级,选择相应的基层(和底基层)材料进行组合设计,并根据进行沥青路面厚度设计计算,编制计算书(计算书格式及编目示例附后)。

一、基本设计条件与参数依题意得,基本设计条件如下:新建二级公路,双向四车道,路面宽度16m ,公路自然区划IV 区,低液限粘土土质,填方路基最大高度2.1m ,路床顶距地下水位平均高度1.4m ,中湿状态,年降雨量1200mm ,最高气温39℃,最低气温-10℃。

基本参数如下:土基回弹模量50MPa ,设计使用期12年,交通量年平均增长率为4%。

二、交通量分析本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN 为标准轴载,以BZZ-100表示。

1. 当设计弯沉值为指标时,当量轴次计算公式及计算结果如下:4.35121ki i i P N C C n P =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑注:轴载小于25kN 的轴载作用不计查《规范》得该公路车道系数为0.4,累计当量轴次计算如下:()[]()[](次)61210835.84.0418.402704.0365104.0136511⨯=⨯⨯⨯-+=⨯-+=ηN rr N te属于中等交通。

2. 以半刚性基层层底拉应力为指标计算当量轴次注:轴载小于50kN 的轴载作用不计查《规范》得车道系数为0.4,累计当量轴次计算如下:(次)71210585.14.0823.722504.0365]1)04.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⨯-+=ηN r r N t e属于重交通。

由1、2计算可得,该设计道路的累积轴载情况属于重交通级别。

三、结构组合设计1.初拟结构组合和材料选取参照《规范》,本道路设计选用6层基本层位,路面结构面层采用沥青混凝土(18cm),其中表面层采用细粒式密级配沥青混凝土(厚度4cm),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度6cm),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度8cm);基层采用水泥稳定碎石(厚度取20cm );底基层采用石灰土(厚度待定),初拟厚度40cm 。

2.各层材料的抗压模量与劈裂强度查表得到各层材料的抗压回弹模量和劈裂强度。

抗压回弹模量取20℃的模量,得到20℃的抗压回弹模量:细粒式密级配沥青混凝土为1400MPa ,中粒式密级配沥青混凝土为1200MPa ,粗粒式密级配沥青混凝土为1000MPa ,水泥碎石为1500MPa ,石灰土550MPa 。

弯拉回弹模量和弯拉强度沥青层取15℃的值,分别为2000MPa 、 1800MPa 、1200MPa 、3550MPa 、1480MPa 。

各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混凝土为1.4MPa ,中粒式密级配沥青混凝土为1.0MPa ,粗粒式密级配沥青混凝土为0.8MPa ,水泥碎石为0.5MPa ,石灰土0.225MPa 。

3.土基回弹模量的确定依题意得土基回弹模量为50MPa 。

四、弯沉计算本公路为二级公路,公路等级系数取1.1,面层是沥青混凝土,面层类型系数取1.0,半刚性基层,底基层总厚度大于20cm ,基层类型系数取1.0。

该路面结构属于弹性层状体系,计算较复杂,因此借助计算机软件完成计算任务,计算结果如下:路面设计弯沉 mm A A A N l b s c e d 269.06002.0==-五、层底拉应力计算通过电算程序计算得到,各层层底拉应力与容许拉应力计算结果如下:六、设计极限状态验证极限状态验证如下:格)(见层底拉应力计算表R m d s mml mm l σσ≤=≤=9.269.26路面厚度验证如下:cm cm H 45~40784020864≥=++++= 因此方案一符合设计要求。

七、设计成果优化由于设计道路等级仅为二级公路,出于节省沥青用料的目的,新的方案从减少沥青层厚度的角度考虑,同时加厚水泥稳定碎石基层厚度,在保证路面承载能力和满足最小防冻厚度的要求,底基层厚度也可得到一定的缩减。

设计方案如下: 1.初拟结构组合和材料选取路面结构面层采用沥青混凝土(15cm),其中表面层采用细粒式密级配沥青混凝土(厚度4cm),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度5cm),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度6cm);基层采用水泥稳定碎石(厚度取30cm );底基层采用石灰土(厚度待定),初拟厚度30cm 。

2.各层材料的抗压模量与劈裂强度与设计弯沉计算同方案一。

路面设计弯沉 mm A A A N l b s c ed 269.06002.0==-五、层底拉应力计算通过电算程序计算得到,各层层底拉应力与容许拉应力计算结果如下:六、设计极限状态验证极限状态验证如下:格)(见层底拉应力计算表R m d s mml mm l σσ≤=≤=9.269.26路面厚度验证如下:cm cm H 45~40753030654≥=++++= 因此方案二符合设计要求。

综上,方案二和方案一都能满足强度和弯沉指标的要求,但方案二中路面结构层总厚度和沥青面层厚度降低,造价更加低廉,因此,在道路要求不高的条件下,可选择方案二。

普通水泥混凝土路面板厚设计计算书学号:姓名:班级:成绩:日期:2014年9月普通水泥混凝土路面板厚设计A、基本情况某地拟新建一条二级公路省道,路线总长21km,双向四车道,路面宽度为16m,该地属公路自然区划IV区,路基为低液限粘土,路床顶距地下水位平均高度1.4m,本地石料以砂岩为主。

拟采用普通水泥混凝土路面,根据规范规定,查表得其设计基准期20年,目标可靠度85%。

综合以往工程情况,结合施工企业一般技术、设备和工艺水平,确定其变异水平等级为“中”。

B、交通荷载情况根据区域交通分析确定:设计车道初始年平均日标准轴载作用次数N s为3775,交通量年平均增长率为4%;设计荷载选定为单轴双轮100kN,单次极限荷载经调研选定为单轴双轮170kN。

C、其他已知情况选定平面尺寸:5m长,4m宽。

接缝:缩缝为设传力杆的假缝,纵缝为带拉杆的平头真缝。

路肩:基层材料与路面相同,面层采用与面层同厚度水泥混凝土,与路面板间设拉杆连接。

要求:试根据交通荷载等级,选择相应的基层(和底基层)材料进行组合设计,并根据初估板厚进行板厚设计计算,编制计算书(计算书格式及编目示例附后)。

一、基本设计条件与参数依题意得:设计道路为二级公路,路面宽度16m ,属公路自然区划IV 区,路基为低液限粘土,路床顶距地下水位平均高度1.4m ,设计基准期20年,目标可靠度85%,变异水平等级为“中”;设计车道初始年平均日标准轴载作用次数N s 为3775,交通量年平均增长率为4%;设计荷载选定为单轴双轮100kN ,单次极限荷载经调研选定为单轴双轮170kN 。

二、交通量分析由题意可知年交通量平均增长率为4%,由《规范》得临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数为0.39。

计算设计基准期内设计车道标准轴载累计作用次数如下:()[]()[]次720106.139.004.0365104.01375536511⨯=⨯⨯-+⨯=⨯-+=ηr tr s e g g N N 查表得设计道路交通量等级属于重交通。

三、结构组合设计参照《规范》,根据二级公路、重交通和中级变异水平,查表得初拟定路面结构组合如下:面层选用普通混凝土,厚度为0.25m ;基层选用水泥稳定碎石,厚度为0.20m ,底基层选用水泥稳定碎石,厚度为0.20m 。

普通混凝土板的尺寸选定为长5m ,宽4m 。

四、路基参数计算 1.参数选择查表得取重交通荷载等级要求路基综合回弹模量该值为80MPa 。

查表得水泥混凝土弯拉强度标准值5.0MPa ,相应弯拉模量31GPa ,泊松比取0.15,线胀系数为1.0⨯10-5/℃。

查表得取水泥稳定碎石基层回弹模量为2500MPa ,水泥稳定碎石底基层为1500MPa ,7d 浸水抗压强度分别为5.5MPa 和2.5MPa ,上层的泊松比取为0.20。

2.综合回弹模量计算因双层水泥稳定碎石基层,故选择分离式双层板模型。

因除路基外只有单层基层,所以:,.x x E MPa h m ==1500020442.061.126.086.020.0ln 26.086.0=⨯-=+=αMPa E E E E x t 292.2580801500442.000=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=α五、荷载应力计算1. 上层板在设计荷载作用下的荷载应力计算上层板弯曲刚度:..()(.)c cc c E h D MN m v ⨯===⋅--3322310000254129121121015 下层板弯曲刚度:m MN h E D b b b b ⋅=-⨯=-=74.1)20.01(1220.02500)1(122323ν 双层板总的刚度半径:m E D D r t b c g 639.025.29274.129.4121.121.13131=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=标准轴载在临界荷位处产生的的荷载应力按下式计算:MPaP h r D D s c g c bps262.110025.0639.029.4174.111045.111045.194.0265.0394.0265.03=⨯⨯⨯+⨯=+⨯=----σ下层板材料为水稳碎石,无需计算其荷载应力。

2. 计算荷载疲劳应力查《规范》得应力折减系数k r =0.87;二级公路k c =1.05;荷载疲劳应力系数k f :. 2.574f e k N λ===005716002000荷载疲劳应力:MPa k k k ps f c r pr 97.2262.1574.205.187.0=⨯⨯⨯==σσ3. 计算轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力 设计轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力:MPaP h r D D m c g c bps078.217025.0639.029.4174.111045.111045.194.0265.0394.0265.03=⨯⨯⨯+⨯=+⨯=----σ最重轴载在面层板临界荷位处产生的荷载应力计算公式与σps 相同,但要用最重轴载P m 代替式中的设计轴载P s 。

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