路基路面课程设计
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。
路基路面课程设计

路基路面课程设计目录1章重力式挡土墙设计 (1)1.1重力式路堤墙设计资料 (1)1.2破裂棱体位置确定 (1)1. 3荷载当量土柱高度计算 (2)1.4土压力计算 (2)1.6基地应力和合力偏心矩验算 (4)1.7 墙身截面强度计算 (5)1.8设计图纸 (6)第2章沥青路面设计 (7)2.1基本设计资料 (7)2.2轴载分析 (7)2.3结构组合与材料选取 (10)2.4压模量和劈裂强度 (10)2.5 设计指标的确定 (10)2.6 路面结构层厚度的计算 (11)2.7 防冻层厚度检验 (12)2.8沥青路面结构图 (12)第3章水泥混凝土路面设计 (13)3.1 交通量分析 (13)3.2 初拟路面结构 (14)3.3 确定材料参数 (14)3.4 计算荷载疲劳应力 (15)3.5 计算温度疲劳应力 (16)3.6防冻厚度检验和接缝设计 (16)3.7混凝土路面结构结构图 (17)参考文献 (18)附录A HPDS计算沥青混凝土路面结果 (19)1章 重力式挡土墙设计1.1重力式路堤墙设计资料1.1.1墙身构造墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图1.1示; 1.1.2土质情况墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角032φ=;填土与墙背间的摩擦角δ=16°;地基为石灰岩地基,容许承载力[σ]=480kPa ,基地摩擦系数0.5μ=; 1.1.3墙身材料:5号砂浆,30号片石,砌体容重γ=22kN/m3, 砌体容许压应力[σ]=610kPa ,容许剪应力[τ]=110kPa ,容许压应力[]65l MPa σ=。
图1. 1初始拟采用挡土墙尺寸图1.2破裂棱体位置确定1.2.1破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:14163234ψαδφ++-++===,90ω<因为路基路面课程设计00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:tg tg θψ=-+tg ψ=-()(3432343412.58/30.33tg ctg tg tg =-+++0.75= 故36.74θ=1.2.2验算破裂面是否交于荷载范围内破裂面至墙踵:()tan (52)tan 36.86 5.23o H a m θ+=+=荷载内缘至墙踵: tan 5tan36.8630.5 4.75o H b d m θ•++=⨯++=荷载外缘至墙踵: 0tan 5tan 36.8630.5 5.510.25o H b d l m θ•+++=⨯+++= 因为4.75<5.25<10.25,假设满足要求。
路基路面课程设计-新建沥青路面

路基路面课程设计计算书(新建沥青路面)(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进行路面结构厚度设计,其中需给出三种结构组合方案,并尝试经济技术比较给出最优方案。
(2)气象资料该公路所在地区为V 2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,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%。
(6)新建路面厚度设计a 、根据设计任务书要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标,分别计算设计年限内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d l 和容许弯拉应力R σ。
当量标准轴载数N:以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标时35.4211)(P Pn C C N i i Ki ∙∙=∑=日)(次/303.1335=i n ——各级轴载作用次数; p ——标准轴载;i p ——被换算车型的各级轴载;1c ——轴数系数,)(1m 2.111-+=c ,其中m 为轴数;2c ——轮组系数,双轮组取为1;设计年限累计当量标准轴载数e N :η∙∙⨯-+=1365]1)1[(N rr N t e)(69745.0303.13351.0365]1)1.01[(15万次=⨯⨯⨯-+=e N路面设计弯沉值d l :)()(mm A A A N l B s c ed 01.067.250.10.10.1106976006002.042.0=⨯⨯⨯⨯⨯==-- 轴载换算结果表(弯沉)表1②当以半刚性材料层底拉应力为设计指标时∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 18'2'1 )1(21'1-+=m C 2.1834=(次/日) 设计年限累计当量标准轴载数e N :()[](万次)5.53945.0812.10331.0365]1)1.01[(36511151=⨯⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN rr N te)()(mm A A A N l B s c e d 01.002.270.10.10.1105.5396006002.042.0=⨯⨯⨯⨯⨯==--轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力)轴载计算与累计轴载汽车车型前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距 交通量(次/日)东风KM340 24.6 67.8 1 2 0 460 江淮HF150 45.1 101.5 1 2 0 400 东风SP9135B 20.172.6 2 2 4 200五十铃EXR18L 60.0 100.0 3 24 400 江淮HF140A 18.9 41.8 1 2 0150五十铃NPR595G 23.5 44.0 1 20 100换算方法 弯沉及沥青层拉应力指标 半刚性层拉应力指标累计交通轴次 697万次 539.5万次表3 交通等级属于中交通 1、土基回弹模量的确定 路基填土高平均为0.7m 。
道路工程路基路面课程设计

道路工程路基路面课程设计
道路工程路基路面课程设计
本课程以英语授课,旨在帮助学生掌握道路工程中涉及的路基路面理论知识及施工实践,为路基路面工程的后续开发提供科学依据,为周围社会带来来高效可靠、安全稳定的道路基础设施。
课程内容由以下几个部分组成:
第一部分:路基路面理论知识。
该部分主要讲授有关路基路面的基础理论,包括路基工程概念、路基构造、路基材料和混凝土、路面施工工艺等。
第二部分:路面施工实践。
本部分特别强调路面施工的实践,强调基础路面工程的质量和安全性把握,以及路面建设抗击和环境保护的重要性。
第三部分:其他道路基础设施经常使用的技术。
本部分包括常用支撑材料、维护技术以及道路拓宽这些常用项目等。
第四部分:课程项目。
学生将分而治之,最终完成一份有关路基路面工程的仪器检测报告,提交完成后老师会进行评议,并给出有价值的意见和建议,为学生的接下来的研究工作提供帮助。
最终,通过本课程的学习,学生能够掌握路基路面工程的基本理论知识,并根据实际情况运用知识到路基路面施工中,具备了建设和设计高质量可靠安全的路基路面的能力,从而为社会的发展作出应有的贡献。
西华大学路基路面课程设计

交通与汽车工程学院课程设计说明书课程名称: 交通路基路面工程课程设计课程代码:题目: 南京某地区新建沥青路面设计年级/专业/班: 2011级交通工程1班学生姓名: 许明学号: 3122开始时间: 2013 年 10 月 14 日完成时间: 2013 年 10 月 25 日课程设计成绩:学习态度及平时成绩(30)技术水平与实际能力(20)创新(5)说明书(计算书、图纸、分析报告)撰写质量(45)总分(100)指导教师签名:年月日交通路基路面工程课程设计任务书学院名称:交通与汽车工程学院课程代码:___6010629__专业:交通工程年级:2011一、设计题目交通路基路面工程课程设计——某沥青路面设计子题目(自拟)或挡土墙设计(自拟)二、主要内容某地区拟新建一条公路,其中某段经调查路基为*土,地下水位*m,路基填土高度*m。
在现有交通量构成及交通流量确定的情况下,根据特定的交通流量年平均增长率,预测新建路面使用年限内当量标准轴载。
当地沿河可开采砂砾,碎石,并有石灰、水泥、沥青、粉煤灰供应。
根据所给的资料,拟定路面设计方案,进行路面结构厚度计算,要求设计计算条理清晰,符合要求,并确定路面方案。
三、具体要求及应提交的材料具体要求:1:熟悉设计资料,认真查阅规范,获取相关参数。
2:按照设计要求进行相关计算。
3:可利用程序计算。
4:绘制路面结构图。
5:将设计计算资料整理装订成册,上交。
提交材料:1.课程设计说明书一份2.电子文档(用姓名和学号建立压缩文件夹,每个小组1份)3.路面结构图一份(CAD图)四、主要技术路线提示1.确定公路等级、路面等级、面层和基层类型。
2.计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。
3.确定路基干湿类型、土基回弹模量值。
4.拟定可能的路面结构组合与厚度方案,确定各结构层材料的抗压回弹模量。
5.确定各层劈裂强度,计算抗拉强度结构系数,容许拉应力。
6.计算路面厚度。
(可用程序计算)五、进度安排1、第7周周四:开设计动员大会,分组并下发设计资料,与指导老师进行见面;2、第8周周一~8周周三:收集相关资料,初步选定题目并进行题目论证;3、第8周周四~9周周三:进行方案设计;4、第9周周四~9周周五:完成并提交设计报告、图纸。
路基路面课程设计

材料设计参数参考沥青混合料设计参数
4
基层、底基层材料设计参数
5
沥青路面结构设计计算书Fra bibliotek一、 沥青路面设计 1, 初始条件:
1.1 设计任务书要求: 武汉地区某公路为 6 车道,设计的等级为高速公路, 设计年限为十年 1.2.气象、地质资料及筑路材料 该公路地处Ⅳ3 区,该段路某段经调查路基为粉质 中质中液限土,地下水位 1.1 米,路基填土高度 0.5 米。该 路沿线可开采砂砾、碎石、粉煤灰、沥青供应。 1.3 交通资料 根据任务书资料得交通组成与交通量如下表,交通量年增 长率为 8.5%。 表 1 某路段混合交通组成
11
-0.2 -0.2 -0.2
*1*1*1=23.17(CM) *1*1*1=23.82(CM)
������������������ ������������
-0.2
������������ 指抗拉强度结构系数, 对于 沥青混凝土面层:������������ =0.09Aa*Ne 水泥碎石:������������ =0.35Ne 石灰土:������������ =0.45Ne 所以有: 细粒式密级配沥青混凝土: ������������ =0.09Aa*Ne
0.22 0.11 0.11 0.22
/Ac
/Ac
/Ac
/Ac=0.09*1.0*11636733 则σ R=
������������������ ������������
0.22
/1.0=3.23
查表得������������������ = 1.4
=
1.4 3.23
=0.433MPa
中粒式密级配沥青混凝土: ������������ =0.09Aa*Ne
(整理)路基路面课程设计·
1路基设计路基设计是整个路基路面设计中的重要组成部分。
路基应根据道路等级、行车要求和当地自然条件,并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况,进行精心的设计,既要坚实稳定,又要经济合理。
路基设计除选择合适的路基横断面形式外,还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物。
同时路基设计应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。
1.1路基横断面设计1.1.1路基横断面尺寸设计该道路设计为有中央分隔带的双向四车道一级公路,设计车速取:100km/h。
根据规范《公路工程技术标准》(JTG B01-2003),路基宽度取26m,行车道宽行车道宽3.75m,左右硬路肩各3m,左右土路肩各取0.75m,中央分隔带取2m,靠近中央分隔带两侧的路缘带各取0.75m;本路基的填料种类为黏性土,平均填土高度为3.5m(小于8m),故边坡形状采用直线型,坡率取1:1.5。
详见图1.1所示。
图1.1 路基横断面图(单位:m)1.1.2路拱设计按《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)对横断面设计中的路拱坡度要求,为了便于路面快速排水,在路基行车道和硬路肩设置2%的路拱,土路肩设置3%的路拱,如图1.1所示。
1.2道路横断面排水设计道路路基应设置完善的排水设施,以排除可能危害道路的地表水和地下水,保证路基路面结构稳固,防止路面积水影响行车安全。
公路工程的实践证明,路基路面的强度、稳定性和耐久性同水的关系十分密切,因此在路基路面的设计、施工和管理中,必须十分重视路基路面的排水工程。
根据水源的不同,影响路基路面的水流可分为地表水和地下水两大类,与此相适应的路基排水工程,则分为地表排水和地下排水。
1.2.1地表排水设计常见的路基地面排水设备,包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等,必要时还有渡槽、倒虹吸及积水池等。
这些排水设备,分别设在路基的不同部位,各自的排水功能、布置要求或构造形式,均有所差异。
地表排水设备的断面形状和尺寸,应满足排泄设计流量的要求,不得产生冲刷和淤积。
路基路面课程设计沥青路面设计
路基路面课程设计沥青路面设计路基路面课程设计沥青路面设计,咱们今天就来聊聊这事儿。
说到沥青路面,很多人脑海里第一反应肯定是“那条一直光亮平整的路”。
说实话,谁不喜欢开车的时候在这种路上飞驰,车轮都能跟着节奏跳舞。
可沥青路面背后可是有一番“玄妙”的学问呢。
你以为它就是把沥青撒在土路上就完事儿了?那可就大错特错了!这背后得有一套完整的设计和施工流程,才能保证路面既结实又耐用。
今天咱就来聊聊这其中的玄机。
咱得从路基说起,路基的作用那就跟人的地基一样。
地基不稳,楼房肯定倒;路基不稳,路面很快也会塌。
设计沥青路面,最先得考虑的是地基的土质、承载力和稳定性。
如果你遇到软土层或者是容易沉降的地方,设计就得特别小心,得通过加固、换土、填沙或者打桩等等方式,保证路基结实。
如果这一步没做好,往后可就麻烦了,路面一开裂,车子一跑,简直是“坑坑洼洼”不说,连带着让开车的人也跟着心烦意乱。
说到沥青的选择嘛,其实也没你想的那么简单。
你得根据气候、使用强度、路面类型来选。
别看沥青就是一种黑乎乎的液体,它的种类可不少呢!有些地方温差大,沥青得能耐得住热胀冷缩;有些地方车流量大,路面得更耐磨;还有的地方,可能需要抗老化能力更强的沥青。
怎么选?那可得考量多方面的因素,不能图一时省事随便挑一种。
哎呀,这时候你就得扯起“听天由命”这四个字,搞不好一不小心,你铺上的沥青就成了“秒破路面”,那可得不偿失!说到铺设,沥青路面可不是随便洒上一层就行的。
温度得掌控好。
沥青必须在一个适宜的温度下才能施工,过高或者过低都不好。
要么沥青太稀,铺上去全是油汪汪的,要么太硬,压根就无法铺展。
所以,每一次施工之前,那些技术人员可都是神秘而严谨的,几乎把温度表拿在手里,时刻盯着,确保施工过程中的每个步骤都按规矩来。
压实是关键。
别看铺上去的沥青路面平平整整,谁知道下面可得压实,不能让它松松垮垮的。
每一遍压实都得控制得恰到好处,不能太轻,也不能太重。
要是压得太轻,路面会变得松软,车一过就可能出现沉陷;要是压得太重,沥青就可能被挤出,变得坚硬无比,车轮一压就变得颠簸,谁开车都难受。
路基路面课程设计
=
14.16������������������
基底合力偏心距要求:������ ≤ ������ = 1.9 = 0.48������,符合偏心距要求。
44
f fk 11(b 3) 2 2 (h 0.5) 450 0 4.418(1 0.5) 490kPa
车型分类 一类车 代表车型 桑塔纳 比重(%) 24.57
表1 某路段混合交通组成
二类车 三类车 四类车 五类车 六类车
五十铃 解放CA10B 黄河JN150 黄河JN162 交通SH361
42.30 22.04 9.01
1.89
0.18
表2 代表车型的技术参数
序号 汽车型号 总重(kN) 载重(kN) 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 轮组数 轴距(cm) 出产国
路基路面课程设计
指导老师: 姓名: 学号:
一、 挡土墙设计 1、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,填土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。
0.42 28.98
44.21kN
Qj
11.54kN
路基路面课程设计- 28
路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4801
设计年限内一个车道上累计当量轴次: 1.343737E+07
2、沥青路面设计
2.1轴载分析
路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。
1)根据设计题目计算各车型日平均当量轴次数N 。
轴载换算结果表(弯沉)
车型
P /kN
C
C
N
解放CA-10B
后
前
60.0
20.25
1
1
1
6.4
668
黄河JN-150
前
49.0
1
6.4
828
后
101.6
1
1
太脱拉138
前
51.4
1
**************************
轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算
序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量
1黄河JN150 49 101.6 1双轮组828
2解放CA10B 19.4 60.85 1双轮组668
3东风EQ140 23.7 69.2 1双轮组988
4太脱拉138 51.4 80 2双轮组<3 378
5东风SP9250 50.7 113.3 3双轮组>3 428
6江淮AL6600 17 26.5 1双轮组1128
设计年限15车道系数.35
序号分段时间(年)交通量年增长率
1 5 4.2%
2 10 6%
当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:
路面设计层层位: 5
设计层最小厚度: 15 (cm)
层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)
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一、课程设计目的路基路面课程设计是路基路面工程的一个教学环节,通过路堤边坡稳定性分析和柔性路面设计使我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,培养我们的分析、解决工程实际问题的能力。
同时,通过课程设计,使我们对相关《设计规范》有所了解并初步应用。
二、设计资料2.1 柔性路面设计资料交通组成及交通量见表1,交通量年平均增长率为8.7%,该路段处于中国公路自然区划分区,行车道为双向四车道2×7.5m,采用沥青混凝土路面,路基土为粉质中夜限土,潮湿路段,E0=19Mpa,中湿路段E0=30Mpa,沿线有砂石,且有碎石、石灰、粉煤灰供应。
表1 交通组成及交通量表2.2 路堤稳定性验算设计资料某路基如下图所示,荷载换算土柱高为h o=2m,人行道荷载换算成土柱高为0.5m(图上未画出)。
干土容重γc=18kN/m3,内摩擦角为φ=260,干土粘聚力C c=10kPa;饱和土粘聚力为C B=5kPa,饱和容重γc=21kN/m3,饱和内摩擦角为φ=220;土的比重△=2.6,孔隙率为n=31%,水力坡降I=0.08,高水位时水位比路面顶低8m,其它尺寸见下图。
试用瑞典条分法对其进行不考虑浸水稳定性分析计算。
图1 边坡稳定性验算断面图第一部分·柔性路面的设计三、根据所给交通量确定道路等级3.1 交通量换算表2 交通量情况表目前,我国的《公路工程技术标准》(JTG B01---2003)确定道路等级时规定的标准车辆是小客车,即将混合交通量换算成为小客车为标准的交通当量。
表3 各汽车代表车型与车辆折算系数 表4 按标准车(小客车)换算的交通当量 折算成小客车的初始年平均日交通量(交通当量)0N =1203+1503+200+1200+4404+900+100=9510 (辆/d) 计算远景设计年限平均昼夜交通量:10(1)n d N N γ-=⨯+=9510×()110%7.81-+=20147 (辆/d)根据《公路路线设计规范》JTG D2001-2006 之2.1.1(4)规定,远景设计年平均日交通量为20147辆,介于15000~30000辆之间,故拟定该条道路为四车道的一级公路。
四、确定路面设计使用年限根据《公路工程技术标准》四车道一级公路的设计使用年限为10年。
五、确定路基宽度5.1 确定路基宽度参数根据《公路路线设计规范》JTG D2001-2006 之2.2.3规定,设计车速采用80km/h 。
根据《公路路线设计规范》 JTG D2001-2006 之3.1.3规定,设计采用的服务水平为一级,根据《公路路线设计规范》 JTG D2001-2006 之6.1.1.(3)规定采用整体式路基标准横断面组成由车道硬路肩。
根据《公路路线设计规范》 JTG D2001-2006 之6.1.2路基宽度,路基宽度设计为24.5m (6.1.2规定)。
行车道宽(6.2.1规定):2×3.75=7.5m ;硬路肩(6.4.1规定): 2×3=6m 。
5.2 确定路基宽度其宽度参数列表如下:表5 路基宽度各参数表本设计中采用整体式路基,其标准横断面应由车道,中间段(中央分隔带,左侧路缘带)路肩(右侧硬路肩,土路肩)等部分组成。
本设计道路为一级公路双向四车道,时速80km/h,根据规范要求,其路基宽度为24.5m,行车道宽度采用3.75m,一级公路整体式路基必须设置中间带,中间带由两条左侧路缘带和中间分隔带组成。
中间带宽度一般值 3.50m,其中中央分隔带宽度为2.00m,左侧路缘带宽度为0.75m。
一级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带,其宽度为0.5m,右侧硬路肩宽度取一般值为 3.00m,土路肩宽度取一般值0.5m,由于其右侧硬路肩宽度等于3.00m,可不设紧急停车带。
六、进行标准轴载换算6.1以弯沉为指标的标准轴载换算表6 汽车的路面设计参数表设计年限内一个车道的累计当量轴次计算轴载分析,路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载当以设计弯沉为指标及计算沥青层层底拉应力时各级轴载换算采用35.4121∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ki P P n C C N i i s s N ——以弯沉为指标的标准轴载的当量轴次(次/d );i n ——被换算车型的各级轴载作用次数(次/d );P ——标准轴载(KN );i P ——被换算车型的各级轴载(KN ); 1C ——轴数系数;2C ——轮组系数,单轮组6.4,双轮组1,四轮组0.38。
当轴间距大于3m 时,应按单独的一个轴载进行计算,此时轴数m=1;当轴间距小于3m 时,按双轴或多轴进行计算,轴数系数为: ()12.111-+=m C式中:m——轴数。
计算(小于25的轴载不计),计算结果列表所示表7 轴载换算结果汇总表(以弯沉为标准时)一级公路的沥青路面的设计年限为10年,双向四车道的车道系数η=0.45,则设计使用期累计当量轴次为:()ηγγ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+=113651te N N式中:e N ——路面设计年限内一个车道上的累计标准轴载作用次数(次); t ——设计年限(年);1N ——路面竣工后第一年双向平均标准轴载作用次数(次/d ); γ——设计年限内的交通量(标准轴载作用次数)平均年增长率(%); η——沥青混凝土路面称为车道系数,水泥混凝土路面称为轮迹横向分布系数。
()[]45.0%7.81%7.8127.200036510⨯-+⨯=e N=4920642.57 (次)6.2 以层底拉应力为指标的标准轴载换算当验算半刚性基层层底拉应力时各级轴载换算采用8'2'1'1⎪⎭⎫⎝⎛==∑P P n C ki C N i is计算(小于50的轴载不计),计算结果列表所示表8 轴载换算结果汇总表(以层底拉应力为标准时)一级公路的沥青路面的设计年限为10年,双向四车道的车道系数η=0.45,则设计使用期累计当量轴次为: ()ηγγ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+=113651te N N=()[]45.0%7.81%7.8157.62936510⨯-+⨯=1548735.39七、路面组合结构形式及各结构层厚度设计及验算7.1 初步拟定结构组合及厚度路面结构组合方案,经计算路面设计年限内一个车道上的累计标准轴载作用次数为492.06×410 左右,查表可得路面为高级路面,面层宜采用沥青混凝土,又因为该路是一级公路,因此采用双层式结构,初步拟定的组合结构形式和结构层厚度为:4cm 细粒式密级配沥青混凝土(AC-13)+6cm 中粒式密级配沥青混凝土(AC-16)+8cm 粗粒式密级配沥青混凝土(AC-25)+25cm 水泥稳定碎石+待定厚度二灰(石灰、粉煤灰)稳定级配碎石,以二灰(石灰、粉煤灰)稳定级配碎石为设计层。
路面组合结构形式及各结构层厚度设计表9 路面结构材料及厚度情况表7.2 确定土基回弹模量II区,,路基土为确定路基的干湿类型:该路处于中国公路自然区划分2粉质中液限土,潮湿路段,E0=19Mpa,中湿路段E0=30Mpa,因路基的干湿类型E30Mpa。
必须是干燥或中湿,所以土基回弹模量取各层材料设计参数土基及路面材料的回弹模量及各强度值列如下表:表10 土基及路面材料回弹模量及强度表路面设计指标Bs c e d A A A N l 2.0600-=式中:dl ——设计弯沉值(0.01mm ); e N ——设计年限内一个车道累计当量标准轴载通行次数;cA ——公路等级系数,高速公路、一级公路为1.0,二级公路为1.1,三、四级公路为1.2;sA ——面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0,热拌沥青碎石、冷拌沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为1.1;BA ——路面结构类型系数,刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0,柔性基层沥青路面为1.6。
若基层由半刚性材料层与柔性材料层组合而成,而BA 处于两者之间通过线性内插确定。
计算各层材料的容许拉应力SspR K σσ=式中:spσ——路面结构材料的极限抗拉强度(Mpa );Rσ——路面结构材料的容许拉应力,即该材料能承受设计年限sK ——抗拉强度结构系数。
设计公路为一级公路,取c A =1.0,面层为沥青混凝土,取0.1=c A ,半刚性基层、底基层厚度大于20cm ,0.1=B A 。
设计弯沉:Bs c e d A A A N l 2.0600-==600×2.057.4920642-×1.0×1.0×1.0=27.53 细粒式密级配沥青混凝土c e s A N K 22.009.0==0.157.492064209.022.0⨯=2.67S spR K σσ==67.24.1=0.52 Mpa中粒式密集配沥青混凝土c e s A N K 22.009.0==0.157.492064209.022.0⨯=2.67S spR K σσ==67.21=0.37 Mpa粗粒式密集配沥青混凝土c e s A N K 22.009.0==0.157.492064209.022.0⨯=2.67S spR K σσ==67.28.0=0.30 Mpa两灰碎石:c e s A N K 11.035.0==0.1154873535.011.0⨯=1.68S spR K σσ==68.165.0=0.39 Mpa石灰土:c e s A N K 11.045.0==0.1154873545.011.0⨯=2.16S spR K σσ==16.2225.0=0.10 Mpa表11 路面结构材料容许拉应力计算结果汇总表 7.3 路面结构组合方案经计算,路面设计年限内一个车道上的累计标准轴载作用次数为492.06×410 左右,查表可得路面为高级路面,面层宜采用沥青混凝土,又因为该路是一级公路,因此采用双层式结构。
7.4 采用路面设计程序检验采用SPDS2003A公路路面设计程序检验计算结果:*******************************公路新建路面设计成果文件汇总*******************************7.4.1 设计弯沉值和容许拉应力计算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: 4920643属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 1548735属中等交通等级路面设计交通等级为中等交通等级公路等级一级公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1 路面设计弯沉值: 27.5 (0.01mm)表12 路面结构材料参数表7.4.2 新建路面结构厚度计算新建路面的层数: 5标准轴载: BZZ-100路面设计弯沉值: 27.5 (0.01mm)路面设计层层位: 4设计层最小厚度: 150 (mm)表13 路面结构层厚度初步拟定情况表按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 27.5 (0.01mm)H( 4 )= 200 mm LS= 28.8 (0.01mm)H( 4 )= 250 mm LS= 25.2 (0.01mm)H( 4 )= 214 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H( 4 )= 214 mm(第1 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 214 mm(第2 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 214 mm(第3 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 214 mm(第4 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 214 mm(第5 层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H( 4 )= 214 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 214 mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度800 mm验算结果表明,路面总厚度比路面最小防冻厚度小156 mm , 程序将自动在上述刚设计的路面最下层厚度中予以补足 .通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土60 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土80 mm----------------------------------------石灰粉煤灰碎石370 mm----------------------------------------水泥稳定碎石250 mm----------------------------------------新建路基7.4.3 交工验收弯沉值和层底拉应力计算表14 路面各结构层厚度表计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:第1 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 27.5 (0.01mm)第2 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 30.5 (0.01mm)第3 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 35.6 (0.01mm)第4 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 43.5 (0.01mm)第5 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 123.5 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值LS= 310.5 (0.01mm)( 根据“公路沥青路面设计规范”公式计算)LS= 383.1 (0.01mm)( 根据“公路路面基层施工技术规范”公式计算)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:(未考虑综合影响系数)第1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-0.225 (MPa)第2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-0.064 (MPa)第3 层底面最大拉应力σ( 3 )=-0.018 (MPa)第4 层底面最大拉应力σ( 4 )= 0.126 (MPa)第5 层底面最大拉应力σ( 5 )= 0.078 (MPa)7.4.4 验算防冻厚度该公路地处东部温润季冻中湿区(Ⅱ2),路基土为粉质土,路面结构总厚度为80cm,根据公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006),能满足最小防冻厚度的要求。