路基路面课程设计

路基路面设计根据课程设计的要求，我所设计的路面宽为25米，单车道宽为4米，共4车道，中央绿化带宽2米，两侧土路肩各为3.5米。1 确定路面等级和面层类型1.1 设计年限内一个车道的累计当量轴次计算1） 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验算沥青层层底拉应力时各级轴载换算采用计算（小于25的轴载不计），计算结果列表所示 轴载换算结果汇总表（以弯沉为标准时） 车型解放CA10B后轴60.851140046.1黄河JN150前轴49112109.4后轴101.611210225日野KF300D前轴40.75111603.2后轴792.21160126.2斯柯达706R前轴5011904.4后轴90119056.9交通SH141前轴25.511800.2后轴55.111806.0长征XD980前轴37.111700.9后轴72.65117038.4红旗CA630后轴27.9116002.3539.1一级公路沥青路面的设计年限为15年，双向四车道的车道系数0.5则设计使用期累计当量轴次为： 当验算半刚性基层层底拉应力时：各级轴载（轴载小于50KN的不计）车型解放CA10B后轴60.85114007.5黄河JN150后轴101.611210238.4日野KF300D后轴793116072.8斯柯达706R前轴5011900.4后轴90119038.7依士兹TD50后轴8011508.4交通SH141后轴55.111800.7长征XD980后轴72.65317016.3383.2则用半刚性基层层底拉应力验算的累计当量轴次为： 2 确定路面等级和面层类型 根据“沥规”并结合上面的计算，确定路面等级为高级路面；面层类型为沥青混凝土。确定土基的回弹模量1)确定路基的平均稠度：查表可知路基平均稠度介于和之间，取。2)查表可得土基的回弹模量。3 路面结构组合设计3.1 拟定路面结构组合方案 经计算，路基设计使用年限内一个车道上累计标准轴载次为次左右，查表可得路面为高级路面，面层宜选择沥青混凝土，又由于该路为一级公路，因此采用双层式结构。3.2 拟定路面结构层的厚度表面层采用3cm厚细粒式密集配沥青混凝土，下面层采用6cm厚粗粒式密集配沥青混凝土。由于沿线可开采碎石，并有粉煤灰、石灰、等材料供应，基层和底基层分别采用刚度较高、水稳定性好的石灰粉煤灰稳定碎石基层（厚20cm）和石灰稳定土底基层（厚度待计算确定）。3.3 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于下表中材料名称抗压回弹模（MPa）劈裂强度（MPa）2015细粒试沥青混泥土140020001.4中粒试沥青混泥土120018001粗粒试沥青混泥土90012000.8 石灰粉煤灰碎石15000.65石灰土5500.225土基31.54 根据设计弯沉值计算路面厚度4.1 计算设计弯沉值一级公路，取，面层为沥青混凝土，取，半刚性基层、底基层总厚度大于20cm,取。设计弯沉： 计算各层材料的容许层底拉应力细粒式密集配沥青混凝土：中粒式密集配沥青混凝土：粗粒式密集配沥青混凝土：石灰粉煤灰碎石：石灰土： 设计参数汇总表 材料名称厚度（cm）20抗压模量（MPa）15抗压模量（MPa）容许拉应力(MPa)细粒式沥青混凝土3140020000.59中粒式沥青混凝土4120018000.42粗粒式沥青混凝土690012000.31石灰粉煤灰碎石2015000.36石灰土？5500.11土基-31.5- 采用HPDS2003A公路路面设计程序计算结果： 公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 30.7(0.01mm) 路面设计层层位 : 5 设计层最小厚度 : 15 (cm) 按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 30.7 (0.01mm) H( 5 )= 25 cm LS= 31.5 (0.01mm) H( 5 )= 30 cm LS= 28.7 (0.01mm) H( 5 )= 26.4 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 5 )= 26.4 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 26.4 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 26.4 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 26.4 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 26.4 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 5 )= 26.4 cm(仅考虑弯沉) H( 5 )= 26.4 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 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 3 cm - 粗粒式沥青混凝土 6 cm - 石灰粉煤灰碎石 20cm - 石灰土 26.4cm - 土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 30.7(0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 33.4 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS=37.3(0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 43 (0.01mm) 第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 112.4(0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 366 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 295.7 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 : 第 1 层底面最大拉应力 ( 1 )=-0.284 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )=-0.125 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 ( 3 )=-0.06 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 ( 4 )=0 .142 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 ( 5 )=0 .093(MPa)验算沥青混凝土各面层及半刚性基层、底基层的层底拉应力，由以上计算结果可得，各结构层容许拉应力均大于底面最大拉应力，故满足应力满足要求。9