路基路面课程设计Word版

路基路面工程 -课程设计 姓名：赵文杰 学号：09182172 班级：土木91 日期：2012.6.20整理为word格式一、工程概况陕西地区拟新建一级公路，设计年限为15年。夏季近30年连续平均最高温度35，冬季最低气温8，土质为红褐色粘性土，近十年冻结指数平均值为250d。交通年增长率前十年为8%，后5年为6%，路基平均填高2.0m ，地下水距地面1.2m 。交通量如下：小汽车2500辆/日，解放CA15 500辆/日，东风EQ140 500辆/日，黄河JN162 300辆/日。沿途有碎石、砂石、石灰、粉煤灰、水泥供应。二、路基路面设计根据工程概况的特点，以及交通量的要求，新建道路设计为4车道的一级公路，采用沥青路面1、轴载分析我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数按表3-1确定。表3-1 标准轴载计算参数标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载P（KN）100单轮当量圆直径d（mm）21.30轮胎接地压强P（Mpa）0.70两轮中心距（cm）15d1当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于25kN的各级轴载整理为word格式的作用次数均换算成标准轴载的当量作用次数。式中： 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； 标准轴载（）； 各种被换算车型的轴载（）； C1 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； C2 轴数系数。 被换算车型的轴载级别。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：式中：m轴数。通过hpds路面结构设计系统计算结果如下：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 解放CA15 20.97 70.38 1 双轮组 500 2 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 500 3 黄河JN162 59.5 115 1 双轮组 300整理为word格式则其设计年限内一个车道上的累计量轴次： 式中 设计年限内一个车道的累计当量次数； t 设计年限，由材料知，t=20年； 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次； 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，=0.087； 车道系数，由材料知=0.5。路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 971 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 37470532、路面结构组合设计（1）结构组合与材料选取根据公路沥青路面设计规范，并考虑公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供应。路面结构层采用沥青混凝土（190），基层采用水泥稳定碎石（待定），底层采用二灰土（300），采用三层式沥青混凝土面层：表层采用细粒式密级配沥青混凝土（40），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（60），整理为word格式下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（90）。（2）各层材料的抗压模量和劈裂强度土基回弹模量的确定可根据查表法查得。各结构层材料的抗压模量及劈裂强度已参照规范给出的推荐值确定。如下：层次材料名厚度(cm)抗压回弹模量强度劈裂（Mpa）15C模量20C模量细粒式沥青混凝土4200014001.4中粒式沥青混凝土6180012001.0粗粒式沥青混凝土9120010000.8 水泥稳定碎石待定150015000.5二灰土357507500.25土基3030（3）设计指标的确定1设计弯沉值公路为一级，则公路等级系数取1.0；面层是沥青混凝土，则面层类型的系数取1.0；路面结构为半刚性基层沥青路面，则路面结构类型系数取1.0。式中： 设计弯沉值 设计年限内的累计当量年标准轴载作用次数 公路等级系数，一级公路为1.0整理为word格式 面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0 基层类型系数，半刚性基层为1.0所以： 路面设计弯沉值 : 29.1 (0.01mm) 2各层材料按容许层底拉应力，按下列公式计算： 式中 ： 路面结构材料的极限抗拉强度（Mpa）； 路面结构材料的容许拉应力，即该材料能承受设计年限次加载的疲劳 弯拉应力（Mpa）； 抗拉强度结构系数。 对沥青混凝土面层的抗拉强度结构系数： 对无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数： 对无机结合料稳定细土类的抗拉强度结构系数： 具体见下表：层位 结 构 层 材 料 名 称 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 .56 2 中粒式沥青混凝土 .4 3 粗粒式沥青混凝土 .29 整理为word格式 4 石灰粉煤灰碎石 .32 5 石灰土 .1 6 天然砂砾三、验算并得出计算层厚度1、 计算路表设计弯沉 ld 计算路表设计弯沉 根据公路沥青路面设计规范 （JTG D50-2006） ，路表设计弯沉 ld 按下式计算： ld=600Ne-0.2AcAsAB 式中： ld路表设计弯沉值； Ne设计年限内累计当量标准轴次； Ac公路等级系数，高速公路、一级公路取 1.0； As面层类型系数，沥青混凝土面层取 1.0； AB路面结构类型系数，半刚性基层取 1.0。公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 2 中粒式沥青混凝土 4 1200 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 4 石灰粉煤灰碎石 20 1500 5 石灰土 25 550 6 土基 36 整理为word格式 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= 29.7 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 32.4 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 36.3 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 42 (0.01mm) 第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 111.3 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 322.9 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 258.8 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 2、b 计算结构层容许弯拉应力R 计算结构层容许弯拉应力 结构 拉应力 根据公路沥青路面设计规范 （JTG D50-2006） ，各结构层容许弯拉应力R 按下式计 算： R=sp/Ks式中： sp极限抗拉强度； Ks抗拉强度结构系数。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 )=-.282 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )=-.124 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 ( 3 )=-.059 (MPa)整理为word格式 第 4 层底面最大拉应力 ( 4 )= .144 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 ( 5 )= .092 (MPa)按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 30 (0.01mm) H( 4 )= 15 cm LS= 34.2 (0.01mm) H( 4 )= 20 cm LS= 29.7 (0.01mm)H( 4 )= 19.7 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 4 )= 19.7 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 19.7 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 19.7 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 19.7 cm ( 4 )= .145 MPa H( 4 )= 24.7 cm ( 4 )= .128 MPa H( 4 )= 21.2 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 21.2 cm ( 5 )= .088 MPa H( 4 )= 26.2 cm ( 5 )= .075 MPa H( 4 )= 24.3 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 4 )= 19.7 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 24.3 cm(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 50 cm整理为word格式 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 三、国家标准及设计参考资料1、公路工程技术标准 JTGB012003北京：人民交通出版社，20022、沥青路面设计规范 JTJ014973、公路设计手册（路面）4、公路勘测设计路基路面工程教材5、 土木工程专业课程设计指南：道路工程分册北京：中国水利水电出版社，2000 友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览！ 整理为word格式