路基路面工程课程设计1

目录

1 基本设计资料 ....................................................................................................................... 1 2 沥青路面设计 ....................................................................................................................... 1

2.1轴载分析 ..................................................................................................................... 1 2.2结构组合与材料选取 ................................................................................................. 4 2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 ............................................................................ 4 2.4 设计指标的确定 ........................................................................................................ 5 2.5 路面结构层厚度的计算 ............................................................................................ 6 2.6 高等级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 ................ 7 2.7 防冻层厚度检验 ........................................................................................................ 8 3 水泥混凝土路面设计 ........................................................................................................... 8

3.1 交通量分析 ................................................................................................................ 9 3.2 初拟路面结构 ...........................................................................................................10 3.3 确定材料参数 ...........................................................................................................10 3.4 计算荷载疲劳应力 ................................................................................................... 11 3.5 计算温度疲劳应力 ................................................................................................... 11 3.6 防冻厚度检验和接缝设计 .......................................................................................12 参考文献 ..................................................................................................................................13

1 基本设计资料

该路段设计年限20年，交通量年平均增长8.7%，车道系数η=0.5，该路段处于中国公路自然区划II2区，路面宽度为B=24.5m，行车道为四车道2×7.5m，此公路设有一个收费站，且处于中湿路段，设计任务书要求收费站采用水泥混凝土路面，其他路段采用沥青混凝土路面。路基土为粉质中液限土，潮湿路段E0=19Mpa，中湿路段E0=29Mpa，干燥路段E0=30Mpa，沿线有砂石，且有碎石、石灰、粉煤灰供应。

表1-1交通组成及交通量表

车型 跃进NJ230 解放CA10B 黄河JN150 长征XD250 依土姿TD50 菲亚特650E 太脱拉138

双向交通量

585 905 385 305 1485 245 47

2 沥青路面设计

2.1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。

于25kN的各级轴载Pi的作用次数ni均换算成标准轴载P的当量作用次数N。

K

N

i 1

C1C2ni(

pi

p

)

4.35

式中：N— 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；

ni— 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）；

P

— 标准轴载（kN）；

Pi— 各种被换算车型的轴载（kN）；

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。

K— 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：

C1 1 1.2 m 1

式中：m—轴数。

表2-2 轴载换算结果

则其设计年限内一个车道上的累计量轴次Ne：

Ne

[(1 ) 1] 365

t

N1

式中 Ne— 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；

N1— 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，γ=0.087； — 车道系数，由材料知η=0.5。 [(1 ) 1] 365

t

则：Ne

N1

[(1 0.087) 1] 365

0.087

20

3986.32 0.5 3.600 107次。

﹙2﹚验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大于50KN的各级轴载Pi的作用次数ni均按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N'。

K

N

'

C

i 1

'1

C2ni(

'

pi

p

)

8

式中：N'— 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； ni— 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）；

P

— 标准轴载（kN）；

Pi— 各种被换算车型的轴载（kN）；

C1'—轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。 C2'—轴数系数；

表2-3 轴载换算结果

则其设计年限内一个车道上的累计量轴次Ne'为：

Ne

[(1 ) 1] 365

t

N1

[(1 0.087) 1] 365

0.087

20

11411.54 0.5 1.031 108次。

2.2 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（190mm），基层采用水泥稳定碎石（厚度待定），底层采用二灰土（300mm），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（40mm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（60mm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（90mm）。

2.3 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。见表2-4。

表2-4 结构组合参数

层次 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

材料名 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石

二灰土 土基

厚度 (cm) 4 6 9 待定 35 —

抗压回弹模量

15°C模量2000 1800 1200 1500 750 30

强度劈裂 （Mpa） 1.4 1.0 0.8 0.5 0.25 —

20°C模量 1400 1200 1000 1500 750 30

2.4 设计指标的确定

﹙1﹚设计弯沉值ld

公路为一级，则公路等级系数Ac取1.0；面层是沥青混凝土，则面层类型的系数As

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Ab取1.0。

ld 600Ne

0.2

AcAsAb

式中： ld— 设计弯沉值

Ne— Ac— As— Ab

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 面层类型系数，沥青混凝土 …… 此处隐藏：7856字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……