路基路面课程设计.doc

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1、路基路面工程-----课程设计：文杰学号：09182172班级：土木91日期：2012.6.20一、工程概况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250℃•d。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CA15500辆/日，东风EQ140500辆/日，黄河JN162300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

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。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）1．5d﹙1﹚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（）

3、；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CA1520.9770.381双轮组5002东风EQ14023.769.21双轮组5003黄河JN16259.51151双轮组300则其设计年限一个车道上的累计量轴次：式中—设计年限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

4、竣工后一年双向日平均当量轴次；—设计年限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。路面竣工后第一年日平均当量轴次:971设计年限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》，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），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

5、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）15°C模量20°C模量①细粒式沥青混凝土4200014001.4②中粒式沥青混凝土6180012001.0③粗粒式沥青混凝土9120010000.8④水泥稳定碎石待定150015000.5⑤二灰土357507500.25⑥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—设计年限的累计当

6、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.562中粒式沥青混凝土.43粗粒式沥青混凝土

7、.294石灰粉煤灰碎石.325石灰土.16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》（JTGD50-2006），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