公路路面结构设计

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1、《路面工程》课程设计指导书李剑编土木与建筑工程学院二○一三年四月14《路面工程》课程设计指导书一、新建公路水泥混凝土路面设计㈠设计标准的选取各级公路水泥砼路面结构的设计安全等级及相应的设计基准期、目标可靠度和目标可靠度指标，以及路面的材料性能和结构尺寸参数的变异水平等级应符合表1的规定。表1可靠度设计标准公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路安全等级一级二级三级设计基准期(a)30201510目标可靠度(％)9590858070目标可靠指标1.641.281.040.840.52变异水平等级低低～中中～高㈡交通量调查与分析⒈设计车道使用初期的年平均日货车

2、交通量根据给定的该公路使用初年年平均日交通量（双向）和车辆组成数据，剔除2轴4轮以下的客、货车交通量，得到初期年平均日货车交通量（双向），再乘以方向分配系数（一般可取0.5～0.6）和车道分配系数（见表2），即为设计车道的年平均日货车交通量（ADTT）。ADTT=（500＋学号×90）λ1λ2式中：λ1——方向分配系数；λ2——车道分配系数。上式ADTT计算中，注意尚含有2轴4轮以下的客、货车交通量（本设计即小汽车），建议在轴载换算中予以剔除即可。表22轴6轮及以上车辆及交通量的车道分配系数单向车道数123≥4车道分配系数高速公路—0.70～0.850.45～0.

3、600.40～0.50其他等级公路1.000.50～0.750.50～0.75—⒉轴载换算换算为设计轴载，即设计车道使用初期的标准轴载日作用次数NS计算如下：式中：NS——设计轴载的作用次数；Pi——第i级轴载重(kN)，联轴按每一根轴载单独计；PS——设计轴载重(kN)；n——各种轴型的轴载级位数；Ni——i级轴载的作用次数。⒊设计基准期内水泥砼面层临界荷位处所承受的设计轴载累计作用次数Ne14式中：Ne——设计基准期内设计车道所承受的设计轴载累计次数（轴次/车道）；NS——设计车道使用初年设计轴载日作用次数；t——设计基准期（年）；gr——基准期内交通量的年平

4、均增长率（以分数计）；η——临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，见表3。表3车辆轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站0.17～0.22二级及二级以下公路行车道宽＞7m0.34～0.39行车道宽≤7m0.54～0.62注:车道、行车道较宽或者交通量较大时，取高值;反之，取低值。设计轴载计算建议列表4进行计算。表4轴载换算及累计轴载车型双向日交通量(量/d)前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数设计轴载数备注黄河JN150解放CA10B东风EQ140太脱拉138∑⒋交通荷载分级表5交通荷载等级交通荷载等级极重特重重中等轻设计基准期内设计车道

5、承受设计轴载(100KN)累计作用次数Ne(104)＞1×1061×106～20002000～100100～3＜3㈢路基干湿类型划分及土基回弹模量确定新建公路路基干湿类型按临界高度法确定，改建公路路基干湿类型按分界稠度法确定。按路基土组及路基干湿类型将全线划分为若干段，使每段路基土及干湿类型大致相同。再按平均稠度查表得到推荐的土基回弹模量值作为该路段土基回弹模量设计值（见教材P395的表14-11）。㈣拟定路面结构组合方案及材料设计参数根据交通荷载等级、施工条件以及当地材料供应等情况，合理拟定路面结构组合设计方案。各结构层具体要求如下：⒈面层水泥混凝土面层初拟厚度

6、可按表6给定的参考范围选定。表6水泥混凝土面层厚度的参考范围交通荷载等级极重特重重公路等级—高速一级二级高速一级二级变异水平等级低低中低中低中低中面层厚度(mm)≥320320~280300~260280~240270~230260～220交通荷载等级中等轻14公路等级二级三、四级三、四级变异水平等级高中高中高中面层厚度(mm)250~220240～210230~200220~190210~180⒉基层和底基层基层和底基层的材料可依据交通荷载等级、结构层组合要求和材料供应条件，参照表7选用。表7各交通荷载等级的基层、底基层材料类型交通荷载等级基层材料类型交通荷载等

7、级底基层材料类型极重、特重贫混凝土、碾压混凝土极重、特重、重级配碎石，水泥稳定碎石，石灰、粉煤灰稳定碎石沥青混凝土重密级配沥青稳定碎石水泥稳定碎石中等、轻未筛分碎石、级配砾石，或不设中等、轻级配碎石水泥稳定碎石，石灰、粉煤灰稳定碎石承受极重、特重或重交通荷载的路面，基层下应设置底基层；承受中等或轻交通荷载时，可不设底基层。当基层采用无机结合料稳定类材料，且上路床由细粒士组成时，应在基层下设置粒料类底基层。硬路肩采用混凝土面层时基层的结构与厚度应与行车道相同。基层的宽度应比混凝土面层每侧宽出300mm(小型机具施工时)或650mm(滑模式摊铺机施工时)。各类基层、底

8、基层的适宜