路基路面工程课程设计计算书
某新建沥青高速路面设计
（利用诺谟图计算）道路与桥梁方向
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学生姓名：
完成时间：2012年6月24日
路面结构设计的计算
基本资料：某地区规划修建一条四车道的一级公路，沿线筑路材料的情况：石料：本地区山丘均产花岗岩、流纹岩和凝灰熔岩；储量丰富，岩体完整。石料强度高。砂：海岛沿岸多处沙滩可供取砂，运输较方便。土料：沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。
此公路的设计年限为20年，拟采用沥青路面结构进行设计。 一、轴载分析。
1、设计年限内交通量的平均增长率：1234
4
γγγγγ+++=
由主要预测年交通量表可算得：
2000年到2005年的年增长率：5
112266(1)18293γ+=，可算得：18.3%γ= 2005年到2010年的年增长率：5
218293(1)26204γ+=，可算得：27.5%γ= 2010年到2015年的年增长率：5
326204(1)35207γ+=，可算得：3 6.1%γ= 2015年到2020年的年增长率：5
435207(1)55224γ+=，可算得：49.4%γ=
故1234
8.3%7.5% 6.1%9.4%
7.8%4
4
γγγγγ++++++=
=
=
2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。
路面设计采用双轮组单轴载100KN 为标准轴载，以BZZ —100表示。
1） 当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的公式为：
4.35121
N=()k
i i i P
C C n P =∑
对于跃进NJ130：
前轴：i P =16.20KN<25KN ，省略不算
后轴：1C =1, 2C =1, i P =38.30KN ，P=100KN, i n =702 4.35 4.351238.30(
)11702()10.8100
i i P N C C n P ==???=次/d 对于解放CA10B ：
前轴：i P =19.40KN<25KN,省略不算。
后轴：1C =1, 2C =1, i P =60.85KN ，P=100KN, i n =962 4.35 4.351260.85()11962()110.8100
i i P N C C n P ==???=次/d 对于黄河JN150:
前轴：1C =1, 2C =6.4, i P =49.00KN ，P=100KN, i n =661 4.35 4.351249.00(
)1 6.4661()190.0100
i i P N C C n P ==???=次/d 后轴：1C =1, 2C =1, i P =101.60KN ，P=100KN, i n =661 4.35 4.3512101.60()11661()708.3100
i i P N C C n P ==???=次/d 最终可汇成下表：
轴载换算结果表（弯沉）
设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次的计算：设计年限为t=20年， γ=7.8%，双向四车道，故车道系数η选为0.4。故
201[(1)1]365
[(10.078)1]365
1019.0.466651060.078
t e N N γηγ
+-?+-?=
??=??=次
2） 当进行半刚性基层层底拉应力验算时，换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的公式
为： 8121
()k
i i i P
N C C n P
==
∑
同理，计算结果可如下表所示：
轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力）
设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次的计算：
201[(1)1]365
[(10.078)1]365
768.60.450228460.078
t e N N γηγ
+-?+-?=
??=??=次
二、拟定路面结构组合方案及厚度。
组合方案，拟定了两种，其简图如下所示：
方案一： 方案二：
三、各层材料的抗压模量与劈裂强度、土基的回弹模量的确定。
1） 确定各层材料的抗压模量与劈裂强度。查表可得下列设计参数，汇表如下：
细粒式沥青混凝土 h 1=4cm 中粒式沥青混凝土 h 2=5cm 粗粒式沥青混凝土 h 3=6cm 水泥稳定碎石 h 4=20cm 石灰土 h 5=? 级配碎、砾石 h 6=12cm
土基
细粒式沥青混凝土 h 1=4cm 中粒式沥青混凝土 h 2=6cm 粗粒式沥青混凝土 h 3=8cm 水泥稳定碎石 h 4=？ 二灰土 h 5=16cm 填隙碎石 h 6=10cm
土基
2） 确定土基的回弹模量。
该路段处于7IV 区，为黏质土，且稠度为1.00 。查《公路沥青路面设计规范》可得土基回弹模量为34.5MPa
四、设计指标的确定。
对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构底层拉应力验算。 1、设计弯沉值的计算:
0.2L 600d e c s b N A A A -=
该公路为一级公路，故公路等级系数c A =1.0，且是沥青混凝土面层，故面层类型系数
s A =1.0。
方案一：半刚性基层上设置40mm+50mm+60mm=150mm<160mml 沥青混合料结构层，
b A =1.0。
故 0.20.2
L 6006006665106 1.0 1.0 1.025.91d e c s b N A A A --==????= mm
方案二：半刚性基层上设置40mm+60mm+80mm=180mm,介于160mm 和260mm 之间的沥青混合料结构层，故由线性内插可求得b A =1.12。
故0.20.2
L 6006006665106 1.0 1.0 1.1229.01d e c s b N A A A mm --==????=
2、各层材料的容许层底拉应力的计算。 容许拉应力sp
R s
K σσ=
细粒式沥青混凝土：0.22
0.22
0.090.09 1.05022846
2.681.0
a e s c
A N K A ??=
==
1.4
0.52242.68
sp
R s
K σσ=
=
=MPa 中粒式沥青混凝土：0.22
0.22
0.090.09 1.05022846
2.681.0
a e s c
A N K A ??=
==
1.0
0.37312.68
sp
R s
K σσ=
=
=MPa
粗粒式沥青混凝土：0.22
0.22
0.090.09 1.15022846 2.951.0
a e s c
A N K A ??=
=
=
0.8
0.27122.95
sp
R s
K σσ=
=
=MPa 水泥稳定碎石：0.11
0.11
0.350.355022846
1.911.0
e s c
N K A ?=
==
0.5
0.26181.91
sp
R s
K σσ=
=
=MPa 石灰土：0.11
0.11
0.450.455022846
2.461.0
e s c
N K A ?=
==
0.225
0.09152.46
sp
R s
K σσ=
=
=MPa 二灰土：0.11
0.11
0.450.455022846
2.461.0
e s c
N K A ?=
==
0.25
0.10162.46
sp
R s
K σσ=
=
=MPa 计算结果列于下表：
五、确定设计层的厚度。
1、方案一计算:(采用三层体系为计算体系)
1）令实际弯沉s d l l =，则弯沉综合修正系数
0.380.36
00.380.36
1.63(
)()200025.9134.51.63()()0.52
200010.650.7s l E
F p
δ==?=?
弹性三层体系的实际弯沉1
21000
s l p l F E δ
α= 故理论弯沉系数125.911400
4.68200020000.710.650.52
s l l E p F αδ?=
==???
2）将多层体系照弯沉等效的原则换算为按三层体系，如下图所示：
则中层厚度的换算公式为：
6
2234563
55562012(38.50.7)k k H h h h h h h h h h cm ==+=+=+=+∑
3）1
4
0.3810.65
h h
δ
δ
=
== 0
2
34.5
0.031200
E E ==
查三层体系表面弯沉系数诺谟图可得1K =1.44
2
1
1200
0.91400
E E == ，查诺谟图可得α=5.8
由三层体系表面弯沉系数诺谟图上的计算理论弯沉的公式可得：12l K K αα= 故21 4.68
0.565.8 1.44
l K K αα=
==? 再查诺谟图可得 4.8H
δ=
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 1 h 1
E 2 H E 0
故 4.810.6551.1H cm =?=
故538.50.7H h =+=51.1 由此可解得：518h cm = 2、方案二计算：(采用三层体系为计算体系)
1）令实际弯沉s d l l =，则弯沉综合修正系数
0.380.36
00.380.36
1.63(
)()200029.0134.51.63()()0.54
200010.650.7s l E
F p
δ==?=?
弹性三层体系的实际弯沉1
21000
s l p l F E δ
α= 故理论弯沉系数129.011400
5.04200020000.710.650.54
s l l E p F αδ?=
==???
2）将多层体系照弯沉等效的原则换算为按三层体系，如下图所示：
则中层厚度的换算公式为：
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 1 h 1
E 2 H E 0
6
2234563
44681610(31.8 1.1)k k H h h h h h h h h h cm ==+=+=+=+∑
3）1
4
0.3810.65
h h
δ
δ
=
== 0
2
34.5
0.031200
E E ==
查三层体系表面弯沉系数诺谟图可得1K =1.44
2
1
1200
0.91400
E E == ，查诺谟图可得α=5.8
由三层体系表面弯沉系数诺谟图上的计算理论弯沉的公式可得：12l K K αα= 故21 5.04
0.605.8 1.44
l K K αα=
==? 再查诺谟图可得 4.3H
δ=
故 4.310.6545.8H cm =?=
故431.8 1.145.8H h =+= 由此可解得：413h cm =
六、层底弯拉应力验算。
公路为一级公路，故对沥青混凝土面层、半刚性基层、底基层都应进行拉应力的验算。 1、方案一的层底拉应力的验算。（采用三层体系验算多层路面的结构层底部拉应力） 1） 验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力。
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
3
312
11
3333
1400120010005610001000100016.2k k E E E E h h h h h E E E E cm =====∑
6
0.9
4
4
564
0.90.90.9456444
0.9
0.90.9
1500550225
20181215001500150027.4k k k E H h E E E E h h h E E E cm
=====∑
由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得，12p m m σσ-
= 16.2
1.510.65
h
δ==
2
4
1
3
1500
1.51000
E E E E =
==
2
4
34.50.021500
E E E E =
==
查诺谟图可得：1 1.09m = ， 0.13σ-
=
又因为27.4
2.610.65
H
δ
== 查诺谟图可得：20.78m =
故沥青混凝土面层底面的最大拉应力
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 3 h
E 4 H E 0
122）验算半刚性基层底面的弯拉应力。
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
4
3124
1
44444
140012001000150056150015001500150033.2k k E E E E E h h h h h h E E E E E cm =====∑
6
560.9
0.90.9565555
0.9
0.9
550225181255055022.4k k k E E E H h h h E E E cm =====∑
由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得，12p m m σσ-
= 33.2
3.110.65
h
δ
==
5
2
1
4
550
0.41500
E E E E =
==
2
5
34.5
0.06550
E E E E =
==
查诺谟图可得：1 1.3m = ， 0.14σ-
=
又因为22.4
2.110.65
H
δ
== 查诺谟图可得：20.93m =
故半刚性基层底面的最大拉应力
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 4 h E 5 H E 0
123）验算底基层底面的弯拉应力。
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
5
35124
1
555555
14001200100015005505201855055055055055072.9k k E E E E E E h h h h h h h E E E E E E cm =====∑
由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得，12p m m σσ-
= 72.9
6.810.65
h
δ==
6
2
1
5
225
0.4550
E E E E =
==
2
6
34.5
0.15225
E E E E =
==
查诺谟图可得：1 1.08m = ， 0.08σ-
=
又因为6
12
1.110.65h H
δ
δ=
== 查诺谟图可得：2 1.18m =
故半刚性基层底面的最大拉应力
120.70.08 1.1 1.180.0727p m m MPa σσ-
==???= <容许拉应力0.0915MPa
2方案二的层底拉应力的验算。（采用三层体系验算多层路面的结构层底部拉应力） 1) 验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力。
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 5 h
E 6 h 6 E 0
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
3
312
1231
3333
14001200100046810001000100019.3k k
k E E E E h h h h
h E E E E cm ===++=++=∑
6
5640.9
0.90.90.945644444
0.9
0.90.9
150075025013161015001500150021.8k k k E E E E
H h h h h E E E E cm ===++=++=∑
由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得，12p m m σσ-
= 19.3 1.810.65
h
δ== 2
4
1
3
1500
1.51000
E E E E =
==
2
434.50.021500
E E E E =
==
查诺谟图可得：1 1.27m = ， 0.11σ-
=
又因为21.8
2.010.65
H
δ
== 查诺谟图可得：2 1.0m =
故沥青混凝土面层底面的最大拉应力
120.70.11 1.27 1.00.0978p m m MPa σσ-
==???= <容许拉应力0.2712MPa
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 3 h
E 4 H E 0
2）验算半刚性基层底面的弯拉应力。
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
4
3124
1
44444
14001200100015006813150015001500150028.8k k E E E E E h h h h h h E E E E E cm =====∑
6
560.9
0.90.9565555
0.9
0.9
750250161075075019.0k k k E E E H h h h E E E cm =====∑
由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得，12p m m σσ-
= 28.8
2.710.65
h
δ
==
5
2
1
4
750
0.51500
E E E E =
==
2
5
34.5
0.05750
E E E E =
==
查诺谟图可得：1 1.35m = ， 0.13σ-
=
又因为19.0
1.810.65
H
δ
== 查诺谟图可得：2 1.18m =
故半刚性基层底面的最大拉应力
120.70.13 1.35 1.180.1450p m m MPa σσ-
==???=<容许拉应力0.2618MPa
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 4 h E 5 H E 0
3）验算底基层底面的弯拉应力。
将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：
5
35124
1
555555
140012001000150075081675075075075075056.7k k E E E E E E h h h h h h h E E E E E E cm =====∑
由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得，12p m m σσ-
= 56.7
5.310.65
h
δ
==
6
2
1
5
250
0.3750
E E E E =
==
2
6
34.5
0.14250
E E E E =
==
查诺谟图可得：1 1.09m = ， 0.1σ-
=
又因为6
10
0.910.65h H
δ
δ=
== 查诺谟图可得：2 1.17m =
故半刚性基层底面的最大拉应力
120.70.1 1.09 1.170.0893p m m MPa σσ-
==???= <容许拉应力0.1016MPa
E 1 h 1 E 2 h 2 E 3 h 3 E 4 h 4 E 5 h 5 E 6 h 6
E 0
E 5 h
E 6 h 6 E 0
综上所算得的结果，汇制成下表：
方案类型底面最大拉应力容许拉应力
方案一沥青混凝土面层0.0774 0.2712 半刚性基层0.1185 0.2618 底基层0.0727 0.0915
方案二沥青混凝土面层0.0978 0.2712 半刚性基层0.1450 0.2618 底基层0.0893 0.1016
由表可知，方案一和方案二都满足层底弯拉应力的要求。综上可得：路面结构设计的方案一和方案二均可行。
路基路面工程课程设计计算书 （第一组） 班级： 姓名： 学号：
一、沥青路面设计 1.轴载换算 （1）以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时 表一 车型 )(KN P i 1C 2C i n (次) 35.421)(P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 60.48 黄河JN150 前轴 49.00 1 6.4 200 57.49 后轴 101.60 1 1 200 214.30 黄河JN162 前轴 59.50 1 6.4 50 33.44 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 前轴 25.55 1 6.4 250 4.23 后轴 55.10 1 1 250 18.70 长征CZ361 前轴 47.60 1 6.4 70 17.74 后轴 90.70 2.2 1 70 100.72 延安SX161 前轴 54.64 1 6.4 60 27.70 后轴 91.20 2.2 1 60 88.42 北京BJ130 后轴 27.20 1 1 50 0.17 跃进NJ130 后轴 38.30 1 1 60 0.92 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .42114.716)( （2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时 表二 车型 )(KN P i '1C '2C i n （次） 8' 2'1)( P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 15.78 黄河JN150 后轴 101.60 1 1 200 227.08 黄河JN162 前轴 59.5 1 18.5 50 14.53 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 后轴 55.10 1 1 250 2.12 长征CZ361 后轴 90.70 3 1 70 96.18 延安SX161 前轴 54.64 1 18.5 60 8.82 后轴 91.20 3 1 60 86.15 注：轴载小于50KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .4/ 2'149.542)( 已知设计年限内交通量平均增长率%8=r
路基路面工程-----课程设计 某：赵文杰 学号：09182172 班级：土木91 日期：2012.6.20
一、工程概况 某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 ﹙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 P的作用次数i n均换算成标准 i
轴载P 的当量作用次数N 。 35.4211 )( p p n C C N i i K i ∑== 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； i n — 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； P — 标准轴载（kN ） ； i P — 各种被换算车型的轴载（kN ）； C 1— 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： ()11 1.21C m =+- 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 则其设计年限内一个车道上的累计量轴次e N ：
路基路面课程设计例题
4.2.1 重力式挡土墙的设计 （1）设计资料： ① 车辆荷载，计算荷载为公路-Ⅱ级。 ② 填土内摩擦角：42°，填土容重：17.8kN/m 3，地基土容重：17.7kN/m 3，基底摩擦系数：0.43，地基容许承载力：[σ]=810kPa 。 ③ 墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 （2）挡土墙平面、立面布置 图4.1 挡土墙横断面布置及墙型示意图（尺寸单 位：m ） 路段为填方路段时，为保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，应当设置路堤挡土墙，拟采用重力式挡土墙。 （3）挡土墙横断面布置，拟定断面尺寸 具体布置如上图所示。 （4）主动土压力计算 ①车辆荷载换算 当H ≤2m 时，q=20.0kPa;当H ≥10m 时，q=10.0kPa 此处挡土墙的高度H=10m ，故q=10.0 kPa 换算均布土层厚度：010 0.6m 17.8 q h γ = = = ②主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） 破裂角θ：
由14α=-?，42φ=?，42212 2 φ δ? = = =? 得：42142149ψφαδ=++=?-?+?=? 0011 (2)()(31020.6)(310)92.322A a H h a H =+++=?++??+= 00011 ()(22)tan 2211 3 4.5(4.5 1.5)0.610(102320.6)tan(14)2231.8B ab b d h H H a h α= ++-++=??++?-??+?+?-?= 00tan tan (cot tan )tan 31.8tan 49(cot 42tan 49)tan 4992.30.68834.5B A θψφψψθ?? =-+++ ? ???? =-?+?+?+? ??? ==? 验核破裂面位置： 堤顶破裂面至墙踵：()tan (103)tan34.58.93m H a θ+=+?= 荷载内缘至墙踵：()tan 4.510tan14 1.58.49m b H d α+-+=+??+= 荷载外缘至墙踵：()0tan 4.510tan14 1.5715.49m b H d l α+-++=+??++= 由于破裂面至墙踵的距离大于荷载内缘至墙踵的距离并且小于荷载外缘至墙踵的距离抗滑稳定性验算，所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。并且直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。 主动土压力系数K 和K 1 [] cos()cos(34.542) (tan tan )tan 34.5tan(14)sin()sin(34.549) 0.10a K θ?θαθψ+?+?= +=??+-?+?+?= 1tan 4.53tan 34.5 5.57m tan tan tan 34.5tan(14) b a h θθα--?? = ==+?+-? 2 1.5 3.43m tan tan tan 3 4.5tan(14) d h θα= ==+?+-? 31210 5.57 3.431m h H h h =--=--=
新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数 该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。 表1. 车辆类型分布系数 根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。 表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。 表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数
根据公式（A.4.2）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案 初拟路面结构如表4所示。 表4. 初拟路面结构 路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算 根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为20.1℃，由式（G.2.1）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。可靠度系数为1.04。 根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。根据式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），计算得到d1=-8.23，d2=0.77。把d1和d2的计算结果带入式（B.3.2-2），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（B.3.2-1）计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。 各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=19.2(mm)，根据表3.0.6-1，沥青层容许永久变形为20.0(mm)，拟定的路面结构满足要求。
《路基路面工程》课程设计 学院：土木工程学院 专业：土木工程 班级：道路二班 姓名：黄叶松 指导教师：但汉成 二〇一五年九月
目录 一、重力式挡土墙设计 第一部分设计任务书 (3) （一）设计内容和要求 (3) （二）设计内容 (3) （三）设计资料 (3) 第二部分设计计算书 1. 车辆换算荷载 (4) 2. 主动土压力计算 (5) 3. 设计挡土墙截面 (9) 4. 绘制挡土墙纵横截面（附图1） (30) 二、沥青路面结构设计 1．设计资料 (12) 2. 轴载分析 (12) 3. 拟定路面结构方案 (16) 4. 各材料层参数 (16) 5. 设计指标确定 (17) 6. 确定设计层厚度 (18) 7. 底层弯拉应力验算 (21) 8. 防冻层厚度验算 (29) 9. 方案可行性判定 (29) 10. 绘制路面结构图 (31)
一、重力式挡土墙 第一部分 设计任务书 （一）设计的目的要求 通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解，掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。 将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。 （二）设计内容 ①车辆荷载换算； ②土压力计算； ③挡土墙截面尺寸设计； ④挡土墙稳定性验算。 （三）设计资料 1．墙身构造 拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙(如草图1)，墙高H =？m ，墙顶宽1b =？m ，填土高度2.4m ，填土边坡1：1.5，墙背仰斜，1：0.25（α=—14°02′），基底倾斜1：5（0α=—11°18′)，墙身等厚，0b =7.0 m 。 2．车辆荷载 车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ，路基宽度33.5m ，路肩宽度0.75m 。 3．土壤工程地质情况
目录 一、设计题目： (2) 二、设计资料： (3) 1．设计任务书要求 (3) 2．气象资料 (3) 3．地质资料与筑路材料 (3) 4．交通资料 (4) 5．设计标准 (5) 三、路基设计 (5) 1．填土高度 (5) 2．横断面设计 (6) 3．一般路堤设计 (6) 4．陡坡路堤 (7) 5．路基压实标准 (7) 6．公路用地宽度 (8) 7．路基填料 (8) 四、路基路面排水设计 (9) 1．路基排水设计 (9) 2．路面排水设计 (10)
3．中央分隔带排水设计 (10) 五、沥青路面设计分析与计算 (11) 1．轴载分析 (12) 2.方案一 (13) 2.1当E0=30Mp时 (13) 2.2、当E0=60MPa 时 (18) 3．第二方案： (22) 3.1当E0=30MPa时 (22) 3.2当E0=60MPa时 (26) 六、水泥混凝土路面结构分析与计算 (30) 1.当EO=30MPa时 (31) 2.当EO=60MPa时 (35) 七、方案比较 (39) 八、参考书目 (41) 九、附图 (41) 一、设计题目： 某高速公路的路面结构计算与路基设计
二、设计资料： 1、设计任务书要求 河南某公路设计等级为高速公路，设计基准年为2010年，设计使用年限为15年，拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面，需进行路面结构设计。 2、气象资料 该公路处于Ⅱ5区，属于温暖带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。年气温平均在14℃~14.5℃，一月份气温最低，月平均气温为-0.2℃~0.4℃，七月份气温27℃左右，历史最高气温为40.5℃，历史最低气温为-17℃，年平均降雨量为525.4毫米~658.4毫米，雨水多集中在6~9月份，约占全年降雨量50%以上。平均初霜日在11月上旬，终霜日在次年3月中下旬，年均无霜日为220天~266天。地面最大冻土深度位20厘米，夏季多东南风，冬季多西北风，年平均风速在3.0米/秒左右。 3、地质资料与筑路材料 路线位于平原微丘区，调查及勘探中发现，该地区属第四系上更新统（Q3al+pl），岩性为黄土状粘土，主要分布于低山丘陵区，坡地前和山前冲积、倾斜平原表层，具有大空隙，垂直裂隙发育，厚度变化大，承载能力低，该层具轻微湿陷性。应注意发生不均匀沉陷的可
某一级公路路路基路面计算书 1、路基设计 〈1〉确定路基横断面形式 根据任务书所给条件确定该路段路基断面形式为路堤式路基，其中前400按照标准断面形式设计，后100米设置挡土墙并采取相应的断面形式. 〈2〉确定自然区划和路基干湿类型 由《公路自然区划标准》知：江淮丘陵区属于Ⅳ2分区. 地基土质为粘性土，由教材表1-9知：路基临界高度 11.6 1.7 H 21.1 1.2 H＝ 30.9 H＝0.8. 该公路为一级汽车专用线，取路基干湿类型为干燥. 〈3〉拟定路基断面尺寸 ，取计算行车速度为80km h ①路基宽度 查《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），有： 3．0．2：行车道宽度为：2×8=16m 3．0．4：中央带宽=中央分隔带宽=2m 3．0．5：路肩宽=硬路肩宽+土路肩宽=2×2.5+2×0.75=6.5m 故路基宽度为：行车道宽度+中央带宽+路肩宽=16+2+6.5=24.5m ②路基高度 路基干湿类型为干燥，则由教材表1-8有：路基高度H＞1H，取路基中线高 度作为设计高度，故可取公路路基最小填土高度H=5.3m ③路基边坡坡率 路堤上部高度为：5.3-1.3=4m＜8m，路基填料为细料土. 由教材表3-3可取边坡坡度为：1：m=1：1.5 ，则边坡宽度为：b=1.5H=6m. 2、路基排水设计 〈1〉确定边沟布置，断面形式及尺寸 边沟设置在路堤的坡脚外侧无需水力计算，横断面采用梯形标准横断面式，取梯形边沟内侧边坡坡度为1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同，取为1:1.5，因江淮丘陵区降水量较大，故取底宽与深度均为0.6m，边沟纵坡为0.5%，边沟采用浆砌片石，
沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段属于安图至汪清段二级公路.K0+000～K3+500，全线设计时速为60km/h的二级公路，路面采用60km/h的二级公路标准。路基宽度为10m，行车道宽度为2×3. 5m，路肩宽度为2×0.75m硬路肩、2×0.75土路肩。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为12年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土和6cm厚中粒式沥青混凝土，基层采用20cm厚水泥稳定碎石，底基层采用石灰粉煤灰土。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅱ3区，当地土质为粘质土，由《公路沥青路面设计规范（JTG D50-2004）》表F.2查得，土基回弹模量在干燥状态取39Mpa,在中湿状态取34.5Mpa. 3 设计资料 （1）交通量年增长率：5% 设计年限：12年
。 4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ －100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。 5.1.1.1 轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+?-=，计算结果如下表所示。
注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 5.1.1.2 累计当量轴次 根据设计规范，二级公路沥青路面设计年限取12年，车道系数η=0.7，γ=5.0% 累计当量轴次： ()[][] 329841405 .07 .005.8113651)05.01(3651112 =???-+=??-+= ηγ γN N t e 次 5.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 5.1.2.1 轴载验算 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：
一、 二、 三、路基（挡土墙）设计 1.1 设计资料 某新建公路重力式路堤墙设计资料如下。 （1）墙身构造：墙高8m ，墙背仰斜角度)0214(25.0:1' ，墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图1-1所示。 图1-1 初始拟采用挡土墙尺寸图 （2）土质情况：墙背填土为砂性土，其重度3kN/m 517.=γ，内摩擦角 30=?；填土与墙背间的摩擦角 152/==?δ。地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力 kPa 485][=σ，基底摩擦系数5.0=f 。
（3）墙身材料：采用5号砂浆砌30号片石，砌体重度3a m /kN 23=γ，砌体容许压应力kPa 610][a =σ，容许剪应力kPa 66][a =τ，容许压应力kPa 610][al =σ。 1.2 劈裂棱体位置确定 1.2.1 荷载当量土柱高度的计算 墙高6m ，按墙高缺点附加荷载强度进行计算。按照线形内插法，计算附加荷载强度：2kN/m 15=q ，则： m 8605 1715 0..q h == = γ 1.2.2 破裂角()θ的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： ' '583030150214 =++-=++=?δαψ 因为 90<ω，则有 ()()H a h H a A +++= 0022 1 ()()65086026502 1 +?++=... 72 26.= ()()α tan 222 121000h a H H h d b ab B ++-++= ()()'.......5830tan 8602502662 1 86025251515021 ??+?+?+?++??= 30 19.= 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：
土木建筑工程学院 土木工程专业( 道路桥梁方向) 《路基路面工程》课程设计计算书 姓名: 年级: 班级: 学号: [题目]: 重力式挡土墙设计
[设计资料]: 1、工程概况 拟建南宁机场高速公路( 城市道路段) K2+770右侧有一清朝房子, 由于该路段填土较高, 若按1: 1.5的边坡坡率放坡, 则路基坡脚侵入房子范围。现为了保留房子, 要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通, 要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示: 路肩350cm内不布置车辆, 慢车道650cm开始布置车辆荷载( 550kN) 。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图: 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm ) 图2 路基标准横断面图( 半幅, 单位:cm) K 2+400112.85K 2 + 9 117.851.0%-0.75% R=13500T=?E=?道路纵面图 图3 道路纵断面图
106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1 : . 3 1:5 墙身剖面图(单位:cm) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图, 房子附近地面较大范围( 包括路基范围) 内为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料: M7.5浆砌片石, M10砂浆抹墙顶面( 2cm) , M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3, 换算内摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。砌体极限抗压强度为700kPa, 弯曲抗拉极限强度为70kPa, 砌体截面的抗剪极限强度为150kPa。 计算过程 1、道路设计标高计算 由 1 i=1.0%, 2i=-0.75%, R=13500
现行公路沥青路面设计实例计算书汇总 内容提要配合《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）和已发行的《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）的有关内容，东南大学编制了《公路路面设计程序系统》（HPDS2017），本文仅对其中公路沥青混凝土路面设计的实例计算进行详细汇总，供设计人员参考。 关键词公路沥青混凝土路面设计实例计算汇总 0 前言 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）的设计方法与前规范有很大不同，为使设计人员较快掌握与之配套的《公路路面设计程序系统》（HPDS2017），特编本实例计算详细汇总。 表1 现行公路沥青路面设计实例计算书汇总表 1 新建二级公路计算书 （1）新建二级公路计算书: 一、交通量计算 公路等级二级公路 目标可靠指标 初始年大型客车和货车双向年平均日交通量（辆/日） 900 路面设计使用年限（年） 12 通车至首次针对车辙维修的期限（年） 12 交通量年平均增长率％
方向系数 .55 车道系数 1 整体式货车比例 45 ％ 半挂式货车比例 25 ％ 车辆类型 2类 3类 4类 5类 6类 7类 8类 9类 10类 11类 满载车比例 .1 .41 .12 0 .38 .59 .32 .47 .41 .42 初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量（辆/日） 495 设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量（辆） 2960466 路面设计交通荷载等级为轻交通荷载等级 当验算沥青混合料层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +08 当验算沥青混合料层永久变形量时: 通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算路基顶面竖向压应变时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +07 二、路面结构设计与验算 路面结构的层数 : 5 设计轴载 : 100 kN 路面设计层层位 : 4 设计层起始厚度 : 200 (mm) 层位结构层材料名称厚度模量泊松比无机结合料稳定类材沥青混合料车辙试验 (mm) (MPa) 料弯拉强度( MPa) 永久变形量( mm )
水泥混凝土路面设计 (1)交通分析 初换算与累计轴载 由式：Ns=()16100/i 1 Pi iN n i ∑=δ 得 N S =1×869×(45.1/100)16+1×458×(68.20/100)16+1×897×(269.20/100)16+1 × 556 × (68.20/100)16+1 × 726 × [(49.00+101.60)/100〕16+1×654×[(50.20+104.30)/100]16+2.24×10-8×(60.00+100.00)-0.22×62×[(60.00+100.00)/100]16=1198498 已知年增长率r g =0.094 ,查表得横向分布系数η=0.22，路面宽度为28米 又已知高速公路设计基准期为30年。所以t=30 根据公式累计作用次数Ne=()[]r t r s g g N /365*11η-+ 得Ne=1.414×107 因此属于特重交通等级
(2)初拟路面结构 相应于安全等级为一级的变异水平等级为低级，根据一级公路、重交通等级、低级变异等级，初拟水泥混凝土路面层厚度为h=260mm，低剂量无机结合料稳定土，基层为选用水泥稳定碎石（水泥用量为5%），厚度为h1=220mm。底基层厚度为h2=210mm的级配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m，长为5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 (3)路面材料参数确定 设计要求路基回弹模量取o E=35Mpa。由表1-6取普通混泥土路面层的弯拉强度标准值 f= 5Mpa，查表得到相应弯拉弹性模量标准值 r 为c E=31Gpa。参照《公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D2004-2002）》水泥稳定料基层回弹模量取1E=1500Mpa，级配碎石回弹模量取2E=250Mpa。 (4)计算基层顶面当量回弹模量
沥青路面设计错误!未定义书签。 1 设计资料2 1.1 公路等级情况及周边情况2 1.2 公路2007年交通量调查情况如下表:2 1.3 沿线地理特征3 2 轴载分析3 2.1以设计弯沉值为设计指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴 次3 2.1.1 轴载换算3 2.1.2 计算累计当量轴次4 2.2 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次4 2.2.1 轴载换算4 2.2.2 计算累计当量轴次5 3 确定路面等级和面层类型5 3.1 路面等级5 3.2 面层类型5 3.3 结构组合与材料的选取5 4 确定各结构层材料设计参数。6 4.1 各层材料的抗压模量与劈裂强度6 4.2 土基回弹模量的确定6 4.2.1 确定路基的平均稠度6 4.2.2 确定土基回弹模量7 5 设计指标的确定7 5.1 设计弯沉值7 5.2 各层材料的容许底层拉应力7 6 设计资料总结8 7 确定石灰土层的厚度8 8 计算路面结构体系的轮隙弯沉值（理论弯沉值）10 9 验算各层层底拉应力10 9.1 上层底面弯拉应力的验算10 9.1.1 第一层地面拉应力验算11 9.1.2 第二层地面拉应力验算11 9.1.3 第三层换算12 9.1.4 第四层换算12 9.2 计算中层底面弯拉应力。13 水泥路面设计13 1 设计资料13 1.1 公路等级情况及周边情况13 1.2 公路1998年交通量调查情况如下表:14 1.3 沿线地理特征14 2 交通分析14 2.1 标准轴载与轴载换算14 2.2 交通分级，设计使用年限，和累计作用次数15 2.2.1 设计年限内一个车道累计作用次数15
2.2.2 交通等级的确定及初估板厚16 3 路面结构层组合设计16 4 确定结构层材料设计参数16 4.1 基层顶面的当量回弹模量与计算回弹模量16 4.2 复合式混凝土面层的截面总刚度与相对刚度半径17 5 荷载应力计算17 5.1荷载疲劳应力计算17 5.2 温度疲劳应力计算18 6 路面接缝处理19 6.1 纵向接缝19 6.1.1 根据规范的要求纵向接缝的布设应路面宽度和施工铺筑宽 度而定。19 6.2 横向接缝20 6.3 端部处理21 6.4 接缝填封材料21 7 纵向配筋设计22 7.1 计算参数22 7.2 横向裂缝间距计算22 7.3 裂缝宽度的计算22 7.4 钢筋应力的计算23 7.5 钢筋间距或根数的计算23 8 补强钢筋的设计23 8.1 边缘钢筋设计23 8.2 角隅钢筋设计23 沥青路面设计 1设计资料 1.1 公路等级情况及周边情况 沪杭高速人民广场至枫泾段公路，共有4车道，路面宽度为2×7.50m，设计年限为20年。交通量年平均增长率为6%。沿途有大量的碎石集料，砂砾并有石灰供应。 1.2 公路2007年交通量调查情况如下表:
路基路面课程设计 目录 一、课程设计任务书 二、水泥路面工程设计 沥青路面设计 三、路基挡土墙设计
路基路面课程设计指导书 1．课程设计的目的 路基路面课程设计是对路基路面工程一个教学环节，通过路基路面课程设计使同学们能更加牢固地掌握本课程的基本理论、基本概念及计算方法，并通过设计环节把本课程相关的知识较完整地结合起来进行初步的应用，培养同学的分析、解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，使同学对相关《设计规范》有所了解并初步应用。 2. 课程设计的内容 （1）重力式挡土墙设计：挡土墙土压力计算；挡土墙断面尺寸的确定； 挡土墙稳定性验算；挡土墙排水设计；绘制挡土墙平面、立面、断面图。（2）沥青混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；路面结构层材料的选择； 路面结构层厚度的拟定及计算；路面结构层厚度的验算；分析各结构 层厚度变化时对层底弯拉应力的影响；绘制路面结构图。要求至少拟定 2个方案进行计算。 （3）水泥混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；水泥混凝土路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及层底拉应力的验算；确定水泥混凝土 路面板尺寸及板间连接形式；绘制水泥混凝土纵、横缝平面布置图和 水泥混凝土路面结构组合设计图。 3. 课程设计原始资料
（1）挡土墙设计资料 丹通高速公路（双向4车道）K28+156~ K28+260段拟修建重力式挡土墙，墙体采用浆砌片石，重度为22kN/m3。墙背填土为砂性土，重度为18kN/m3。地基为岩石地基，基底摩擦系数为0.5。结合地形确定挡土墙墙高（H）5m （K28+250），墙后填土高度（a）6m，边坡坡度1：1.5，墙后填土的内摩擦角为Φ=32o，墙背与填土摩擦角δ=Φ/2。 （1）新建水泥混凝土路面设计资料 1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为一级公路，双向4车道；预计交通量增长率前5年为7%，之后5年为为6.5%，最后5年为4%；方向不均匀系数为0.5 2）自然地理条件：公路地处V3区，设计段土质为粘质土，填方路基 高3m，地下水位距路床3.5m。 润交通组成及其他资料 车型分类代表车型数量（辆/天） 小客车桑塔娜2000 2400 中客车江淮AL6600 330 大客车黄海DD680 460 轻型货车北京BJ130 530 中型货车东风EQ140 780 重型货车太脱拉111 900 铰接挂车东风SP9250 180 4.设计参考资料 （1）《公路沥青路面设计规范》 （2）《水泥混凝土路面设计规范》 （3）《公路路基设计规范》
成都学院 课程名称：路基路面工程 学院：建筑与土木工程学院专业：土木工程 学号： 201210209108 年级： 2012级 学生姓名：聂跃 指导教师：陈小平 二O一五年六月
目录 1. 设计任务书 1.1路基部分 (1) 1.1.1设计资料 (1) 1.1.2设计任务 (1) 1.2.路面部分 (1) 1.2.1基本设计资料 (1) 1.2.2 设计任务 (2) 2.路基部分设计 2.1重力式挡土墙设计 (3) 2.2破裂棱柱体位置确定 (3) 2.3荷载当量土柱高度计算 (3) 2.4土压力计算 (3) 2.5土压力作用点位置计算 (6) 2.6土压力对墙趾力臂计算 (6) 2.7稳定性验算 (6) 2.8基地应力和合力偏心矩验算 (8) 2.9截面内力计算 (9) 2.10设计图纸及工程量 (9) 3.路面部分设计 3.1 基本设计资料 (10) 3.2 沥青路面设计 (11) 3.2.1轴载分析 (11) 3.2.2 .1结构组合与材料选取（干燥路段） (15) 3.2.2.2 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (15) 3.2.2.3 设计指标的确定 (16) 3.2.2.4 路面结构层厚度的计算 (18)
3.2.2.5沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (19) 3.2.2.6防冻层厚度检验 (23) 3.2.3.1结构组合与材料选取（潮湿路段） (24) 3.2.3.2 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (24) 3.2.3.3 设计指标的确定 (25) 3.2.3.4路面结构层厚度的计算 (27) 3.2.3.5沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (28) 3.2.3.6防冻层厚度检验 (30) 3.3水泥混凝土路面设计 (31) 3.3.1 交通量分析 (31) 3.3.2 初拟路面结构 (33) 3.3.3 确定材料参数 (33) 3.3.4 计算荷载疲劳应力 (34) 3.3.5 计算温度疲劳应力 (37) 3.3.6防冻厚度检验和接缝设计 (38) 3.3.7角隅钢筋设计 (39) 参考文献 (40)
《路基路面工程》课程设计
沥青路面设计 方案一： （1）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 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 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组2000 2 日野KB222 50.2 104. 3 1 双轮组1000 3 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组2000 4 解放CA10B 19.4 60.8 5 1 双轮组1000 5 黄河JN163 58. 6 114 1 双轮组1000 设计年限12 车道系数 1 序号分段时间(年) 交通量年增长率 1 5 6 ％ 2 4 5 ％ 3 3 4 ％ 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606 设计年限一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717 设计年限一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07 公路等级二级公路 公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm) 层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1 .28 2 粗粒式沥青混凝土.8 .21 3 石灰水泥粉煤灰土.8 .3 4 天然砂砾 （2）新建路面结构厚度计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)
路面设计层层位: 4 设计层最小厚度: 10 (cm) 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.2 2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .8 3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .4 4 天然砂砾? 250 250 5 土基32 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 85 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 验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求. 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7 cm 石灰水泥粉煤灰土25 cm 天然砂砾85 cm 土基 （3）竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力
. 土木建筑工程学院 土木工程专业（道路桥梁方向）《路基路面工程》课程设计计算书 姓名： 年级： 班级： 学号：
[题目]：重力式挡土墙设计 [设计资料]： 1、工程概况 拟建机场高速公路（城市道路段）K2+770右侧有一清朝房子，由于该路段填土较高，若按1：1.5的边坡坡率放坡，则路基坡脚侵入房子围。现为了保留房子，要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通，要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示：路肩350cm不布置车辆，慢车道650cm 开始布置车辆荷载（550kN）。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图： 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图 路基标准横断面(单位:cm) 图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm）
K 2+400 112.85K 2+900 117.851.0% -0.75% R=13500T=?E=? 道路纵面图 图3 道路纵断面图 106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1:0.3 1:5 墙身剖面图(单位:cm ) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大围（包括路基围）为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料：M7.5浆砌片石，M10砂浆抹墙顶面（2cm ），M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m 3。墙后填土为天然三合土重度γ 2 =20kN/m 3，换算摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为
20°。砌体极限抗压强度为700kPa ，弯曲抗拉极限强度为70kPa ，砌体截面的抗剪极限强度为150kPa 。 计算过程 1、 道路设计标高计算 由1i =1.0%，2i =-0.75%，R=13500 得21135000.75%1%=236.25L R i i =?-=?--，2 L E ==118.125 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。 K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+?。 K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+?， 高程改正 ()2 782781.875=0213500 -?， 所以K2+782的设计标高为116.67。 而地面高程为106.05，所以房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为10.62m 。 2、挡土墙设计方案 ①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下：
沥青路面厚度设计 计 算 书 学号： 姓名： 班级： 成绩： 日期：2014年9月
沥青路面厚度设计 A、基本情况 某地拟新建一条二级公路省道，路线总长21km，双向四车道，路面宽度为16m，该地属公路自然区划IV 区，路基为低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m，路床顶距地下水位平均高度1.4m，属中湿状态，根据室内试验法确定土基回弹模量50MPa，年降雨量1200mm，最高气温39℃，最低气温-10℃。 拟采用沥青混凝土路面，根据规范规定，查表得其设计使用期12年。 B、交通荷载情况 根据区域交通分析预测近期交通组成和交通量如表1所示，交通量年平均增长率为4%。 表1 近期交通组成与交通量 要求：试根据交通荷载等级，选择相应的基层（和底基层）材料进行组合设计，并根据进行沥青路面厚度设计计算，编制计算书（计算书格式及编目示例附后）。
一、基本设计条件与参数 依题意得，基本设计条件如下：新建二级公路，双向四车道，路面宽度16m ，公路自然区划IV 区，低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m ，路床顶距地下水位平均高度1.4m ，中湿状态，年降雨量1200mm ，最高气温39℃，最低气温-10℃。 基本参数如下：土基回弹模量50MPa ，设计使用期12年，交通量年平均增长率为4%。 二、交通量分析 本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN 为标准轴载，以BZZ-100表示。 1. 当设计弯沉值为指标时，当量轴次计算公式及计算结果如下： 4.35 121 k i i i P N C C n P =?? = ? ??∑ 注：轴载小于25kN 的轴载作用不计 查《规范》得该公路车道系数为0.4，累计当量轴次计算如下： ()[]()[] （次）6 12 10835.84.0418.402704 .0365104.0136511?=???-+=?-+= ηN r r N t e 属于中等交通。 2. 以半刚性基层层底拉应力为指标计算当量轴次
路基路面工程课程设计计算书 指导老师： 专业年级： 班级，学号： 学生姓名： 完成时间：2010 年 6 月24 日
路面结构设计的计算 基本资料：某地区规划修建一条四车道的一级公路，沿线筑路材料的情况：石料：本地区 山丘均产花岗岩、流纹岩和凝灰熔岩；储量丰富，岩体完整。石料强度高。砂：海岛沿岸多处沙滩可供取砂，运输较方便。土料：沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。 此公路的设计年限为20年，拟采用沥青路面结构进行设计。一、轴载分析。 ” +篦 +丫3+丫4 1设计年限内交通量的平均增长率：=-一2 3一4 4 由主要预测年交通量表可算得： 2000年到2005年的年增长率：12266（1 ? J5=18293，可算得：^8.3% 5 2005年到2010年的年增长率：18293（1，2）=26204，可算得：2=7.5% 5 2010年到2015年的年增长率：26204（1，3） =35207，可算得：3=6.1% 5 2015年到2020年的年增长率：35207（1 ? 4）= 55224，可算得：4=9.4% 故 1 2 3 48.3% 7.5% 6.1% 9.4% - 4 ~ 4 2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。 路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ —100 表示。 1）当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为: P N=：严2叶4.35 对于跃进: 前轴：R=16.20KN<25KN，省略不算 后轴：C1=1, C2=1, P=38.30KN，P=100KN, n =702 P 4 3 5 38.30 4 3 5 N =C1C2n i( L) 51 1 702 ( ) =3彳0.8次/d P 100 对于解放CA10B : 前轴：R=19.40KN<25KN,省略不算。