路基路面课程设计报告
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路基路面课程设计目录1章重力式挡土墙设计 (1)1.1重力式路堤墙设计资料 (1)1.2破裂棱体位置确定 (1)1. 3荷载当量土柱高度计算 (2)1.4土压力计算 (2)1.6基地应力和合力偏心矩验算 (4)1.7 墙身截面强度计算 (5)1.8设计图纸 (6)第2章沥青路面设计 (7)2.1基本设计资料 (7)2.2轴载分析 (7)2.3结构组合与材料选取 (10)2.4压模量和劈裂强度 (10)2.5 设计指标的确定 (10)2.6 路面结构层厚度的计算 (11)2.7 防冻层厚度检验 (12)2.8沥青路面结构图 (12)第3章水泥混凝土路面设计 (13)3.1 交通量分析 (13)3.2 初拟路面结构 (14)3.3 确定材料参数 (14)3.4 计算荷载疲劳应力 (15)3.5 计算温度疲劳应力 (16)3.6防冻厚度检验和接缝设计 (16)3.7混凝土路面结构结构图 (17)参考文献 (18)附录A HPDS计算沥青混凝土路面结果 (19)1章 重力式挡土墙设计1.1重力式路堤墙设计资料1.1.1墙身构造墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图1.1示; 1.1.2土质情况墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角032φ=;填土与墙背间的摩擦角δ=16°;地基为石灰岩地基,容许承载力[σ]=480kPa ,基地摩擦系数0.5μ=; 1.1.3墙身材料:5号砂浆,30号片石,砌体容重γ=22kN/m3, 砌体容许压应力[σ]=610kPa ,容许剪应力[τ]=110kPa ,容许压应力[]65l MPa σ=。
图1. 1初始拟采用挡土墙尺寸图1.2破裂棱体位置确定1.2.1破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:14163234ψαδφ++-++o o o o ===,90ω<o 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+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:tg tg θψ=-+tg ψ=-34tg =-o 0.75= 故36.74θ=o1.2.2验算破裂面是否交于荷载范围内破裂面至墙踵:()tan (52)tan 36.86 5.23o H a m θ+=+=荷载内缘至墙踵: tan 5tan36.8630.5 4.75o H b d m θ•++=⨯++=荷载外缘至墙踵: 0tan 5tan 36.8630.5 5.510.25o H b d l m θ•+++=⨯+++= 因为4.75<5.25<10.25,假设满足要求。
《路基路面工程》课程设计计算书1、重力式挡土墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计目录第1题重力式挡土墙设计 (1)1.1设计资料 (1)1.2设计任务 (1)1.3设计参数 (1)1.4车辆荷载换算 (2)1.5主动土压力计算 (2)1.6挡土墙计算 (5)第2题边坡稳定性设计 (9)2.1设计资料 (9)2.2汽车荷载换算 (9)2.3圆弧条分法 (10)2.4结果分析 (15)第3题沥青混凝土路面设计 (17)3.1设计资料 (17)3.2设计轴载与路面等级 (17)3.3确定土基回弹模量 (19)3.4路面结构组合设计 (20)3.5路面厚度计算 (21)3.6竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 (22)第4题水泥混凝土路面设计 (24)4.1设计资料 (24)4.2交通分析 (24)4.3初拟路面结构 (24)4.4路面材料参数确定 (24)4.5荷载疲劳应力 (25)4.6温度疲劳应力 (26)1重力式挡土墙设计1.1设计资料(1)浆砌片石重力式仰斜路堤墙,墙顶填土边坡1:1.5,墙身纵向分段长度为m 10,路基宽度m 26,路肩宽度m 0.3.(2)基底倾斜角190.0tan :00=αα,取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=.(3)设计车辆荷载标准值按公路-I 级汽车荷载采用,即相当于汽车—超20级、挂车120(验算荷载)。
(4)3/18m kN =γ填料与墙背的外摩擦角φδ5.0=;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数30.0=μ,地基容许承载力kPa 250][0=σ.(5)墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,圬工容重3/22m kN k =γ,a a kP 600][=σa j kP 100][][==στa L kP 60][=σ.1.2设计任务(1)车辆荷载换算。
(2)计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置。
(3)设计挡土墙截面,墙顶宽度和基础埋置深度应符合规要求。
交通运输学院路基路面工程课程设计学院交通运输学院班级交工1401班姓名王勇学号 201400318 成绩指导老师贾剑青2016年 12 月 20 日兰州交通大学交通运输学院课程设计任务书所在系:交通工程课程名称:路基路面工程指导教师(签名):贾剑青专业班级:交通工程1401班学生姓名:王勇学号: 201400318指导教师评语及成绩目录引言 (1)第一章.水对道路的破坏及防排水的作业 (2)1.1水对道路的破坏种类 (2)1.2水对道路的破坏原理 (2)1.3路基路面防排水的作用及重要性 (3)第二章.路基排水设计 (5)2.1路基路面排水设计的原则 (5)2.2地表排水设施 (5)2.2.1边沟 (5)2.2.2截水沟 (7)2.2.3排水沟 (7)2.2.4跌水与急流槽................................ 错误!未定义书签。
2.2.5倒虹吸与渡水槽 (10)2.3地下排水设施 (11)2.3.1明沟 (11)2.3.2暗沟(管) (12)2.3.3渗沟 (12)第三章.路面排水设计 (14)3.1路面(路肩)表面排水 (14)3.2中央分隔带排水 (15)3.3路面内部排水 (15)3.4边缘排水系统 (16)结语 (18)参考文献 (19)引言公路工程实践证明,路基路面的强度与稳定性与水的关系十分密切。
路基路面的病害有很多种,导致病害的因素也很多,但水的作用是主要因素之一,水直接影响道路的使用寿命。
因此,在路基路面设计、施工和养护中,必须重视路基路面排水工程。
近年来,伴随我国国民经济建设的不断发展与深入,交通流量不断增加,对公路的路基、路面质量提出了更高的要求。
高速公路路基路面的承载力、平整度及稳定性都在很大程度上受到水的影响。
作为公路路面病害的重要原因,地表水和地下水通过沥青混凝土路面的缝隙进入其内部以后,使其中各种材料由于水的浸泡发生形变而强度降低,在行车荷载及温度变化的反复作用下,便可能出现裂缝、剥落、松散、坑槽、错台甚至断裂等一系列问题。
成绩评定等级:《路基路面工程》课程设计计算书1、重力式挡土墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计学 生 姓 名:学 号:指 导 教 师:日 期:大学土木与建筑学院2018、01题目一: 重力式挡土墙设计设计资料: 1.浆砌片石重力式仰斜路堤墙、墙顶填土边坡1:1、5;取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0、5m;道路车行道为双向四车道;2.墙后填料砂性土容重γ=193/m kN ,内摩擦角ϕ、粘聚力为0=c ;3、填料与挡土墙墙背的摩擦角ϕδ32=;4、粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0、30、地基容许承载力设计值f =300a kP ;5.墙身采用2、5号砂浆砌25号片石、圬工容重k γ=213/m kN 、抗压强度kPa f cd 710=、抗剪强度kPa f vd 120=;墙后砂性土填料内摩擦角ϕ:①32°墙面与墙背平行、墙背仰斜坡度: ②1:0、25墙高H: ③5m墙顶填土高a : ④3、0m要求完成的主要任务:1. 计算墙后主动土压力及其作用点位置;由10.25=1402'=14.03α。
由墙背仰斜坡度:,可得,22=3221.3333δϕ=⨯︒≈︒ 由墙顶填土边坡1:1、5、b=4、5m墙高五米、按照线性插入法可得附加荷载强度q=16、25kN/㎡假设破裂面交于荷载中部、则有:00000016.250.861911(2)()(3520.86)238.882211()(22)tan 2211(3) 4.5(4.50.5)0.865(5+2320.86)tan(14.03)42.8522qh m A a H h a H B ab b d h H H a h γα==≈=+++=⨯++⨯⨯==++-++=⨯⨯++⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯-︒= =++=-14.03+21.33+32=39.3ψαδϕ︒︒︒︒tan tan tan 39.3 1.34,53.27θψθ=-=-︒==︒ (1)4 1.8(41)1.30.511.650.2517.35()tan 10.7250.25 4.50.5 6.2510.7217.35L Nb N m d mL b mH a mm m m θ=+-+=⨯+-+=+⨯+=+⨯=⨯++=<<所以符合规范要求。
路基路面工程课程设计(二级公路)课程设计报告书题目: 路基路面工程课程设计(二级公路) 学院: 土木工程学院专业: 土木工程(交通土建)班级: 土木091班姓名:学号:2012年10月29日目录一、设计原始资料 (1)二、路基横断面设计 (1)三、混凝土路面设计 (2)1、交通分析 (2)2、初拟路面结构 (3)3、路面材料参数选定 (6)4、荷载疲劳应力 (7)5、温度疲劳应力 (8)6、初拟路面结构实验 (9)7、电算水泥混凝土路面设计 (9)四、沥青路面设计 (12)1、交通分析 (12)2、初拟路面结构组合 (14)3、路面设计指标 (15)4、路面结构厚度设计参数 (15)5、电算沥青路面设计 (17)附录1:公路基本参数设计依据 (23)附录2:混凝土路面基本参数设计依据 (24)附录3:沥青路面基本参数设计依据 (30)参考文献 (32)一、设计原始资料公路自然区划Ⅱ1区拟建一条双车道二级公路,该地区为粘性土,稠度为1.0,山岭重丘区。
沿线的工程地质及水文地质良好。
山体附近有多处采矿石厂,砂石材料丰富,其他材料均需外购。
依据附录1:表1.1.1—1.1.3,拟定设计时速为40km/h,路基宽度为8.5m,车道宽度为3.5m,土路肩宽度0.75m,无硬路肩。
交通调查得到交通组成见下表,在使用期内交通量的年平均增长率为5%。
预测该路竣工一年后第一年的交通组成车型解放CA-10B东风EQ-140日野KB222黄河JN-150小汽车辆/日1500 1400 60 50 1000二、路基横断面设计根据《公路工程技术标准》和《公路路基设计规范》规定,设计路基横断面形式如下:(1)行车道宽度:2×3.5m;(2)土路肩宽度:2×0.75m;(3)路基总宽度:8.5m;(4)路基填筑高度拟为3m,边坡率为1.5,边沟底宽和深度均取0.4m。
三、混凝土路面设计3.1交通分析3.1.1混凝土路面设计基准期由附录2:表2.1.1可靠度计算指标,二级公路混凝土路面设计基准期为20年;3.1.2标准轴载及轴载当量换算水泥混凝土路面结构设计以100KN单轴-双轮组荷载为标准荷载。
存档资料成绩:课程设计(论文)所属课程名称路基路面工程题导教目指导教师指导教师学导教院软件学院班导教级软件+桥梁工程2班学导教生张晓军指导教师杨成忠辅导教师2014年01月09日课程设计(论文)任务书软件学院学院软件工程+桥梁工程专业 2 班级一、课程设计(论文)题目二、课程设计(论文)工作自2014 年01 月06 日起至2014年01 月12 日止。
三、课程设计(论文)的内容要求:(1)根据所给资料,利用HPDS2011公路路面设计程序系统进行路面结构的设计(沥青路面、水泥路面至少各3种不同的路面结构设计,其中水泥路面结构手工完成一个方案的计算).(2)编写设计说明书,包括水泥混凝土路面及沥青路面结构,厚度设计,水泥混凝土路面结构组合设计、板厚度设计、接缝设计等。
(3)对所选定的路面结构方案,绘制路面结构图,包括沥青路面结构设计图,水泥混凝土路面结构设计图及其接缝设计图等。
需用A3图纸打印.学生必须在教师指导下,独立、准时完成设计任务(同学之间不得抄袭),并努力提高设计质量。
设计的每个阶段完成后,必须经指导教师审批后才能进行下一阶段的设计.设计图纸初步拟定后,图纸要用国家统一的制图标准,主次分明,图面规范、清晰、美观.学生签名:年月日课程设计(论文)评审意见评阅人职称年月日华东交通大学课程设计(论文)任务书题目名称路基路面工程课程设计院(系)软件学院专业软件工程+桥梁工程班级2011-22014年01 月06日至2014 年01 月12 日共1 周设计说明书摘要本设计为某省某地拟设计路面属某段高速公路(双向四车道),路段位于平原微丘区,公路自然区划为Ⅱ2区,地震烈度为六级,设计标高255。
50m,地下水位距路床顶面为1.45m,土质为粘性土。
主要进行沥青路面与水泥路面设计。
其中沥青路面与水泥路面各设计三套方案,以备选用.设计路面为水泥混凝土刚性路面,主要包括路面结构组合设计、混凝土路面板尺寸设计、接缝设计以及施工设计。
路基路面工程——课程设计报告公路路基稳定性设计路基填土标准、规范路基填土标准、规范项目分类路面底面以下深度(m)填料最小强度(CBR值)压实度(%)高速、一级公路高速、一级公路填方路基0-0.3 8 ≥960.3-0.8 5 ≥96上路堤0.8-1.5 4 ≥94下路堤 1.5以下 3 ≥93(1) 填方路基应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土为填料,填料最大粒径应小于150mm。
(2) 泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过容许含量的土等,不得直接用于填筑路基,冻溶地区的路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。
(3) 当采用细粒土填筑时,路堤填料最小强度应满足上表要求。
(4) 液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土,不得直接作为路堤填料。
(5) 浸水路堤应选用渗水性良好的材料填筑,当采用细砂、粉砂作填料时,应考虑震动液化的影响。
(6) 桥涵、台背和挡土墙墙背应优先渗水性良好的填料,在渗水材料缺乏的地区,采用细粒土填筑时,宜用石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料进行处治。
4.5H法(1) 选取桩号为K1+900处的横断面,此处最大填土高度为10.7m,土质为粘性土,内摩擦角,土的粘聚力c=30kPa,土的天然容重kN/m3,地基容许承载力400kPa。
(2) 用CAD绘图(3) 车辆荷载引起的附加土侧压力按等代均布土层厚度计算4.5H 线法确定圆心位置图式(4) 按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。
β1=27° β2=36°(5) 绘出五种不同位置的滑动曲线(6) 将圆弧范围土体分成8~10段,先由坡脚起每1.5m 一段,最后一段可略大(7) 算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角式中i x —分段中心距圆心竖线的水平距离,圆心竖线左侧为负,右侧为正 R —滑动曲线半径(8) 每一分段的滑动圆弧线可近似取直线,将各分图简化为梯形或三角形,计算其面积,其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内(9) 以路堤纵向长度1m 计算出各分段的重力i G (10) 将每一段的重力i G 化为两个分力:滑动曲线法线方向分力:i i i G N αcos = 滑动曲线切线方向分力: i i i G T αsin =由此得两者之和i N ∑和i T ∑(11) 算出滑动曲线圆弧长L (12) 计算稳定系数∑∑+=ii T cLN f K分别计算各位置的稳定系数① 计算O 1处的稳定系数:距离角度弧度sin cos 面积重力N T0.50 6.00 0.10 0.10 0.99 5.39 97.11 96.58 10.153.21 5.00 0.09 0.09 1.00 14.81 266.56 265.55 23.236.97 19.00 0.33 0.33 0.95 21.32 383.69 362.78 124.9210.65 30.00 0.52 0.50 0.87 21.01 378.22 327.55 189.1114.38 51.00 0.89 0.78 0.63 8.14 146.50 92.19 113.85 弧长22.52 1144.65 461.26 半径15.64 K 2.18稳定性符合要求②计算O2处的稳定系数:距离角度弧度sin cos 面积重力N T0.53 2.00 0.03 0.03 1.00 5.39 97.11 97.05 3.394.06 8.00 0.14 0.14 0.99 14.81 266.56 263.97 37.107.58 21.00 0.37 0.36 0.93 21.32 383.69 358.20 137.5011.11 36.00 0.63 0.59 0.81 21.01 378.22 305.99 222.3114.61 51.00 0.89 0.78 0.63 8.14 146.50 92.19 113.85 弧长21.15 1117.40 514.15 半径16.1 K 1.94稳定性符合要求③计算O3处的稳定系数:距离角度弧度sin cos 面积重力N T3.37 9.00 0.16 0.16 0.994.27 76.90 75.95 12.036.36 17.00 0.30 0.29 0.96 11.69 210.47 201.27 61.539.95 27.00 0.47 0.45 0.89 16.66 299.97 267.27 136.1813.55 38.00 0.66 0.62 0.79 18.50 333.09 262.48 205.0716.58 50.00 0.87 0.77 0.64 11.04 198.66 127.69 152.18 弧长22.89 934.67 566.99 半径15.54K 1.75稳定性符合要求③计算O4处的稳定系数:距离角度弧度sin cos 面积重力N T1.67 5.00 0.09 0.09 1.00 6.13 110.38 109.96 9.625.06 14.00 0.24 0.24 0.97 16.72 300.93 291.99 72.809.13 26.00 0.45 0.44 0.90 23.65 425.68 382.60 186.6013.22 40.00 0.70 0.64 0.77 24.68 444.19 340.27 285.5217.54 59.00 1.03 0.86 0.52 8.35 150.31 77.41 128.84弧长24.06 1202.23 683.38 半径20.25 K 1.76稳定性符合要求⑤计算O5处的稳定系数:距离角度弧度sin cos 面积重力N T1.67 5.00 0.09 0.09 1.00 6.13 110.38 109.96 9.625.06 14.00 0.24 0.24 0.97 16.72 300.93 291.99 72.809.13 26.00 0.45 0.44 0.90 23.65 425.68 382.60 186.6013.22 40.00 0.70 0.64 0.77 24.68 444.19 340.27 285.5217.54 59.00 1.03 0.86 0.52 8.35 150.31 77.41 128.84 弧长24.06 1202.23 683.38 半径20.25 K 1.76K值汇总表由上可知K=1.76>1.25,路基稳定性满足要求。
嘉应学院土木工程学院《路基路面工程》课程设计姓名:专业:学号:日期:指导教师:一、重力式挡土墙设计1.设计参数(1)浆砌片石重力式仰斜路堤墙,墙顶填土边坡1:1.5,墙身纵向分段长度为10m ;路基宽度26m ,路肩宽度3.0m ;(2)基底倾斜角0α:tan 0α=0.190,取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ;(3)设计车辆荷载标准值按公路-I 级汽车荷载采用,即相当于汽车−超20级、挂车−120(验算荷载);(4)墙后填料砂性土容重γ=183/m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=o 5.18;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30,地基容许承载力[0σ]=250a kP ;(5)墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,圬工容重k γ=223/m kN ,容许压应力a a kP 600][=σ,容许剪应力a j kP 100][][==στ,容许拉应力a L kP 60][=σ(6)墙后砂性土填料的内摩擦角o 37=φ,墙面与墙背平行,墙背仰斜坡度1:0.27(=0115'o ),墙高H=5m ,墙顶填土高a =4m 。
2.破裂棱体位置确定 (1)破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:02403703180115'=+'+'-=++=o o o o a φτψ因为o 90<ωah H H a h H H h a h a H H h d b ab B tan )2(21tan )2(21)00(0tan )22(21)(21000000+-=+-++=++-++=)2(21))(2(21000h H H H a h H a A +=+++=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:711.0)tan )(tan (cot tan tan 0=+++-=ψψφψθA B 5235'=o θ(2)验算破裂面是否交于荷载范围内破裂砌体长度:m a H L 21..2)27.0711.0(5)tan (tan 0=-⨯=+=θ 车辆荷载分布宽度:m d m N Nb L 5.36.03.18.12)1(=++⨯=+-+= 所以L L <0,即破裂面交于荷载范围内,符合设计。
3.荷载当量土柱高度计算墙高5m ,按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法,计算附加荷载强度:m qh 78.018140===γ4.土压力计算4.16)50)(78.0250(21))(2(2100=+⨯++=+++=H a h H a A a h a H H h d b ab B tan )22(21)(21000++-++=43.4)0115tan()78.0205(52100='-⨯⨯++⨯⨯-+=o根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部压力计算公式)sin()cos()tan (00ψθφθθγ++-=B A E akN oo o o 61.40)02405235sin()375235cos()43.4711.04.16(0.18='+'+'⨯-⨯⨯= kN a E E o o a x 54.40)03180115cos(61.40)cos(='+'-⨯=+=τkN a E E o o a y 36.2)03187015sin(61.40)sin(='+'-⨯=+=τ5.土压力作用点位置计算312.15/78.021/2101=⨯+=+=H h Km K h H Z x 865.1)312.13/(78.03/5)3/(3/101=⨯+=+=6.土压力对墙趾力臂计算 基地倾斜,土压力对墙趾力臂m12.2)0115tan(542.17.1tan m 542.1190.07.1865.1tan 1011='-⨯-=-==⨯-=-=o x y y x x Z b Z b Z Z αα7.稳定性验算 (1)抗滑动稳定性验算 墙身体积计算:30111m 95.7)190.07.15(7.1)tan (=⨯-⨯=-=αb H b V320212m 27.0190.07.15.0tan 5.0=⨯⨯==αb V321m 22.827.095.7=+=+=V V V墙身自重计算:kN 9.1742295.711=⨯==k V G γ, kN 94.52227.022=⨯==k V G γ,kN 84.18094.59.17421=+=+=G G G抗滑稳定性验算:[][]036.4454.404.1190.0)36.240.184.1801.1(3.0)190.054.4036.2(4.184.1801.1tan )1.1()tan (1.110101>=⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯=-++++xQ y Q x y Q E E G E E G γαγμαγ墙身自重力臂计算:()[]48.17.127.0190.07.155.0])tan [(5.01011=+⨯⨯-⨯=+⋅-=b n b H Z G α16.17.1)0513.05.0(315.0)]tan tan 2/1(3/12/1[102=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=-+=b Z G αα()47.184.18016.194.548.19.174)(2211=⨯+⨯=+=G Z G Z G Z G G GkN 2.18336.294.59.17421=++=++=y E G G N抗滑稳定系数:[]99.9190.02.18354.403.0190.054.402.183tan ]tan [00=⨯-⨯⨯+=-+=αμαN E E N K x x C >1.3满足要求。
(2)抗倾覆稳定性验算27.132)54.154.4012.236.2(4.147.184.1808.0)(8.01>=⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+x x y y Q G Z E Z E GZ γ抗倾覆稳定系数:5.134.454.154.4012.236.216.194.548.19.17422110>=⨯⨯+⨯+⨯=++=xx yy G G Z E Z E Z G Z G K 满足要求。
(3)基底合力偏心距验算N 至墙趾A 的距离m13.12.18354.154.4012.236.216.194.548.19.1742211=⨯-⨯+⨯+⨯=-++=NZ E Z E Z G Z G Z xx y y G G N基底合力偏心距32.013.1262.120=-=-=N Z B e(4)地基承载力验算[]kPa 25011.247)62.132.061(62.12.183)61(001==⨯+⨯=+=σσ<kPa B e B N []kPa 25094.2062.132.06162.12.183)61(002=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=-=σσ<kPa B e B N 满足要求。
一、沥青路面设计1.设计参数广东某地区地区(IV7区)某新建双向4车道一级公路,拟采用沥青混凝土路面,路基土为高液限粘土,地下水位为-1m,路基填土高度1.2m,预计通车初每日双向混合交通量组成及交通量如下表:预计年平均交通量增长率为7%;沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。
2.确定路面等级和面层类型(1)轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载当以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力时各级轴载换算采用∑=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=kiii ppnCCN135.421计算(小于25的轴载不计),计算结果下列表所示:轴载换算结果汇总表(以弯沉为标准时)一级公路沥青路面的设计年限为15年,双向四车道的车道系数=η0.45则设计使用期累计当量轴次为:()[]()[]次1217087745.077.294807.0365107.0136511151=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηγγN N te当验算半刚性基层层底拉应力时:各级轴载(轴载小于50KN 的不计)则用半刚性基层层底拉应力验算的累计当量轴次为:()[]次13713095365111=⋅⋅⨯-+=ηγγN N te(2) 确定路面等级和面层类型根据“沥规”并结合上面的计算,确定路面等级为高级路面;面层类型为沥青混凝土。
3.确定土基的回弹模量(1)确定路基的干湿类型:该路处于IV 7区,路槽底距地下水位高度平均为1m+1.2m=2.2m ,查表可知此高度高于1H ,属于干燥路基。
(2)确定路基的平均稠度ω:查表可知路基平均稠度介于()03.11c ω和()20.10c ω之间,取1.1=ω。
(3)查表可得土基的回弹模量MPa E 400=。
4.路面结构组合设计 (1)拟定路面结构组合方案经计算,路基设计使用年限内一个车道上累计标准轴载次为4107.596⨯次左右,查表可得路面为高级路面,面层宜选择沥青混凝土,又由于该路为一级公路,因此采用双层式结构。
(2)拟定路面结构层的厚度表面层采用4cm厚细粒式密集配沥青混凝土,下面层采用6cm厚粗粒式密集配沥青混凝土。
由于沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应,基层和底基层分别采用刚度较高、水稳定性好的石灰粉煤灰稳定碎石基层(厚20cm)和石灰稳定土底基层(厚度待计算确定)。
(3)各层材料设计参数土基及路面材料的回弹模量及各强度值列于下表中5.根据设计弯沉值计算路面厚度 (1) 计算设计弯沉值一级公路,取0.1=c A ,面层为沥青混凝土,取0.1=s A ,半刚性基层、底基层总厚度大于20cm,取0.1=b A 。
设计弯沉:48.260.10.10.159674566006002.02.0=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=--b s c ed A A A N L计算各层材料的容许层底拉应力:ssp R K /σσ=细粒式密集配沥青混凝土:79.20.1/59674560.109.0/09.022.022.0=⨯⨯=⋅⋅=c ea s A N A KMPa5.079.2/4.1/===s sp R K σσ中粒式密集配沥青混凝土:79.20.1/59674560.109.0/09.022.022.0=⨯⨯=⋅⋅=c ea s A N A KMPa36.079.2/1/===s sp R K σσ粗粒式密集配沥青混凝土:MPa 08.30.1/59674561.109.0/09.022.022.0=⨯⨯=⋅⋅=c ea s A N A KMPa26.008.3/8.0/===s sp R K σσ两灰碎石:MPa91.10.1/596745635.0/35.011.011.0=⨯=⋅=c es A N KMPa34.091.1/65.0/===s sp R K σσ石灰土:MPa 5.21.1/596745645.0/45.011.011.0=⨯=⋅=c es A N KMPa09.05.2/225.0/===s sp R K σσ设计参数汇总表土基- 34 - 采用HPDS2003A公路路面设计程序计算结果:公路等级:一级公路新建路面的层数:5标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:26.5(0.01mm)路面设计层层位:5设计层最小厚度:15cm按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 26.5 (0.01mm)H( 5 )= 20 cm LS= 27.8 (0.01mm)H( 5 )= 25 cm LS= 25.5 (0.01mm)H( 5 )= 22.8 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H( 5 )= 22.8 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )= 22.8 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )= 22.8 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )= 22.8 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )= 22.8 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求)(2)路面设计层厚度 :H( 5 )= 22.8 cm(仅考虑弯沉)H( 5 )= 22.8 cm(同时考虑弯沉和拉应力)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 4 cm---------------------------------------粗粒式沥青混凝土 6 cm---------------------------------------石灰粉煤灰碎石 22cm---------------------------------------石灰土 23cm---------------------------------------土基三、水泥混凝土路面设计1.设计参数区)某新建双向2车道二级公路,拟采用水泥混广州郊区(IV7凝土路面,行车道宽度为9m。