水泥混凝土路面课程设计

水泥混凝土路面设计1标准轴载交通量分析高速公路设计基准期为30 年，安全等级为一级,我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100.凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为：161()100ni s i i i pN N α==∑式中： s N — 100KN 的单轴-双轮组标准轴数的通行次数; i P — 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN ）; n - 轴型和轴载级位数；i N —各类轴-轮型i 级轴载的通行次i α—轴-轮型系数。

表1-1 轴载换算结果则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数:rr g 365]1)g 1[(η⨯⨯-+=t s e N N式中: e N - 标准轴载累计当量作用次数(日); t - 设计基准年限；r g — 交通量年平均增长率，由材料知，r g =0。

05；η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表1-2）,取0。

20。

表1—2 混凝土路面临界荷位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 0。

54～0.62行车道宽≤7m161()100ni s i i i pN N α==∑=511。

835rr g 365]1)g 1[(η⨯⨯-+=t s e N N=e N 248×104因为交通量100×104＜248×104＜2000×104次，故可知交通属于重交通等级。

2拟定路面结构由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级，根据高速公路重交通等级和低级变异水平等级查表16—17得初拟普通混凝土面层厚度大于240mm 。

普通混凝土板的平面尺寸为宽4m ，长4。

5m ，拟定各结构层厚：普通混凝土面层厚为250mm ；基层选用水泥稳定粒料,厚为180mm ；二级自然区划及规范知垫层为150mm 的天然砂砾，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5。

课程设计说明书题目水泥混凝土路面设计目录一、课程设计题目 (4)二、课程设计目的 (4)三、课程设计内容 (4)四、路石厚度计算 (5)1、交通分析 (5)2、初拟路面结构 (5)3、路石材料参数确定 (6)4、荷载疲劳应力 (8)5、温度疲劳应力 (8)6、检验初拟路面结构 (10)7、接缝设计 (10)7.1纵向接缝 (10)7.2横向接缝 (11)8、混凝土面板钢筋设计 (11)8.1边缝补强设计 (11)8.2角隅钢筋 (12)9、材料用量计算 (12)9.1面层 (12)9.2基层 (13)9.3垫层 (14)10、施工要求说明 (14)11、参考文献 (15)12、附图 (16)一、课程设计的题目水泥混凝土路面设计：公路自然区划∏区拟建一条一级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽9m，经交通调查得知，设计车道使用初期轴荷载日作用次数为5500。

试设计该路面结构。

二、课程设计的目的通过课程设计巩固和加深所学的专业知识，熟悉相关的设计规范和施工规范，掌握实际工程结构设计的全过程。

使学生将所学的专业基础和专业课只是在课程设计过程中有机的联系在一起，为进行实际的工程设计奠定基础。

要求学生在课程设计之后对相关的设计规范、施工和试验规范等有比较系统和全面的了解，综合解决水泥混凝土路面结构设计中的实际问题，深入理解水泥混凝土路面的设计理论，掌握设计方法。

三、设计内容（主要技术关键的分析、解决思路和方案比较等）1、结构组合设计；2、材料组成设计；3、混凝土板厚的确定；4、板的平面尺寸确定；5、接缝设计；6、配筋设计；7、材料用量计算；8、施工要求说明；9、设计图纸为A3路面结构详图一张（手工绘制），要求整洁、规范、图幅和数量符合要求。

10、附参考文献路石厚度计算公路自然区划Ⅱ区拟新建一条一级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽9米。

经交通调查得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为5500。

设计说明书 工程概况拟设计道路路线位于平原微丘地区，公路自然区划分为II 5区，地震烈度为六级，设计标高为243.50mm ，地下水位为路面下7.5m 。

设计资料土质:所经过地区多为粉性土交通:根据最新路网规划，预测使用初期2012年年平均日交通量见下表，年平均增长率取为6.8%：设计任务与内容根据所给资料，利用HPDS2003公路路面设计程序系统进行路面结构的设计（至少两种不同的路面结构） 编写设计说明书，包括混凝土路面及沥青路面结构，厚度设计，水泥混凝土路面板接缝设计等。

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土，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。

设计依据及标准【1】《公路路基设计规范》（JTGD30-2004） 【2】《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006） 【3】《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002） 【4】《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003） 路基横断面设计1.拟定路基横断面形式尺寸1）确定公路等级：将车辆都折算成小客车起始年平均日交通量：N0=600+420+320+180+100+120+210+300=2250 辆/d 计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式：10(1)n dN N γ-=⨯+计算式中 :Nd —远景设计年平均日交通量，辆/日； N0—起始年平均日交通量，辆/日； γ—年平均增长率，取6.8%； n —远景设计年限，取15年所以：设计交通量 ：()-115-10225056521(10.068)n dN N γ==⨯=++辆/d ，在5000 15000之间，因此根据《公路工程技术标准》JTG B01-2003 ，拟定该条道路为双车道的二级公路，设计车速为60km/h,设计采用的服务水平为一级，采用整体式路基。

路基宽度12m,路基设计标高为道路中线。

路基标准横断面技术指标见下表1。

水泥混凝土路面设计1标准轴载交通量分析高速公路设计基准期为30年，安全等级为一级，我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100 凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为：N s i N i（旦卢y 100式中：N s—100KN的单轴一双轮组标准轴数的通行次数;P —各类轴一轮型；级轴载的总重（KN）；n—轴型和轴载级位数；N i—各类轴一轮型i级轴载的通行次:-j —轴一轮型系数。

表1-1轴载换算结果则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数：N e二Ns[（1八1]365g r式中：N e—标准轴载累计当量作用次数（日）；t —设计基准年限；g r —交通量年平均增长率，由材料知，g r =0.05；n —临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表1-2），取0.20。

4N e =248X 10因为交通量100X104 V 248X 04V 2000X104次，故可知交通属于重交通等级。

2拟定路面结构由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级， 根据高 速公路重交通等级和低级变异水平等级查表 16-17得初拟普通混凝土面层厚度大 于240mm 。

普通混凝土板的平面尺寸为宽4m ,长4.5m ，拟定各结构层厚：普通混凝土面层厚为250mm ；基层选用水泥稳定粒料，厚为 180mm ;二级自然区 划及规范知垫层为150mm 的天然砂砾，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为 5.0Mpa ，路基回弹模量为30Mpa ;低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去600Mpa ；水泥稳定粒料基层回弹模量取 1300Mpa 。

(表 2-1)表2-1h 2E 1 +h ；E 2 =1300汉 0.182 +600 父0.152 h 2 h ； = 0.182 0.152公路等级纵缝边缘处 高速公路、一级公路、收费站0.17 〜0.22/ / ” 行车道宽＞7m 0.34 〜0.39 二级及二级以下公路行车道宽＜ 7m0.54 〜0.62表1-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数N sn=zi 4=511.835N eN s [(1 g r )t -1] 365g r_1=1013 Mpa 时巳 h ；E 2gh 2)2( 1 )14E 1h^t* E 2h 2a =6.22[1 —1.51(Ex ) g] = 6.22[1 一1.51(空严]=4.293E 。

水泥混凝土路面工程课程设计(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《水泥混凝土路面工程》课程设计一、设计资料青海某地拟建一条公路，交通调查如下：解放CA10B 车950辆/日，黄河JN150车200辆/日，东风EQ140车250辆/日，交通SH141车800辆/日，交通量平均增长率为7%，土质为中液限粘土，平均稠度为，土基回弹模量E 0=45MPa,季节性冰冻地区，冰冻深度为米。

详细交通组成表如下：二、设计内容1、根据设计资料要求，确定路面等级和面层等级；路面等级：路面等级由公路等级划分，而公路等级又由交通量确定。

水泥混凝土路面设计年限取20年，则由已知的：“解放CA10B 车950辆/日，黄河JN150车200辆/日，东风EQ140车250辆/日，交通SH141车800辆/日，交通量平均增长率为7%”，按交通量计算公式：120365[(1)1]/365/202200*365/7%*[(17%)1]/365/204510t e N N γγ=+-=+-=可计算出交通量eN =4510辆/日。

换算成小客车的交通量eN =4510*2=9020辆/日（换算系数为2）。

由此查公路分级与技术标准可知此公路等级为双车道的二级公路。

则路面等级查表相关规范可知为高级路面。

换算为标准轴载的作用次数：由相关规范，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级。

由相关规范横向分布系数为。

交通量年平均增长率7%。

则设计基准期内设计车道标准轴载累积作用次数为20[(1)1]*365258.92*[(17%)1]*365*0.397%1.516t s r e rN g N g E η+-=+-==查(表16-4教材P459）可知路面面层等级为重交通。

2、初拟路面结构由(教材P477)查的，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h 1=。

水泥混凝土路面课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握水泥混凝土路面的基本构成和材料特性，理解其作为道路结构层的功能与重要性。

2. 引导学生了解水泥混凝土路面的施工工艺流程及其质量控制要点，明确相关技术规范和标准。

3. 使学生了解水泥混凝土路面的养护、维修与管理方法，认识到其在使用寿命内的持续管理必要性。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行水泥混凝土路面设计和施工方案制定的能力。

2. 提高学生分析和解决水泥混凝土路面常见病害的能力，为未来从事道路工程领域工作打下基础。

3. 培养学生通过小组合作，进行实验操作、数据分析和总结报告撰写的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对道路工程专业的兴趣，培养其从事相关领域工作的热情和责任感。

2. 引导学生关注道路工程建设中的环保和节能问题，培养其绿色环保意识和可持续发展观念。

3. 培养学生严谨求实的科学态度，使其在学习和工作中具备良好的职业道德和团队协作精神。

二、教学内容1. 水泥混凝土路面基础知识：包括水泥混凝土路面的定义、分类及其在我国道路工程中的应用；介绍水泥、砂、石等原材料的选择与性能要求。

2. 水泥混凝土路面结构设计：讲解路面结构层的组成、功能及设计原理；分析不同类型水泥混凝土路面的结构特点及适用条件。

3. 水泥混凝土路面施工工艺：详细介绍水泥混凝土路面的施工流程，包括基层处理、模板安装、混凝土浇筑、振捣、抹平、养护等环节，强调施工质量控制要点。

4. 水泥混凝土路面病害与防治：分析常见的水泥混凝土路面病害类型及其成因，提出相应的防治措施和方法。

5. 水泥混凝土路面养护与管理：介绍水泥混凝土路面的养护方法、周期和维护管理措施，强调养护与管理在延长路面使用寿命方面的重要性。

教学内容依据教材相关章节进行组织，确保课程的科学性和系统性。

在教学过程中，注意引导学生结合实际工程案例进行分析，提高教学内容的针对性和实用性。

教学进度安排合理，保证学生在掌握理论知识的基础上，有足够的时间进行实践操作和小组讨论。

课程设计任务书题目新建沥青路面（水泥混凝土路面）设计旧路改建路面设计系(部) 土木工程学院专业土木工程班级土木111学生姓名学号6 月 2 日至 6 月9日共 1 周指导教师(签字)系主任(签字)201 4 年6月5 日第一节 路基干湿类型及路基回弹模量的确定 (8)1.1.1 路基干湿类型的确定 ..................................................................................... 8 1.1.2 路床表面以下80cm 深度内平均稠度 ........................................................... 8 1.1.3 土基回弹模量的确定 ..................................................................................... 8 第二节 沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的计算 (8)1.2.1 以设计弯沉为指标及沥青层层底拉应力验算 ................................................. 9 1.2.2 半刚性基层层底拉应力验算 ........................................................................... 12 1.2.3 路面的设计弯沉值的计算 ............................................................................... 14 第三节 路面结构的组合与厚度方案 (14)1.3.1拟定路面结构组合方案 ...................................................................................... 14 1.3.2拟定路面结构层厚度 .......................................................................................... 15 1.3.3各层材料的设计参数 .......................................................................................... 15 1.3.4计算各层材料的容许拉应力（方案一） .......................................................... 16 1.3.5 新建沥青路面方案的电算过程附图 .. (18)1.3.5.1轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 .......................................... 18 1．3．5.2新建路面结构厚度计算 ...................................................................... 20 1．3．5.3竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 .................................................. 22 1．3．5.4新建沥青路面结构附图 ...................................................................... 24 1.4 路面结构的组合与厚度方案（方案二） ............................................................. 24 1.4.1新建沥青路面方案的电算过程附图 (26)1.4.1.1轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 .......................................... 26 1.4．1.2新建路面结构厚度计算 ........................................................................ 28 1．4．1.3竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 .................................................. 29 1.4．1.4新建沥青路面结构附图 (31)第二章 水泥混凝土路面设计 (32)第一节 水泥混凝土路面结构方案的选定 (32)2.1.1 设计使用年限内标准累积当量轴次的计算 ..................................................... 32 第二节 初拟路面结构（方案一） (34)2.2.1 确定基层顶面的当量回弹模量t E (34)2.2.2 荷载疲劳应力的计算 ......................................................................................... 36 2.2.3 温度疲劳应力的计算 ......................................................................................... 37 2.2.4 应力验算 ............................................................................................................. 39 第三节 新建普通水凝混凝土路面方案的电算过程附图 ................................................... 39 第四节 新建混凝土层面结构图 ........................................................................................... 43 第五节 初拟路面结构（方案二） . (44)2.5.1 确定基层顶面的当量回弹模量t E (44)2.5.2 荷载疲劳应力的计算 ......................................................................................... 45 2.5.3 温度疲劳应力的计算 ......................................................................................... 46 2.5.4 应力验算 ............................................................................................................. 48 第六节 新建普通水凝混凝土路面方案的电算过程附图 ................................................... 48 第七节 新建混凝土层面结构图 . (52)3.1旧路改建路面结构方案（方案一） (53)3.1.1 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 (53)3.1.2改建路段原路面当量回弹模量计算 (54)3.1.3改建路面补强厚度计算 (56)3.1.4竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 (57)3.1.5改建沥青路面结构图 (58)3.2旧路改建路面结构方案（方案二） (59)3.2.1 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 (59)3.2.2改建路段原路面当量回弹模量计算 (61)3.2.3改建路面补强厚度计算 (62)3.2.4竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 (64)3.2.5改建沥青路面结构图 (65)第四章设计总结 (66)参考文献 (67)路面结构图 (68)第一章 新建沥青路面设计第一节 路基干湿类型及路基回弹模量的确定按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长度不应小于500米)确定各路段土基弹性模量。

编号：道路综合课程设计说明书题目：普通混泥土路面设计院（系）：建筑与交通工程学院专业：交通工程专业学生姓名： xxxxx学号： xxxxxx指导教师： xxxxxxx2012 年9 月3 日目录一、设计资料 (4)二、设计内容 (4)1.交通量分析 (4)2.初拟路面结构..................................................... 错误!未定义书签。

3.路面参数的确定................................................. 错误!未定义书签。

4.荷载应力............................................................. 错误!未定义书签。

5. 温度疲劳应力 (6)6.校核 (6)7方案确定 (7)三.施工图纸 (7)1. 路面结构图 (7)2.水泥混凝土路面板块布置图 (7)3.水泥混凝土路面板块构造图 (7)四、工程量 (13)1.普通混凝土用量 (8)2.水泥稳定碎石用量 (8)3.石灰与粉煤灰用量 (8)4.钢筋用量 (8)五、施工方案 (8)21.施工前的准备 (8)2.垫层的施工 (9)3.基层的施工 (9)4.面层的施工 (10)六、课设总结 (13)参考文献34一、 设计资料公路自然区划Ⅲ区拟新建一条1Km 的二级公路，路基回弹模量根据以往经验区30Mpa ，采用普通混泥土路面，路面宽16m （双向四车道），设计车道使用初期标准轴载日作用次数为3100。

交通量年增长系数取4%。

平面尺寸设计：板长5m ，板宽4m 。

试设计该路面厚度。

接缝设计：纵缝采用设拉杆平缝，横缝采用不设传力杆的假缝。

初拟路面结构：底基层20cm 石灰粉煤灰稳定土，基层18cm 水泥稳定碎石。

二、 设计内容1.交通分析根据表16-1[1]，二级公路设计基准期为20年，安全等级三级.由表16-3[1]临界荷位处的车辆轮迹横向系数取0.36，交通年增长率为4%。