路基路面工程沥青路面课程设计

《路基路面工程》课程设计公路沥青路面设计学校：学院：建筑工程学院班级：姓名：学号：台州某路段高速公路沥青路面设计计算书1.基本资料（1）自然地理条件台州地区计划修建一条双向六车道的高速公路，其中经过调查该路段地处Ⅳ4区，路基为中液限粘土，地下水位离地面高度为1.1m，路基填土高度为0.5m，属于中湿状态；根据我国“沥青及沥青混合料气候分区指标”及相应的“分布图”，得到最热月平均气温＞30℃，最低气温低于-9℃，年降雨量＞1000mm。

近期双向混合交通量为21000辆/日，交通组成和代表车型的技术参数分别如表1和表2所示，交通量年增长率为8%。

该路线沿线可开采砂砾、碎石，并有丰富的石灰、水泥、粉煤灰、沥青等材料供应。

（2）土基回弹指数的确定设计路段处于Ⅳ4区，路基处于中湿状态，路基土为中液限粘土，稠度为，查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)，得土基回弹模量为MPa。

土基回弹模量＜40 MPa，所以对地基进行加固处理，进行填土层50cm处外加25cm厚的石灰处理填土层，查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)，得土基回弹模量为200MPa。

（3）根据可行性研究报告可知路段所在地区近期交通组成与交通量，见表1-1。

预测交通量年增长率为8%。

沥青路面累计标准轴载次数按15年设计。

（4）设计轴载代表车型的技术参数 表1-2序号 汽车 型号 总重 (kN) 载重 (kN) 前轴重 (kN) 后轴重 (kN) 后轴数 轮组数 1 桑塔纳 21 10 7 14 2 五十铃 42 20 14 28 3 解放CA10B 1 双 4 黄河JN150 1 双 5 黄河JN162 1 双 6交通SH3612×2双轴载换算（弯沉及沥青层弯拉应力分析时） 表1-3车型 i P (kN)i n （辆/d ）35.421⎪⎭⎫⎝⎛P P n C C i i (辆/日)五十铃 前轴14 — —— — 后轴2818799 解放CA10B 前轴— — — — 后轴 1 1 4536 黄河JN150 前轴1 后轴 1 1 黄河JN162 前轴1 后轴 1 1 交通SH361 前轴1 后轴2×1∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 135.421 (次/日)轴载换算（半刚性层弯拉应力分析时） 表1-4车型 i P (kN)i n （辆/d ）821⎪⎭⎫⎝⎛P P n C C i i (辆/日)五十铃 前轴14 — — — — 后轴28 — — — — 解放CA10B 前轴— — — — 后轴11 4536 黄河JN150 前轴49 — — — — 后轴 1 1 黄河JN162 前轴1 后轴 1 1 交通SH361 前轴60 1 后轴2×21∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 1821 (次/日)（5）累计标准轴载作用次数（累计当量轴次）交通量计算详见以下列表，得到累计轴载次数结果见下表，属于重交通等级。

《路基路面工程》课程设计专业：道路工程班级：2014级5班学生：周治勇学号：p141914394 指导教师：王睿老师一、新建沥青路面结构设计计算1、设计资料a、地区某新建双向2车道二级公路，拟采用沥青混凝土路面，路基土为中液限粘土，路基填土高度1.2m，地下水位距路床2.3m，属中湿状态；多年最大道路冻深160cm。

b、经过OD调查及论证2012年底的交通组成情况如下表：2013年通车后前五年交通量增长率为4.5%，其后设计年限交通量增长率为6%。

车道系数：二级公路双向两车道在0.6~0.7，取0.7 二级公路设计年限为12年车道数：2车道设计速度：60km/h路基宽度：10m车道宽度：3.5mγ=0.053752、确定交通等级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下表确定。

（1）、计算标准轴载累计计算交通量NeA．当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时35.412 1∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Kiii PPnCCN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轴次（次／d ) ;ni——被换算车型的各级轴载作用次数（次／d) ;P一一标准轴载（KN）;Pi——被换算车型的各级轴载（KN）C1——被换算车型的轴数系数C2——被换算车型的轮组系数 ，双轮组为1.0，单轮组为 6.4，四轮组为 0.38; K 一一被换算车型的轴载级别当轴间距大于3米时，应按单独的一个轴载计算；当轴间距小于3米时，双轴或多轴的轴载系数应按以下公式计算：C1=1+1.2（m-1）设计年限一个车道累计当量轴次：计算公式：累计当量轴次：ηN rr Ne t 365]1)1[(⨯-+=试中： r ——设计年限交通量的平均年增长率% t ——设计年限N ——运营第一年双向日平均当量轴次（次/d ） N ——车道系数车型P i (KN) C 1 C2 n i (辆/日)黄河JN-150前轴49.00 1 6.4820235.69后轴101.60 1 1 878.62 解放CA10B前轴 19.40 1 6.4 15007.66后轴 60.85 1 1 172.83 长征CA160前轴45.20 1 6.4 38076.88后轴83.70 1 1 175.24 耶尔奇315MD3 前轴 57 1 6.4 16075.01后轴 107 1 1 196.83 标准轴载BZZ100前轴 0 1 6.4 200后轴100.11200 轴载小于25KN 的轴载作用可以不计。

目录路基路面设计任务书（3页）···············序章一、设计资料 (1)二、交通分析 (1)三、初拟路面结构 (3)四、各层材料的抗压模量与劈裂强度 (3)五、土基回弹模量的确定 (3)六、设计标准的确定 (4)七、确定石灰土碎石层层厚度 (5)八、验算层底拉应力 (7)九、防冻厚度验算 (10)沥青混凝土路面计算书一、 设计资料（见任务书）二、交通分析路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。

1.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。

（1）轴载换算。

轴载换算采用如下的计算公式：4.35121()Ki i i PN C C n P ==∑预测交通组成与交通量车型桑塔纳五十铃解放CA10 黄河JN150 黄河JN162 交通SH361 数量in （辆/d ） 8685.495 14953.057791.143185.035668.11563.63轴载换算结果表（弯沉）车型iP KN1C2Ci n4.3512()i i PC C n P桑塔纳 前轴 1.0 6.4 8685.495 -后轴 21 1.0 1.0 -五十铃 前轴 1.0 6.4 14953.05 － 后轴 42 1.0 1.0 2198 解放CA10 前轴 19.4 1.0 6.4 7791.14 － 后轴 60.85 1.0 1.0 898 黄河JN150 前轴 49.1 1.0 6.4 3185.035 924 后轴 101.6 1.0 1.0 3413 黄河JN162 前轴 59.5 1.0 6.4 668.115 447 后轴 115.0 1.0 1.0 1227 交通SH361前轴 60.0 1.0 6.4 63.6344 后轴110.02.2 1.0213 总和i N9364注：小于25kN 轴载不计（2）累计当量轴次。

大连大学DALIAN UNIVERSITY路基路面工程课程设计题目名称：沥青混凝土路面设计所在学院：建筑工程学院专业（班级）：土木093班学生姓名：指导教师：评阅人：设计题目：沥青混凝土路面的结构设计总计：设计论文 13 页表格 10 表指导教师（职称）：评阅人：完成日期： 2012年6月目录1路基路面设计任务书 3 1.1 设计资料 3 1.2 设计内容 3 1.3 主要参考资料 3 2沥青混凝土路面设计 4 2.1 轴载分析 4 2.2 结构组合与材料选取 6 2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 7 2.4 土基回弹模量的确定 7 2.5 设计指标的确定 7 2.6 设计资料总结 9 2.7 确定石灰层厚度 10 2 8 验算各层层底拉应力 11 3附图（1） 13基路面课程设计任务书1、设计资料湖北宜昌至巴东某新建一级公路，经调查路基土为高液限粘土，地下水位为1米，路基填土高度1.2米，近期交通量如下交通量年平均增长率7%（水泥混凝土路面设计时交通量年平均增长率取4%），沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。

2、设计内容分别设计水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的结构层次，并算出结构层厚度，水泥混凝土路面还需进行接缝设计。

主要包括以下内容：1）、详细的设计计算书（1）沥青混凝土路面：①、确定结构方案；②、确定设计参数；③、计算待求层厚度；④、弯拉应力计算。

（2）、设计图【1】路面结构图【2】相应的计算图3、主要参考资料：路基路面工程公路沥青路面设计规范公路路基设计规范沥青混凝土路面设计一、轴载分析1）路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载。

当以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力为设计指标时，轴载换算采用如下的计算公式：35.4211)(P P n C C N i i ki ∑==式中：N ——标准轴载的当量轴次，（次/日）；i n ——被换算车辆的各级轴载作用次数，（次/日）； P ——标准轴载，（kN ）;i P ——被换算车辆的各级轴载，（kN ），轴载小于25kN 的轴载作用不计；1C ——轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。

沥青道路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解沥青道路的基本概念，掌握沥青的组成、性质及分类。

2. 学生能掌握沥青道路施工工艺流程，了解各施工环节的关键技术要求。

3. 学生能了解沥青道路养护维修的基本知识，提高对道路使用寿命的认识。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析沥青道路常见病害及其成因，提出合理的防治措施。

2. 学生能通过实际操作，掌握沥青混合料的制备方法，提高动手实践能力。

3. 学生能运用理论知识，对沥青道路工程进行初步设计和施工组织设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对道路工程建设的兴趣，激发他们热爱专业、投身工程建设的热情。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的创新意识和解决问题的能力。

3. 增强学生的环保意识，让他们认识到道路工程建设中的环境保护和资源节约的重要性。

课程性质分析：本课程为道路工程相关专业的学科课程，以理论教学与实践教学相结合的方式进行。

学生特点分析：学生为高中年级，具有一定的物理、化学基础知识，对道路工程有一定的了解，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作的衔接，提高学生的动手能力和实际应用能力。

通过课程学习，使学生能够掌握沥青道路的基本知识，具备一定的工程素养。

二、教学内容1. 沥青基本知识：沥青的组成、性质、分类及在道路工程中的应用。

教材章节：第二章 沥青与沥青混合料2. 沥青道路施工工艺：包括沥青混合料的制备、摊铺、碾压、接缝处理等关键技术。

教材章节：第三章 沥青路面施工技术3. 沥青道路养护维修：介绍沥青道路常见病害、成因及防治措施，道路养护维修的基本方法及注意事项。

教材章节：第四章 沥青路面养护与维修4. 沥青道路工程设计：沥青道路工程初步设计、施工组织设计，包括道路结构、材料选择、施工方案等。

教材章节：第五章 道路工程设计教学进度安排：第一周：沥青基本知识学习，课堂讲解与实验相结合，使学生了解沥青的基本性质。

路基路面课程设计沥青一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握沥青在路基路面中的应用、性质和特点；技能目标要求学生能够通过实验和案例分析，了解沥青的制备和检测方法；情感态度价值观目标则是培养学生对道路工程学科的兴趣，提高学生对沥青材料的认知和评价能力。

通过对本章的学习，学生将能够：1.描述沥青的化学组成和物理性质。

2.解释沥青在路基路面中的作用和重要性。

3.分析沥青材料的制备和检测方法。

4.评价沥青材料在道路工程中的应用效果。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括沥青的性质、制备方法和应用。

首先，介绍沥青的化学组成和物理性质，如粘度、软化点等；其次，讲解沥青的制备方法，如矿沥青、焦沥青等；然后，阐述沥青在路基路面中的应用，如沥青混凝土、沥青碎石等；最后，通过案例分析，使学生了解沥青材料在道路工程中的实际应用效果。

教学大纲如下：1.沥青的性质2.沥青的制备方法3.沥青在路基路面中的应用4.沥青材料的实际应用案例分析三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法。

首先，通过讲授法，向学生传授沥青的基本知识和原理；其次，利用讨论法，让学生分组讨论沥青材料的优缺点及应用场景；接着，采用案例分析法，让学生通过分析实际工程案例，了解沥青材料在道路工程中的应用效果；最后，进行实验操作，让学生亲身体验沥青材料的制备和检测过程。

四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材方面，选用《道路工程》等相关书籍；参考书则包括《沥青路面设计与施工手册》等；多媒体资料有沥青材料制备和检测的实验视频、图片等；实验设备包括沥青粘度计、软化点测定仪等。

通过以上教学资源的支持，学生将能够更好地理解和掌握沥青相关知识，提高实际操作能力。

五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以保证评估的客观性和公正性。

平时表现主要考察学生的课堂参与度和提问回答，占总评的20%；作业包括沥青性质分析报告和实践操作报告，占总评的30%；考试则是对沥青相关知识的全面考察，占总评的50%。

路基路面课程设计计算书（新建沥青路面）（1）基本要求东北某公路部分路段拟建一条4车道的一级公路，设计年限为15年，拟采用沥青路面结构进行路面结构厚度设计，其中需给出三种结构组合方案，并尝试经济技术比较给出最优方案。

（2）气象资料该公路所在地区为V 2区，最低气温为-15℃。

（3）地质资料与筑路材料沿线土质为紫色粉质粘性土，地下水位距地表为 1.2m ，路基填土高平均为0.7m 。

公路沿线有大量碎石集料，筑路材料丰富，有水泥、石灰和粉煤灰等供应。

（4）交通资料据预测该路竣工初年的交通组成如表1所示。

使用年限内交通量的年平均增长率为10%。

（6）新建路面厚度设计a 、根据设计任务书要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次，确定交通量等级，面层类型，并计算设计弯沉值d l 和容许弯拉应力R σ。

当量标准轴载数N:以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标时35.4211)(P Pn C C N i i Ki ∙∙=∑=日）（次/303.1335=i n ——各级轴载作用次数； p ——标准轴载；i p ——被换算车型的各级轴载；1c ——轴数系数，）（1m 2.111-+=c ，其中m 为轴数；2c ——轮组系数，双轮组取为1；设计年限累计当量标准轴载数e N ：η∙∙⨯-+=1365]1)1[(N rr N t e)(69745.0303.13351.0365]1)1.01[(15万次=⨯⨯⨯-+=e N路面设计弯沉值d l ：）（）（mm A A A N l B s c ed 01.067.250.10.10.1106976006002.042.0=⨯⨯⨯⨯⨯==-- 轴载换算结果表（弯沉）表1②当以半刚性材料层底拉应力为设计指标时∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 18'2'1 )1(21'1-+=m C 2.1834=（次/日） 设计年限累计当量标准轴载数e N ：()[]（万次）5.53945.0812.10331.0365]1)1.01[(36511151=⨯⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN rr N te）（）（mm A A A N l B s c e d 01.002.270.10.10.1105.5396006002.042.0=⨯⨯⨯⨯⨯==--轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）轴载计算与累计轴载汽车车型前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距 交通量（次/日）东风KM340 24.6 67.8 1 2 0 460 江淮HF150 45.1 101.5 1 2 0 400 东风SP9135B 20.172.6 2 2 4 200五十铃EXR18L 60.0 100.0 3 24 400 江淮HF140A 18.9 41.8 1 2 0150五十铃NPR595G 23.5 44.0 1 20 100换算方法 弯沉及沥青层拉应力指标 半刚性层拉应力指标累计交通轴次 697万次 539.5万次表3 交通等级属于中交通 1、土基回弹模量的确定 路基填土高平均为0.7m 。

第一章新建沥青路面设计1.1路基干湿类型及路基回弹模量的确定资料：路基地属高原西南潮暖区V4区，路段地质组为泥质砂岩，上覆盖亚粘土。

路床顶面距地下水位2.0m。

（1）通过上述资料可查的：V4区粘土路基的临界高度H1=1.7~1.9m，H2=0.9~1.1m，由于H>H1，可判定路基干燥稳定路面强度和稳定性不受地下水和地表积水的影响，路基干湿类型为干燥。

（2）路床表面下80cm深度内平均稠度Wc与分界稠度的关系是Wc>=Wc1，因为路基干湿类型为干燥，可查的分界稠度Wc1=1.1，即Wc>=1.1，估计该段路基上层80cm范围内的平均稠度为1.15左右。

（3）由于路基土的平均稠度为1.15，所以查设计规范得土基回弹模量E0=47MPa.(4)由于是高等公路，由沥青面设计规范说明，采用重型击实试验时，土基回弹模量E0提高15%~30%，现取提高15%，则E0=47*(1+15%)=54.05MPa。

路基干湿类型为干燥。

1.2沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的设计（1）计算累计轴载作用次数，确定路面等级及计算设计弯沉值。

路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。

1)以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力时。

轴载换算：N=∑=⎪⎭⎫⎝⎛k iiiPPncc12135.4已知：此公路设计为高速公路，设计年限为15年，四车道的车道系数为0.4~0.5，在此取0.45。

t=2005-2002+1=4N1=()1200211r t N +-⨯=()%7131340+⨯=1641.6次 ()η⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=+113651N rN r Te =()45.06.164113.0136513.0115⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+ =10897874.1次2)验算半刚性基层层底拉应力是；① 轴载换算公式：⎪⎭⎫⎝⎛∑=''='P P iki i n c c N 8121② 累计当量轴次计算：N1=()1200211r t N +-⨯=()7.01398.937+⨯=1149.1次 ()η⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=+113651N r N r T e =()45.01.114913.0136513.0115⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+ =7628379.1次3)已知此公路等级为I 级，设计年限为15年，设计年内累计标准轴>400万次/车道，面层为沥青混凝土，查规范可得：此路面等级为高级路面。

《路基路面工程》课程设计专业：道路工程班级：2014级5班学生：周治勇学号：p141914394指导教师：王睿教师一、新建沥青路面结构设计计算1、设计资料a、地区某新建双向2车道二级公路，拟采用沥青混凝土路面，路基土为中液限粘土，路基填土高度1.2m，地下水位距路床2.3m，属中湿状态；多年最大道路冻深160cm。

b、经过OD调查与论证2012年底的交通组成情况如下表：C、该公路按二级公路标准修建，设计道路横断面为双向两车道。

经OD调查：该公路自2013年通车后前五年交通量增长率为4.5%，其后设计年限交通量增长率为6%。

车道系数：二级公路双向两车道在0.6~0.7，取0.7 二级公路设计年限为12年车道数：2车道设计速度：60km/h路基宽度：10mγ2、确定交通等级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下表确定。

标准轴载计算参数车辆参考表〔1〕、计算标准轴载累计计算交通量NeA．当以设计弯沉值设计指标与沥青基层层底拉应力验算时35.412 1∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Kiii PPnCCN 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轴次〔次／d ) ;ni ——被换算车型的各级轴载作用次数〔次／d) ; P 一一标准轴载〔KN 〕 ;Pi ——被换算车型的各级轴载〔KN 〕 C1——被换算车型的轴数系数C2——被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为，四轮组为 0.38; K 一一被换算车型的轴载级别当轴间距大于3米时，应按单独的一个轴载计算；当轴间距小于3米时，双轴或多轴的轴载系数应按以下公式计算：C1=1+1.2〔m-1〕设计年限一个车道累计当量轴次：计算公式：累计当量轴次：ηN rr Ne t 365]1)1[(⨯-+=试中： r ——设计年限交通量的平均年增长率% t ——设计年限N ——运营第一年双向日平均当量轴次〔次/d 〕 N ——车道系数轴载换算结果车型 P i (KN) C 1 C2 n i (辆/日)黄河JN-150 前轴 1 820后轴 1 1解放CA10B 前轴 11500后轴 1 1长征CA160前轴0 1380 后轴 1 1耶尔奇315MD3 前轴57 116075.01 后轴107 1 1 .83标准轴载BZZ100前轴0 12000 后轴100. 1 1 200轴载小于25KN的轴载作用可以不计。