最新7-路面结构荷载及材料
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交通荷载及路面设计参数在道路设计中,交通荷载是指道路结构承受的车辆荷载力,主要包括静力荷载和动力荷载两种形式。
静力荷载是指车辆静止状态下对道路结构施加的垂直作用力,如停车、交通信号灯等情况下的荷载力。
动力荷载是指车辆运行过程中施加在道路结构上的荷载力,如车辆行驶、超车、制动等情况下的荷载力。
在确定交通荷载时,需要考虑以下因素:1.车辆类型和重量:不同类型的车辆具有不同的荷载特性,例如轿车、货车、客车等。
设计荷载应根据不同类型的车辆的特点和重量来确定。
2.交通流量:道路的荷载应根据预计的交通流量来确定,即预计通过道路的车辆数量。
交通流量对道路的荷载具有直接影响,高交通流量将对道路的结构产生更大的荷载作用。
3.设计寿命:道路的设计寿命是指道路预计使用的年限。
不同的设计寿命要求不同的荷载标准,设计寿命越长,荷载标准越高。
4.地理条件:地理条件对道路的荷载也具有一定的影响。
例如,地震频率较高的地区需要采取更严格的荷载标准。
在道路设计中,除了交通荷载外,还需要考虑路面设计参数,以确保道路具有良好的承载力和耐久性。
一些常见的路面设计参数包括:1.路面材料:选择合适的路面材料是确保路面承载力和耐久性的重要因素。
一般常用的路面材料有沥青混合料、水泥混凝土等。
根据道路的荷载和使用条件合理选择路面材料。
2.路面厚度:路面厚度是指路面上覆盖材料的厚度。
设计路面厚度时需要考虑道路的设计寿命、荷载以及环境因素等,以保证路面的稳定性和耐久性。
3.路肩和排水设计:路肩是指道路两侧与行车道之间的区域,荷载的作用也会对路肩产生一定的影响。
在路面设计中,需要考虑到路肩的稳定和排水性能,以确保路肩能够适应不同的荷载和排水条件。
4.路面结构:路面结构是指路面各层材料的组合方式和厚度。
设计路面结构时需要根据道路的荷载、使用条件和土质情况等因素来确定合理的结构,以确保路面的承载力和耐久性。
综上所述,交通荷载及路面设计参数是道路设计中非常重要的一部分。
第1篇一、沥青混合料沥青混合料是路面工程中最常用的材料,主要由沥青、粗集料、细集料和填料组成。
沥青混合料具有优良的防水、抗滑、耐磨、耐久等性能。
1. 沥青:沥青是路面工程中的粘结剂,具有良好的耐高温、抗老化、抗裂性能。
常用的沥青有石油沥青、改性沥青等。
2. 粗集料:粗集料包括碎石、砾石、矿渣等,具有良好的骨架作用,提高路面的承载能力和稳定性。
3. 细集料:细集料包括砂、石粉等,主要起填充作用,提高路面平整度和密实度。
4. 填料:填料通常采用石灰、水泥等,用于改善沥青混合料的性能,提高其稳定性和耐久性。
二、水泥混凝土水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、抗滑性能优良等特点,适用于高速、重载交通道路。
1. 水泥:水泥是水泥混凝土路面中的主要胶凝材料,常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
2. 粗集料:粗集料包括碎石、砾石、矿渣等,用于形成水泥混凝土的骨架结构。
3. 细集料:细集料包括砂、石粉等,用于填充粗集料之间的空隙,提高混凝土的密实度。
4. 外加剂:外加剂如减水剂、缓凝剂等,可改善混凝土的性能,提高施工效率。
三、路面基层材料路面基层材料主要用于提高路面的承载能力和稳定性,常用的基层材料有:1. 石灰稳定土:石灰稳定土具有较好的水稳定性、抗裂性和耐久性。
2. 水泥稳定土:水泥稳定土具有强度高、耐久性好、抗裂性能优良等特点。
3. 级配碎石:级配碎石具有较好的水稳定性、抗滑性能和耐久性。
四、路面面层材料路面面层材料主要用于提高路面的防水、抗滑、耐磨等性能,常用的面层材料有:1. 沥青混凝土:沥青混凝土具有良好的防水、抗滑、耐磨、耐久等性能。
2. 水泥混凝土:水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、抗滑性能优良等特点。
3. 沥青玛蹄脂碎石(SMA):SMA路面具有优异的抗滑、耐磨、耐久等性能。
总之,路面工程施工材料的选择应充分考虑工程特点、交通荷载和环境条件,以确保工程质量、延长使用寿命和提升路面性能。
第六章路面结构的力学分析1.引言路面结构是指在路面上铺设的各种材料和层次,用来承受车辆荷载和环境荷载,并提供平稳、安全的行车路面。
路面结构的力学分析是研究路面结构在荷载作用下产生的应力和变形,以及结构的强度和稳定性。
2.车辆荷载车辆荷载是指行驶在路面上的车辆对路面产生的力和压力。
车辆荷载可包括静载荷和动载荷。
静载荷是指车辆停在路面上时对路面的作用力,动载荷是指车辆行驶时对路面的作用力。
车辆荷载可以通过车辆轴重、车辆类型、车速等参数来计算。
3.路面材料的特性路面材料的特性包括强度、刚度、抗裂性、耐久性等。
强度是指材料抵抗破坏的能力,刚度是指材料对应力的响应程度,抗裂性是指材料抵抗裂缝的能力,耐久性是指材料抵抗气候和环境影响的能力。
路面材料的选择应考虑车辆荷载、气候条件和交通流量等因素。
4.路面结构的力学模型路面结构的力学模型可分为弹性模型和塑性模型。
在弹性模型中,路面结构被假设为弹性体,能够在荷载作用下产生弹性变形,但不会导致结构破坏。
弹性模型的分析可通过有限元法等数值方法进行。
在塑性模型中,路面结构被假设为塑性体,能够在荷载作用下产生塑性变形,可能导致结构破坏。
塑性模型的分析可通过弹塑性理论和强度理论等方法进行。
5.路面结构的承载力路面结构的承载力是指其能够承受的最大荷载。
路面结构的承载力分析可通过确定路面结构的应力和变形,并比较其与材料的强度和变形能力。
当路面结构的应力超过材料的强度或变形超过材料的变形能力时,路面结构可能产生破坏。
6.路面结构的稳定性路面结构的稳定性是指其在荷载作用下保持平稳和不发生破坏的能力。
路面结构的稳定性分析可通过确定路面结构的变形和结构的弯曲、剪切和压实情况,以及土壤的支撑条件。
7.实例分析以城市道路的路面结构为例进行实例分析。
首先,通过调查和测量确定车辆荷载、路面材料和路面结构的参数。
然后,进行路面结构的力学分析,计算路面结构的应力和变形。
最后,比较计算结果与路面材料的强度和变形能力,评估路面结构的承载力和稳定性。
1、路面结构计算书1.1 水泥混凝土路面设计道路等级:城市主干道Ⅰ级;设计车速:50Km/h;设计荷载:公路-Ⅰ级;标准轴载:道路BZZ-100KN;路面类型:水泥混凝土路面;路面结构达到临界状态设计年限:30年;交通量达饱和设计年限:20年。
本次路面结构计算采用“《公路路面程序设计系统》HPDS2006”电算软件进行计算。
按一级公路标准等级进行计算。
变异水平的等级 : 中级可靠度系数 : 1.195面层类型 : 普通混凝土面层序号路面行驶车辆名称单轴单轮组的个数轴载总重(kN)单轴双轮组的个数轴载总重(kN)双轴双轮组的个数轴载总重(kN)三轴双轮组的个数轴载总重(kN)交通量1 标准轴载0 0 1 100 0 0 0 0 5420序号分段时间(年) 交通量年增长率1 10 9.6 %2 10 7.2 %3 10 6.4 %行驶方向分配系数 .5 车道分配系数 .6轮迹横向分布系数 .22混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量 31000 MPa混凝土面层板长度 4 m 地区公路自然区划Ⅳ面层最大温度梯度 88 ℃/m 接缝应力折减系数 .87基(垫)层类型----新建公路路基上修筑的基(垫)层层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料 250 13002 级配碎砾石 200 2503 新建路基 32基层顶面当量回弹模量 ET= 189.5 MPa中间计算结果 :HB= 260 r= .764 SPS= .97 SPR= 2.7BX= .53 STM= 1.87 KT= .46 STR= .85SCR= 3.55 GSCR= 4.12 RE=-17.6 %其中:HB-----拟定的混凝土面层厚度(mm)r------混凝土面层板的相对刚度半径(m)SPS----混凝土面层的荷载应力(MPa)SPR----混凝土面层的荷载疲劳应力(MPa)BX-----温度应力系数STM----混凝土面层的温度应力(MPa)KT-----温度疲劳应力系数STR----混凝土面层的温度疲劳应力(MPa)SCR----混凝土面层的综合应力(荷载疲劳应力与温度疲劳应力之和)(MPa)GSCR---可靠度系数与混凝土面层综合应力的乘积(MPa)RE-----GSCR与面层混凝土弯拉强度标准值的相对误差(%)设计车道使用初期标准轴载日作用次数 : 1626路面的设计基准期 : 30 年设计基准期内标准轴载累计作用次数 : 1.502976E+07路面承受的交通等级 :重交通等级基层顶面当量回弹模量 : 189.5 MPa混凝土面层设计厚度 : 260 mm通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------普通混凝土面层 260 mm---------------------------------------水泥稳定粒料 250 mm---------------------------------------级配碎砾石 200 mm---------------------------------------新建路基新建基(垫)层及路基顶面交工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数 : 2基(垫)层及路基交工验收综合影响系数 : 1标准轴载 : BZZ-100层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料 250 13002 级配碎砾石 200 2503 新建路基 32第 1 层顶面交工验收弯沉值 LS= 53.6 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算) 第 2 层顶面交工验收弯沉值 LS= 211.5 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算) 路基顶面交工验收弯沉值 LS= 291.1 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)1.2 沥青混凝土路面设计道路等级:城市主干道Ⅰ级;设计车速:50Km/h;设计荷载:公路-Ⅰ级;标准轴载:道路BZZ-100KN;路面类型:沥青混凝土路面;路面结构达到临界状态设计年限:15年;交通量达饱和设计年限:20年。
第一章课程简介与公路建设发展(路基路面工程习题判断与选择题)二、选择题1、公路路基是路面的基础,是公路工程的重要组成部分,路基必须主要具有足够的( abd )。
a、强度;b、稳定性;c、刚度;d、耐久性。
2、公路路面时直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构,应具有良好的稳定性和足够的强度、刚度,其表面还应满足( acd )的要求。
a、平整;b、耐磨;c、抗滑;d、排水。
3、土基路床分为上路床、下路床,其层位厚度上、下路床为( b )。
a、30cm、80cm;b、30cm、50cm;c、80cm、70cm;d、80cm、150cm。
三、判断题(正确√;错误×)1、面层分为表面层(×)。
2、面层分为上面层、中面层、下面层(√)。
3、基层分为上基层、下基层及底基层(√)。
4、土基分为路床、路堤(√)。
5、土基路堤分为上路堤、中路堤、下路堤(×)。
四、简答题1、简述路面分层主要分几层?面层、基层、底基层、路基(含垫层)五、论述题1、论述国家高速公路网布局规划中“79186”代表意义?其中“6”代表的具体内容?“79186”中的“7”代表的是以北京为中心的7放射线,“9”代表的是南北纵(经线),“18”代表的是东西横线(纬线),“6”代表的是地区环线。
“6”代表的是沈阳环线、杭州湾环线、成都环线、台湾环线、珠江三角洲环线和海南环线。
第二章总论二、选择题1、公路用土按不同的工程特性划分为(abcd )四大类,并细分为11种土。
a、巨粒土;b、粗粒土;c、细粒土;d、特殊土。
2、利用( bcd )等无机结合料修筑半刚性路面,半刚性路面结构目前已广泛用于高等级公路与城市道路,成为一种主要的结构型式。
a、改性土;b、石灰;c、水泥;d、工业废渣。
3、我国公路自然区划图制定主要依据我国划分自然区划的目的和原则进行,该区划是根据以下( abc )原则制定的。
a、道路工程特征相似的原则;b、地表气候区划差异性的原则;c、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则;d、主要考虑b和c。
市政工程规范要求中的道路路面材料要求市政工程规范对于道路建设提出了严格的要求,特别是对道路路面材料的选用和施工进行了规范。
道路路面材料的质量直接影响着道路的使用寿命和行车安全,因此在道路建设过程中必须严格按照规范要求选择和使用路面材料。
1. 路面材料的分类道路路面材料主要包括水泥混凝土、沥青混凝土和砂石路面三种类型。
根据工程的需求和使用环境的不同,选择合适的路面材料,将有助于提高道路的使用寿命和承载能力。
2. 路面材料的选用标准在选择路面材料时,需要考虑以下几个方面的标准:2.1 强度标准道路路面需要承受来自车辆和行人的荷载,因此材料的强度是一个重要的考虑因素。
根据规范要求,不同道路等级的路面需要满足相应的强度标准,以确保路面能够承载相应的荷载,保证道路的安全性和稳定性。
2.2 耐久性标准路面材料的耐久性指材料在长期使用和各种环境条件下的性能表现。
考虑到道路的长期使用需求,耐久性是选择路面材料时必须要考虑的要素之一。
耐久性好的路面材料使用寿命长,不易老化和开裂,从而减少了维修和更换的频率,降低了维护成本。
2.3 抗滑性标准为了确保车辆行驶过程中的安全性,道路路面材料需要具备良好的抗滑性。
在湿滑、雨雪天气或急刹车等情况下,抗滑性好的路面材料能够提供良好的附着力,减少交通事故的发生。
3. 路面材料的施工要求选择合适的路面材料只是保证道路质量的一部分,正确的施工方法和技术同样重要。
以下是一些常见的施工要求:3.1 基层处理在铺设路面材料之前,需要对基层进行一系列的处理,确保基层的平整度和强度满足要求。
常见的基层处理方法包括填充和夯实,以及进行必要的平整和修补工作。
3.2 环境要求施工过程中需要注意环境的相关要求,例如温度、湿度等。
在特殊的气候环境下,施工工艺可能需要进行调整,以确保施工质量。
3.3 施工工艺控制路面材料的施工过程需要控制好施工工艺,保证材料的均匀性和密实性。
例如,在沥青混凝土路面施工中,需要注意沥青的温度和均匀性,以及摊铺和压实过程中的控制。