高速公路路面方案比选及其设计要点
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高速公路工程中的路面设计与施工在高速公路工程中,路面设计与施工是至关重要的环节。
良好的路面设计和合理的施工方法能够确保道路的安全、舒适和使用寿命。
本文将探讨高速公路工程中的路面设计与施工的各个方面。
一、路面设计1. 路基设计路基是支撑和固定路面的基础层,合理的路基设计能够分担车辆荷载,提高路面的承载能力和稳定性。
路基设计需要考虑土质、地下水位、交通荷载等因素,并采用适当的排水措施,防止积水对路面的损害。
2. 路面材料选择高速公路路面通常采用沥青混凝土或水泥混凝土作为材料。
在选择路面材料时,需要考虑材料的耐久性、抗滑性、抗裂性等性能指标,并进行材料试验和工程经验分析,确保选择合适的材料以提高路面的使用寿命和安全性。
3. 路面结构设计路面结构设计应考虑到不同荷载下的应力分布和变形情况,以确保路面结构的稳定性和平整度。
设计中需要确定路面的厚度、层序、材料比例等参数,并进行冻胀检测和强度试验,确保路面结构满足设计要求。
4. 路面标线与标志设计路面标线和标志在高速公路上起到引导和提醒驾驶人的作用,安全合理的标线与标志设计能够减少交通事故的发生。
设计中需要考虑标线的颜色、宽度、长度等要素,并根据实际交通情况合理设置标志,提高道路的可视性和驾驶人的安全感。
二、路面施工1. 前期准备工作在进行路面施工之前,需要进行详细的工程勘察和设计,确定路面的地理条件和土质特征,进行地面平整和排水处理,清理现场并进行相关预备工作,保证施工的顺利进行。
2. 压实与铺设基层路面的基层施工是保证路面稳定性和平整度的重要环节。
在基层施工中,需要进行土壤的平整和压实,采用碎石、碎石灰等材料进行填充和压实,确保基层的强度和稳定性。
3. 道路铺装路面的铺装是整个施工过程的重中之重。
根据设计要求和施工方案,进行沥青混凝土或水泥混凝土的铺设,确保路面的平整度和均匀度。
在铺装过程中,需要注意温度控制、坡度控制等因素,以确保路面的质量。
4. 检测与验收施工完成后,需要进行路面的检测和验收工作。
高速公路路面设计高速公路,作为现代交通的重要组成部分,对于路面设计的要求非常高。
一个合理、安全、舒适的路面设计可以提高行驶效率,减少事故的发生,并提升驾驶员和乘客的舒适感。
本文将探讨高速公路路面设计的要点和原则。
一、设计要点1. 路面材料选择:高速公路路面材料应选用耐久性好、抗滑性强的材料。
常见的选择包括沥青混凝土、水泥混凝土和复合材料等。
这些材料具有良好的抗压强度和耐磨性,能够承受高速流量和频繁的车辆行驶。
2. 路面厚度设计:路面的厚度应根据交通流量、车辆类型和设计寿命等因素进行合理设计。
通常采用的方法是根据路面材料的强度和变形特性,结合实际交通情况,确定合适的厚度。
3. 路面坡度设计:路面坡度的设计对水排除和车辆操控有重要影响。
一般情况下,高速公路的路面坡度应与横向坡度相匹配,以确保雨水顺利排除,并提供平稳的驾驶体验。
4. 路肩设计:路肩的设计要考虑到紧急情况下的车辆停靠和故障车辆的抢修。
路肩应保持足够宽度,便于车辆停靠和维修。
此外,路肩材料应具备足够的强度和抗滑性。
5. 排水设计:高速公路路面的排水设计要确保雨水迅速排除,防止积水。
设计中应考虑到路面横坡,设置合适的排水设施,如雨水口和排水管道等。
二、设计原则1. 安全性原则:高速公路路面设计首要考虑的是行车安全。
路面应保持平整,无凹凸、裂缝和坑洞等缺陷。
此外,应合理设置标线和交通标志等,提高车辆行驶的可见性和识别性。
2. 耐久性原则:高速公路路面的设计寿命通常较长,因此在设计过程中应考虑到路面的耐久性。
材料的选择和厚度的设计应能够承受长期大量车辆的行驶,减少修复和维护的频率。
3. 舒适性原则:高速公路路面的设计还应关注乘坐舒适性。
路面应平整,避免凹凸不平和过度坡度的设计。
此外,应考虑到路面的噪声和振动控制,减少对驾驶员和乘客的不良影响。
4. 环保性原则:高速公路路面设计应考虑环境保护因素。
选择环保型材料,减少对资源的耗费和对环境的污染。
同时,在施工过程中应采取适当的措施,减少对周边环境的扰动和破坏。
高速公路设计规范要求及路面材料选择高速公路作为现代交通网络中的重要组成部分,其设计规范要求和路面材料选择对于确保道路的安全性、舒适性和可持续性发展至关重要。
本文将从设计规范要求和路面材料选择两个方面进行讨论。
一、高速公路设计规范要求1. 设计标准高速公路设计必须符合国家相关标准和规范,如《公路工程技术标准》、《公路交通设计规范》等。
这些标准包括了道路几何设计、交通流量计算、交叉口设计等方面的要求,旨在确保高速公路的安全和通行效率。
2. 车道设计高速公路通常包含多条车道,根据交通流量和道路等级确定车道宽度和数量。
设计中需要确保车道宽度足够,以容纳车辆并提供安全的超车条件。
此外,道路的水平和垂直曲线设计也需要满足标准要求,以提供良好的行驶视野和舒适性。
3. 高速公路出入口设计出入口设计是高速公路设计中的重要组成部分,要求合理设置并设计合适的匝道和汇入道。
出入口通道的设计需要考虑交通流量、交叉流和通行速度等因素,以确保车辆的顺畅进出和高速公路整体的流动性。
4. 安全设施高速公路应配备完善的安全设施,包括路肩、护栏、反光标志、照明设施等。
这些设施在保障行车安全、提高夜间能见度和减轻交通事故影响方面起着关键作用。
设计时需考虑不同气候条件和地理特点,选择合适的材料和布置方案。
二、路面材料选择1. 沥青混凝土沥青混凝土被广泛应用于高速公路路面,其具有良好的柔性和承载能力。
通过合理的配合比例和施工工艺,可以确保路面的耐久性和抗裂性。
沥青混凝土适用于大部分气候条件,且维护成本相对较低。
2. 水泥混凝土水泥混凝土在高速公路的主要应用领域为刚性路面。
相比于沥青混凝土,水泥混凝土具有更高的刚度和承载能力,适用于重载交通和频繁荷载的路段。
然而,水泥混凝土对于温度变化和地震等外力的适应性较差,需要进行合理的温度和伸缩缝设计。
3. 复合材料复合材料路面是相对较新的技术,通过结合沥青混凝土和水泥混凝土的优点,提高了路面的耐久性和承载能力。
高速路面工程设计方案一、工程背景随着经济的快速发展和人民生活水平的提高,交通需求日益增加,特别是高速公路在我国的建设和发展越来越迅猛。
高速公路作为主要的立体交通系统之一,对于国民经济和社会的发展起着不可替代的重要作用,因此高速公路的建设和管理工作必须要得到充分的重视和关注。
二、工程概况本次高速路面工程设计位于XX省,起点为XX市XX段,终点为XX市XX段,全长约XX公里。
设计车速为XX公里/小时,设计年交通量为XX万辆,设计车道为双向六车道。
作为高速公路路面的重要组成部分,路面工程设计方案必须要充分考虑到道路的平整度、抗冲刷性、耐久性和安全性等因素,确保道路的舒适性和通行的安全性。
三、设计原则1. 安全性:路面工程设计必须要符合国家公路交通安全标准,确保高速公路通行的安全和畅通。
2. 耐久性:路面工程设计必须要选择耐久性好的材料,确保道路能够经受住长期交通的冲击和磨损,延长路面的使用寿命。
3. 经济性:路面工程设计必须要在满足道路使用功能的前提下,充分考虑到投资成本和维护成本,保证设计方案的经济可行性。
4. 环保性:路面工程设计必须要选用环保材料,减少对自然环境的污染,保护生态环境。
四、设计内容1. 路面结构路面结构是整个路面工程的基础,设计方案必须要充分考虑到路面的承载能力、抗冲刷性和耐久性等要求。
根据设计车速和交通量的要求,采用C30混凝土路面结构,厚度为定厚,碎石级配为16-31.5mm。
路面底基层采用碎石垫层,中间层采用碎石粘结层,面层采用防水沥青砂浆混凝土。
路面结构层厚度按照不同部位的交通量和荷载要求进行设计。
2. 路面材料路面材料的选择直接影响到道路的使用寿命和维护成本,设计方案必须要严格按照国家标准选用优质的路面材料。
路面基层采用碎石料,中间层采用碎石粘结层,面层采用优质沥青混凝土。
并且根据道路的不同部位和交通量要求,对路面材料的配比和质量要求进行严格的控制。
3. 设计施工工艺设计方案必须要考虑到施工工艺的合理性和施工的质量控制,确保路面工程的施工质量和使用性能。
高速公路路线方案比选探讨高速公路是现代化交通建设的重要组成部分,也是推动经济发展和提升人民生活水平的重要基础设施。
在高速公路的规划建设中,选择合适的路线方案是十分重要的,因为它直接关系到交通效益、投资效果和自然环境的保护。
本文将就高速公路路线方案的比选探讨进行论述。
首先,高速公路路线的选择应充分考虑交通需求和交通流的特点。
通过交通调查和交通流分析,可以了解到交通需求和交通流的方向、数量和速度等信息。
根据这些信息,可以选择出适合的路线方案,以满足交通需求和提高交通效率。
例如,如果地区的交通需求主要是从东向西,那么在规划建设高速公路时,应选择东西走向的路线方案,以便提高交通效益。
其次,高速公路路线的选择还应考虑自然环境和生态环境的保护。
在路线规划中,应尽量避免破坏自然生态系统和破坏生物多样性。
当存在多个路线方案时,应进行综合评价,选择对自然环境影响较小的方案。
例如,如果地区有一片重要的湿地,那么在规划建设高速公路时,应尽量避开这片湿地,以保护湿地生态系统的完整性。
此外,高速公路路线的选择还应考虑经济效益和投资效果。
高速公路的建设需要投入大量资金,因此,在路线比选时,应综合考虑投资回报率、经济效益和社会效益等因素。
通过经济评价和投资分析,可以选择出具有较高经济效益和较好投资效果的路线方案。
例如,如果一些路线方案的建设投资相对较少,但能够覆盖更多的人口和产业集聚区,那么这个方案就具有较好的经济效益和投资效果。
最后,高速公路路线的选择还应充分考虑社会影响和安全性。
在路线比选时,应评估不同方案对居民和周边社区的影响,包括噪音、空气污染和土地征收等。
同时,还应关注路线方案的安全性,选择具备较好的安全条件的方案。
例如,如果一些路线方案经过繁华地区,可能会造成较高的交通事故发生率,那么这个方案就具有较低的安全性。
综上所述,高速公路路线方案的比选应充分考虑交通需求、交通流特点、自然环境、经济效益、投资效果、社会影响和安全性等因素。
高速公路工程中的设计与施工要点高速公路作为一种现代化交通工具,为人们的出行提供了更加便捷快速的选择。
而高速公路的设计与施工,是确保道路安全和舒适度的重要环节。
本文将探讨高速公路工程中的设计与施工要点,从设计规划、路基建设、路面施工等多个方面进行论述。
一、设计规划高速公路的设计是保证道路安全、顺畅流畅的关键步骤之一。
在设计规划阶段,要充分考虑交通量、车速、环境、地形地貌等因素,进行综合评估。
核心要点包括以下几个方面:1. 交通量预测:通过历史数据和未来需求趋势分析,对交通量进行预测。
这样可以确定路段的道路宽度、车道数量等基本参数,以确保交通的顺畅。
2. 路线选择:在确定路线时,要考虑地形地貌、环境保护等因素。
避免穿越生态敏感区、陡坡、河流等区域,减少环境破坏的风险。
3. 设计标准:遵循国家规范和标准进行设计,考虑到高速公路的设计寿命周期,综合考虑南北行道的宽度、边坡的稳定性、隧道通风设计等要素。
二、路基建设路基是高速公路的基础,对道路的稳定性和承载能力有着重要影响。
在路基建设过程中,需要注意以下要点:1. 地质勘探:在进行路基建设前,必须进行地质勘探,了解地下地质情况和土体特性,以确定路基设计要求。
2. 软基处理:对于软弱地基,需要采取相应的处理措施,如加固、加宽土台、加装加筋等。
确保路基稳定可靠。
3. 排水设计:合理的排水系统是确保路基稳定的一项重要举措。
要充分考虑路基纵横坡的排水情况,设置合适的排水设施,确保雨水及时排除。
三、路面施工路面是高速公路直接接触车辆的部分,要求平整度高、安全性好、噪音低等。
在路面施工中,需要关注以下要点:1. 材料选择:选用质量好、可持续使用的材料,如耐久性好的沥青混凝土、高强度水泥混凝土等,在保证舒适性和耐久性的前提下,减少对环境的影响。
2. 施工工艺:采用合理的施工工艺,包括摊铺、压实、养护等环节。
确保路面的平整度和牢固性,提高行车安全性和舒适度。
3. 公路标志标线:重要的交通管理措施,路线指示、警告和安全标志的设置要合理,标线清晰明确,最大限度地提高道路安全。
高速公路建设工程中的路基与路面设计高速公路建设工程是我国基础设施的重要组成部分,而路基和路面设计则是保障高速公路安全运行的关键环节。
本文将重点探讨高速公路建设工程中路基与路面设计的相关要点。
一、介绍高速公路建设工程是国家级工程,要求安全、快捷、舒适。
路基和路面是高速公路的重要组成部分,对保障道路运营和行车安全起着至关重要的作用。
路基是公路的基底结构,路面则是车辆行驶的主要承载层。
二、路基设计要点1. 路基选址在进行路基设计前,需要进行详细的工程地质勘探,确定地质条件,包括岩石类型、土层分布、地下水位等,以便确定路基选址。
2. 路堤与路基设计根据地质勘探结果,设计合理的路堤和路基高程。
路堤应具备足够的宽度和抗冲刷能力,路基则应考虑到地基承载力和排水性能等因素。
3. 跨越工程在路基设计中,还要考虑到跨越工程,如桥梁、隧道和涵洞等。
这些结构物的设计需满足承载能力和安全要求,确保路基的稳定性和连通性。
三、路面设计要点1. 路面材料选择路面的材料选用直接影响到路面的质量和使用寿命。
一般情况下,高速公路路面采用沥青混凝土或水泥混凝土,具有较好的承载能力和耐久性。
2. 路面结构设计路面结构设计是指将路面结构分为不同层次并确定其层厚和材料的过程。
常见的路面结构包括基层、底基层、面层等。
结构设计需考虑车流量、车速、地质条件等因素。
3. 路面平整度要求高速公路要求路面平整度较高,以提供舒适的行车体验。
路面平整度的设计应遵循国家相关标准,确保行车安全和行驶的稳定性。
四、路基与路面设计问题与对策在高速公路建设工程中,路基与路面设计中常常会遇到一些问题。
比如地质条件复杂、地下水位较高等。
对于这些问题,需要采取相应的对策,如加固地基、进行排水措施等,以确保路基与路面的稳定性。
五、总结高速公路建设工程中的路基与路面设计是保障道路安全和运行的重要环节。
通过合理的路基选址、路堤与路基设计以及路面材料选择等,能够提高高速公路的安全性和使用寿命。
路面结构方案的比选引言:在道路建设中,路面结构的设计方案起着至关重要的作用。
一个合理的路面结构方案不仅能够提供良好的驾驶和行车条件,还能延长道路的使用寿命,降低维护成本并提高运输效率。
本文将讨论如何进行路面结构方案的比选,以确保选择最合适的方案。
一、分析不同路面结构方案的特点1. 沥青混凝土路面沥青混凝土路面是最常见的一种路面结构方案。
它由沥青层和石料层组成,具有密实平整、耐久耐用、降低噪音和提供良好的驾驶舒适性等特点。
然而,沥青混凝土路面的价格较高,需要定期进行维护和修补。
2. 混凝土路面混凝土路面的主要组成部分是水泥、石料和粉煤灰等材料。
混凝土路面具有较好的承载能力、耐久性和抗冻性能,能够适应较重载荷和频繁的交通流。
但是,混凝土路面的施工成本高,需要较长的养护时间。
3. 砂石路面砂石路面是一种传统的低成本路面结构方案。
它由压实的砂石层构成,适用于低交通量和低速道路。
然而,砂石路面容易被水侵蚀,易于形成坑洼和积水,对车辆行驶舒适性和路面稳定性有一定的影响。
二、比选路面结构方案的因素在选择路面结构方案时,需要考虑以下几个因素:1. 交通流量和车型不同交通流量和车型对路面结构的要求不同。
高交通流量和重载车辆较多的道路可能需要更坚固耐久的路面结构方案,而低交通流量和轻载车辆较多的道路可以采用成本较低的方案。
2. 气候条件气候条件对路面结构的选择也有重要影响。
在寒冷地区,需要考虑路面的抗冻性能,以防止路面在低温条件下龟裂和变形。
而在湿润地区,需要选择能够良好排水的路面结构方案,以避免积水和路面损坏。
3. 经济性和可持续性选择路面结构方案时,还需要综合考虑经济性和可持续性。
较低的施工成本、较长的使用寿命和较低的维护成本是选择合适方案的重要指标。
三、比选方法在比选路面结构方案时,可以采取以下步骤:1. 资料搜集从相关文献、专家访谈、工程经验等渠道获取路面结构方案的相关资料,了解各种方案的特点、优缺点和适用范围。
高速公路路基路面设计方法及要点摘要:要使高速公路的交通功能与目前城市发展的需要相适应,就必须加大对高速公路项目的力度。
在具体施工阶段,应以路基路面为重点,以此为基础,为后续高速公路项目的顺利实施提供重要的决策依据。
通过对一条高速公路的实例分析,阐述了在高速公路施工过程中,进行好路基路面结构优化的重要性,进一步明确具体的设计原理,探讨行之有效的方法和关键点,这样,才能使高速公路的路基与路面的设计达到最优,使整体项目的施工与运营更具可操作性。
关键词:高速公路;路基路面;设计方法;要点引言随着城镇化进程的加速,对高速公路的建设也提出了更高的要求。
为使高速公路建设得到更好的发展,相关部门必须树立正确的经营理念,对路基路面可能对工程整体施工所造成的影响进行了深入分析,最后,提出了本论文的研究目标和研究方向。
通过对各方面因素的全面剖析,掌握了设计的关键,并对其进行了标准化,使其运用更为有效,并给出了更为切实可行的设计方案。
从而确保下一步高速公路在完备的规划体系的支持下,能够有效地进行施工,有效地提升整体路基路面的稳定性。
1工程实例某高速公路项目在K69+290—K103+700区间内,进行了一次跨径、跨径、长34.41 km的公路建设。
高速公路东侧为规划起点(K69+290)和规划终点(K103+700),规划终点(K103+700)与新建的洛北高速公路相连;该项目对道路自身的交通特性及承载能力提出了更高的要求。
道路标准使用的是双向六车道,它的设计速度为120 km,整体式路基宽度为34.5 m。
2高速公路路基路面设计方法分析2.1路面设计在高速公路的设计中,沥青路面是至关重要的一环,它的好坏直接影响到整个项目的质量。
要想对道路工程进行更好的设计,设计者必须对特定的环境参数有一个准确的把握,全面检查并分析了项目所处的地质条件,水文参数。
将所有的测量数据,以及各种信息,都输入到了大数据系统中。
在此基础上,利用计算机进行系统的分析,从而判断出该地区的总体环境指标,从而掌握该地区的气候和地下水的状况。
工程概况
某高速公路作为全国高速公路网络的重要组成部分,有利于东北、华北、华东、华南之间以及东、西部之间的便捷交通联系。
全线范围内以低山、丘陵为主,其次为山间洼地和河谷阶地。
现分析其路面设计流程。
路面方案选取
沥青路面与混凝土路面各具特色,现首先通过从路面的基本特性、对施工的要求及经济角度三方面,对柔性路面和刚性路面进行比较。
沥青路面所采用的沥青结合料,鉴于其增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性,其是路面的使用质量和耐久性都得到提高。
与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简单、适宜于分期修建等优点,因而获得越来越广泛的应用。
但沥青路面透水性小,其稳定性和强度很大程度取决于土层和基层的特性。
而对于混凝土路面来说,其具有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车等特点,但对水泥和水的需要量大,这对水泥供应不足和缺水地区带来较大困难。
同时,对于一般混凝土路面要建造许多接缝,这些接缝不但增加施工和养护的复杂性,而且容易引起行车跳动,影响行车的舒适性,接缝又是路面的薄弱点,如处理不当,将导致路面板边和板角处破坏。
混凝土路面开放交通较迟,一般混凝土路面完工后,要经过28天的潮湿养生,才能开放交通。
另外混凝土路面损坏后,开挖很困难,修补工作量也大,且影响交通。
水泥混凝土路面造价低,使用寿命长,后期养护费用少;但由于水泥混凝土路面的接缝是其薄弱环节,行车噪声大,尘土多,不利于环保,影响行车舒适性,一旦破坏修复较为困难,并且水泥混凝土路面变形协调能力差,无法适应本段高填段落多,以及可能的路基沉降变形。
而沥青路面行车舒适性强,施工养护方便,协调变形的能力强、平整性好、震动小、行车舒适、施工养护方便。
因此,从以上因素分析可发现,对于本高速公路来说适宜选取沥青路面。
沥青路面设计
本高速公路设计路段的路面采用沥青路面,进行沥青路面结构设计,结合工程实践,其主要采取以下的设计思路:根据设计任务书的要求,进行交通量的分析,确定路面等级和面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。
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不宜小于500m,若为大规模机械化施工,不宜小于1km),确定各路段土基回弹模量。
可参考规范推荐结构,拟定几种可能的路面结构组合的方案,根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数。
根据设计弯沉值计算路面厚度,对高速公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。
如不满足要求,或调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比、提高极限抗拉强度,再重新计算。
沥青混凝土路面材料
另外,从工程实践经验,笔者认为对沥青路面设计时,应先拟定某一层作为设计层,拟定面层和其他各层的厚度。
当采用半刚性基层、底基层结构时,可任选一层为设计层;当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时,应拟定面层、底基层厚度,以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构;当采用柔性基层、底基层的沥青路面时,宜拟定面层、底基层的厚度,求算基层厚度。
沥青混凝土路面材料选择时,首先考虑施工厚度要求,其次考虑材料特性及来源,最后考虑造价。
考虑到当地的实
P LANNING & DESIGN
规划设计
高速公路路面方案比选及其设计要点
文/冯宝娟
TRANSPOWORLD 2012 No.24 (Dec)
112
际地形地质状况,并经过多次试算,最后确定的材料结构及厚度布置取中湿状态为沥青混凝土路面结构的推荐方案。
根据交通量及其组成、沿线气候、土质、筑路材料来源,基层决定采用水泥稳定碎石,该层可起到承重、透水、应力吸收的作用,以保证面层处于最佳结构功能及使用功能状态。
底基层采用石灰土碎石,可以充分利用沿线筑路材料,降低造价,虽然施工时石灰容易受季节性限制,因为掺入石灰时,气候太干、太湿都将影响其受力强度,应调控好施工进度,避开雨季,因此,本设计选用粉料>60%的石灰土碎石做为底基层。
标准轴载及轴载当量换算
路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。
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。
根据设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取15年,四车道的车道系数是0.4~0.5,取η=0.5。
累计当量轴次如式(1)
所示。
(1)当以营运车辆中的大客车、中型货车、大型货车、拖挂车等车型在一个车道上的日平均车数Nn(辆/日/车道)进行划分,得到大客车及中型以上各种货车交通量Nn=∑Ni=1700(辆/日/车道),由以上可得交通等级为重交通。
初拟路面结构
根据本地区的路用材料,结合已有工程经验与典型结构,拟定两个结构组合方案。
根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因素,初步确定路面结构组合与各层厚度如下:方案(1)采取4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石+石灰土,以石灰土为设计层。
方案(2)采取4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥青混凝土+石灰粉煤灰碎石+25cm石灰土+15cm天然砂砾,以石灰粉煤灰碎石为设计层。
对于高速公路,规范要求以设计弯沉值作为设计指标,并进行结构层底拉应力验算。
路面设计弯沉值根据公式见式(2
):
(2)
式中:
l
d
——设计弯沉值(0.01mm);
N
e
——设计年限内一个车道累计当量轴次;
A
c ——公路等级系数;
A
s
——面层类型系数;
A
b
——基层类型系数。
该公路为高速公路,公路等级系数取A
c
=1.0,面
层是沥青混凝土,面层类型系数取A
s
=1.0,半刚性基
层、底基层总厚度大于或等于20c m时,基层类型系数
Ab=1.0。
设计弯沉值为:l
d
=600N
e
-0.2A
c
A
s
A
b
=600×5793318-
0.2×1.0×1.0×1.0=26.64(0.01mm)。
各层材料的容许
层底拉应力。
细粒式密级配沥青混凝土:
K
s
=0.09A
a
N
e
0.22/A
c
=0.09×1.0×57933180.22/1.0=2.02,
σ
r
=σ
sp
/K
s
=1.4/2.02=0.693MPa。
中粒式密级配沥青混凝
土:K
s
=0.09A
a
N
e
0.22/A
c
=0.09×1.0×57933180.22/1.0= 2.02,
σ
r
=σ
sp
/K
s
=1.0/2.02=0.495MPa。
粗粒式密级配沥青混凝
土:K
s
=0.09A
a
N
e
0.22/A
c
=0.09×1.0×57933180.22/1.0=2.02,
=0.8/2.02=0.396MPa。
路面结构厚度验算
经对路面结构厚度采取验算,结果表明新建路面的
层数为5 层,标准轴载为BZZ-100,路面设计弯沉值为
26.64 (0.01mm),路面设计层层位为4层,设计层最小
厚度为20cm。
按设计弯沉值计算设计层厚度LD= 26.64
(0.01mm),H(5)= 20cm,LS= 28.5(0.01mm),H
(5)= 25cm,LS= 26.1(0.01mm),H(5)= 23.9cm
(仅考虑弯沉)。
按容许拉应力验算设计层厚度,H(5)
= 23.9cm(第1层底面拉应力验算满足要求),H(5)
= 23.9cm(第2层底面拉应力验算满足要求),H(5)
= 23.9cm(第3层底面拉应力验算满足要求),H(5)
= 23.9cm(第4层底面拉应力验算满足要求),H(5)=
23.9cm(第5层底面拉应力验算满足要求)。
路面设计层厚
度,H(5)= 23.9cm(仅考虑弯沉),H(5)= 23.9cm
(同时考虑弯沉和拉应力),取整H(4)=24cm。
通过对设
计层厚度取整以及对路面厚度作进一步的修改,最后得到路
面结构设计结果如下:细粒式沥青混凝土为4cm,中粒式沥
青混凝土为6cm,粗粒式沥青混凝土为8cm,水泥稳定碎石
为20cm,石灰土为24cm。
结束语
从工程实践表明,对于公路路面设计来说,路面材料选
择时,首先考虑施工厚度要求,其次考虑材料特性及来源,
最后考虑造价。
同时应当考虑到当地的实际地形地质状况,
并经过多次试算,最后确定的材料结构及厚度布置取中湿状
态为沥青混凝土路面结构的推荐方案。
作者单位:衡水市公路勘测设计所
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2012年第24期《交通世界》
(12月下)。