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《路基路面工程》刚性路面课程设计模板

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高速公路水泥混凝土路面设计实例一、轴载换算水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。

不同轴轮型和轴载的作用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。

161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ （1） ；30.432.2210i i P δ-=⨯ （2）50.221.0710i i P δ--=⨯ （3） ；80.222.2410i iP δ--=⨯ （4） Ns ——100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi ——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；n ——轴型和轴载级位数；i N ——各类轴型i 级轴载的作用次数；i δ——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，i δ=1；单轴-单轮时，按式（2）计算；双轴-双轮组时，按式（3）计算；三轴-双轮组时,按式（4)计算。

轴载换算和等于40KN(单轴)和80KN （双轴）的轴载可略去。

调查分析双向交通的分布情况，选取交通量方向分布系数，一般取0.5，车道数为6，所以交通量车道分布系数取0.6。

Ns=∑0.5×0.6×5693.4073=1708.02次查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》，此路面属重交通，设计使用年限为30年。

由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》取轮迹横向分布系数为0.22，可计算得到设计年限内标准轴载累计作用次数N e 为：()[]ηγγτ36511⨯-+=s e N N次19985088.9=22.0%5.9365]1%)5.91[(02.170830⨯⨯-+⨯= 二、路面板厚度计算路基的强度和稳定性同路基的干湿状态有密切关系，并在很大程度上影响路面结构的设计，路基按干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。

为了保证路基路面结构的稳定性一般要求路基处于干燥或中湿状态，当处于过湿状态时，路基不稳定，冰冻区春融翻浆，非冰冻区弹簧，路基经处理后方可铺筑路面。

下面对潮湿、中湿、干燥3种状态分别讨论。

（一）干燥状态 1、初拟路面结构查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表4.4.6，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.26m, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h 1=0.22m 。

底基层厚度为h 2=0.20m 的级配碎石。

普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m,长为5.0m 。

纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。

2、材料参数的确定（1）混凝土的设计弯拉强度与弹性模量按《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值MPa f r 5=,相应弯拉弹性模量标准值为GPa E c 31=（2）土基的回弹模量参照《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录F ，路基回弹模量取MPa E 420=。

查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取MPa E 15001=，级配碎石回弹模量取MPa E 2502=。

按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：MPa h h E h E h E x 389.93420.022.025020.0150022.022222221222121=+⨯+⨯=++= ()12211221322311)11(41212-++++=h E h E h h h E h E D x()MNm413.320.0250122.015001420.022.01220.02501222.015001233=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯++⨯+⨯=-m E D h x x x 353.0389.934413.3121233=⨯==895.342389.93451.1122.651.1122.645.045.00=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--EE a x739.042389.93444.1144.1155.055.00=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--E E b x165.21142389.93442353.0895.331739.0310=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=EE E ah E xb x t MPa普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为m E E h r t c 735.0165.2113100026.0537.0537.033=⨯⨯== 3、荷载疲劳应力计算按式（B.1.3），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为MPa h r ps 947.026.0735.0077.0077.026.026.0=⨯⨯==--σ因纵缝为设拉平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。

考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数()601.219985088.9057.0===n e f N k 。

根据公路等级，由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录B ，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数30.1=c k按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为MPa k k k ps c f r pr 791.2947.030.1601.287.0=⨯⨯⨯==σσ4、温度疲劳应力由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.8，Ⅳ区最大温度梯度区88℃/m 。

板长m l 5=，808.6735.0/5/==r l 由图B.2.2可查普通混凝土板厚m h 26.0=,59.0=x B , 按式（B.2.2），最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为MPa B hT E x gc c tm 057.259.028826.03100010125=⨯⨯⨯⨯⨯==-ασ温度疲劳应力系数t k ，按式（B.2.3）计算为490.0058.05057.2841.0057.25323.1=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=b f a f k c r tm tm r t σσ 再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为MPak tm t tr 009.1057.2490.0=⨯==σσ5、可靠度计算由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.1，高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为95%，再根据查的目标可靠度变异水平等级，查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.3，确定可靠度系数26.1=r γ，按式（3.0.3）()()MPa f MPa r tr pr r 0.579.4009.1791.226.1=≤=+⨯=+σσγ因而所选的普通混凝土面层厚度m h 26.0=，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。

（二）中湿状态 1、初拟路面结构查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表4.4.6，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.26m, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h 1=0.22m 。

底基层厚度为h 2=0.20m 的级配碎石。

普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m,长为5.0m 。

纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。

2、材料参数的确定（1）混泥土的设计弯拉强度与弹性模量按《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值MPa f r 5=,相应弯拉弹性模量标准值为GPa E c 31=（2）土基的回弹模量参照《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录F ，路基回弹模量取MPa E 350=。

查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取MPa E 15001=，天然砂砾回弹模量取MPa E 2502=。

按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：MPa h h E h E h E x 389.93420.022.025020.0150022.022222221222121=+⨯+⨯=++= ()12211221322311)11(41212-++++=h E h E h h h E h E D x()MNm413.320.0250122.015001420.022.01220.02501222.015001233=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯++⨯+⨯=-m E D h x x x 353.0389.934413.3121233=⨯==078.435389.93451.1122.651.1122.645.045.00=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--E E a x 764.035389.93444.1144.1155.055.00=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--E E b x MPa E E E ah E x b x t 44.19235389.93435353.0078.431764.03100=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为m E E h r t c 760.044.1923100026.0537.0537.033=⨯⨯== 3、荷载疲劳应力计算按式（B.1.3），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为MPa h r ps 966.026.0760.0077.0077.026.026.0=⨯⨯==--σ因纵缝为设拉平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。

考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数()601.219985088.9057.0===n e f N k 。

根据公路等级，由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录B ，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数30.1=c k按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为MPa k k k ps c f r pr 848.2966.030.1601.287.0=⨯⨯⨯==σσ4、温度疲劳应力由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.8，Ⅳ区最大温度梯度区88℃/m 。

板长m l 5=，582.6760.0/5/==r l 由图B.2.2可查普通混凝土板厚m h 26.0=,58.0=x B , 按式（B.2.2），最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为MPa B hT E x gc c tm 057.258.028826.03100010125=⨯⨯⨯⨯⨯==-ασ温度疲劳应力系数t k ，按式（B.2.3）计算为490.0058.05057.2841.0057.25323.1=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=b f a f k c r tm tm r t σσ 再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为MPak tm t tr 009.1057.2490.0=⨯==σσ5、可靠度计算由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.1，高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为95%，再根据查的目标可靠度变异水平等级，查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.3，确定可靠度系数26.1=r γ，按式（3.0.3）()()MPa f MPa r tr pr r 0.586.4009.1848.226.1=≤=+⨯=+σσγ因而所选的普通混凝土面层厚度m h 26.0=，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。

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路基路面课程设计完整版

路基路面课程设计完整版

10ab路面结构系数刚性基层半刚性基层沥青路面为10又ne191310则设计弯沉值2098001mm专业资料word完美格式抗拉结构强度系数沥青混凝土面层022无机结合料稳定集料011无机结合料稳定细粒土011路面结构材料的极限抗拉强度mpa结构层材料名称neacksmpa细粒式沥青混凝土191310103599140389中粒式沥青混凝土191310103599100278粗粒式沥青混凝土191310103599080222水泥稳定碎石316110102339050214石灰土316110103007022500748二灰土31611010300702500831专业资料word完美格式级配碎砾石316110102339填隙碎石316110102339六确定设计层的厚度采用三层体系为计算体系确定我国路面结构设计的标准为实际弯沉值小于设计弯沉值即因此在设计路面结构厚度时可以采用最不利情况即实际弯沉值等于设计036036038038002098455163106507标准车型的轮胎接地压强mpa和当量圆半径cm通常土基回弹模量
K cos( ) (tg tg ) sin( )
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2.87m
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《路基路面工程》课程设计
学院：土木工程学院 专业：土木工程 班级：道路二班 姓名：黄叶松 指导教师：但汉成
二〇一五年九月
课程设计--路基路面工程

课程设计--路基路面工程

《路基路面工程》课程设计驻马店市（Ⅳ2）某一级公路桩号 K23+152-K23+178系院：建筑工程学院学生姓名：姚增峰学号：0937110245专业：土木工程年级：09级完成日期：2011.12.21指导教师：王明《路基路面工程》课程设计任务书一、驻马店市（Ⅳ2）某一级公路在桩号 K23+152~K23+178 段。

设计资料：1、路基：填土为密实粘性土，容许承载力 [σ]=250KPa，f=0.40。

2、墙后填料：粘土，φ=23，γ=17.64 KN/m，C=18.72KPa。

3、挡土墙墙身材料：5号砂浆砌片石，γa=22.3KN/m，δ= φ/2，[σ]=2450 KMpa。

4、设计荷载：汽车 -20 级，挂车 -100。

5、路基宽度自拟，边坡坡度自拟。

6、路槽地面距地下水位1.3m,地面地下水位为0.9m。

二路状调查资料：1 交通调查在不利季节调查的双向四车道平均日交通量：预计未来使用期内，交通量年平均增长率为 4-6% ，。

2 材料调查沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。

三要求1所有参加课程设计的同学共分六组，每组排列序号；以上交通量是第6号同学的基准交通量。

其他同学，序号每增加或者减收1，相应的每种交通量增加或者减少值为5。

2交通年增长率自己拟定。

3每个学生设计3个路面结构方案比选，选出各项指标最优者。

（1）路基 E0 （2）路基 E0（3）路基 E0 （4）路基 E0 （5）路基 E0 （6）路基 E0以上路面类型所涉及的各个参数，每个人自己拟定，第一组选（1），第二组选（2），以下类推。

沥青混凝土c=0.2~0.3Mpa,内摩擦角为20~35°。

四设计内容及步骤：（一）沥青混凝土路面1交通量计算;2设计弯沉值;3确定路面结构组合，选择计算层，确定已知各个结构层适宜厚度;4确定土基回弹模量;5确定路面格结构层的抗压强度、劈裂强度;6根据弯沉值，计算未知结构层厚度;7根据确定的各个结构层，进行结构层的换算;8进行各个结构层的弯拉应力计算与验算;9进行结构层的剪应力验算;10各项设计参数都验算合格，进行设计参数汇总，确定设计方案。

道路路基路面工程课程设计

道路路基路面工程课程设计

道路路基路面工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。

2. 使学生了解道路工程中不同材料的特点、选用原则及其在路基路面中的应用。

3. 让学生了解我国道路工程的相关标准和规范。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行道路路基路面设计的实际操作能力。

2. 培养学生分析和解决道路工程中实际问题的能力。

3. 提高学生的团队协作和沟通能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱道路工程专业，树立正确的职业观。

2. 增强学生的环保意识，使其关注道路工程对环境的影响。

3. 培养学生的社会责任感，使其认识到道路工程对社会经济发展的重要作用。

课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的道路工程设计和施工能力。

学生特点：学生已经具备一定的道路工程基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。

教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生达到以下具体学习成果：1. 能够正确理解和应用道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。

2. 能够分析不同材料在道路工程中的应用，并合理选用。

3. 能够按照我国相关标准和规范进行道路路基路面设计。

4. 能够独立或团队协作解决道路工程中的实际问题。

5. 能够关注道路工程对环境和经济的影响，树立正确的职业观和价值观。

二、教学内容1. 道路工程概述：介绍道路工程的基本概念、分类及其在国民经济中的作用，使学生了解道路工程的发展现状和未来趋势。

（对应教材第一章）2. 路基工程：讲解路基的基本构成、功能、设计原则及施工技术，重点分析不同类型路基的特点及适用场合。

（对应教材第二章）3. 路面工程：阐述路面的基本类型、结构组成、设计原理及施工方法，分析各种路面材料的性能及选用原则。

（对应教材第三章）4. 道路排水工程：介绍道路排水系统的设计原理、构成及施工要求，使学生了解道路排水工程的重要性及其对道路使用寿命的影响。

(整理)路基路面课程设计示例

(整理)路基路面课程设计示例

《路基路面工程》课程设计示例一、设计条件1.气象资料该路所处自然区划为Ⅴ3区，项目区内气候属亚热带湿润季风气候区,气候干燥炎热,冬无严寒,少云多日照,年平均气温15.3～19.6℃, 年月平均最高气温26.90℃，月平均最低气温5.70℃。

雨水充沛,雨季主要集中在4～10月，雨量多集中在1100～1300mm之间,年平均降雨量为1179.90mm。

灾害性气候主要为干旱和暴雨。

全线皆可常年组织施工。

2.地质资料该区土质表层为素填土层，厚度0.4～2.0m，其下层为碎石土及粘土层，厚1.0～15m。

路基填土高度约为2.5m。

地下水埋深为2.0～5.0m。

公路沿线有丰富的砂砾，附近有小型采石场和石灰厂，筑路材料丰富。

路面所用水泥和沥青均需外购。

3.地震基本烈度本项目沿线地震烈度相当于Ⅵ度区，属基本稳定至稳定区。

4.交通资料根据最新路网规划，近期交通组成与交通量见下表1-1，交通量年平均增长率见表1-2：近期交通组成与交通量【表1-1】交通量年增长率γ（表1-2）二、设计要求1.设计中学生学生应在独立思考的基础上有方向、有目的的查阅有关文献资料。

2.学生应根据设计进度要求，提交设计成果。

3.设计结束时，应提交完整的设计说明书（包括计算书）和设计图纸。

设计说明书主要介绍设计任务概况、设计标准、设计思路、设计原则、设计方案的比较和说明、设计工作概况、工作的特点和难点、主要技术问题与解决办法，以及主要技术资料。

要求用A4白纸，使用钢笔书写，做到工整、准确、清晰、精炼。

设计图纸应根据工程制图标准绘制，做到正确、丰满、美观、整洁。

设计内容1.根据交通资料确定道路和交通等级。

2.进行路基路面结构方案设计，至少包括1个比较方案。

3.路基设计部分包括对原地面的处理，路基填料的选择，路基干湿类型的确定及土基的回弹模量的确定过程。

4.对确定的路基路面结构进行详细设计，包括路面类型的选定，路面结构层材料参数的选取，进行路面结构的厚度计算。