(完整word版)某高速公路路基路面课程设计
- 格式:doc
- 大小:368.51 KB
- 文档页数:49
路基路面工程课程设计计算书班级:张三姓名:李四学号:王五一、原始资料某高速公路地处公路自然区划Ⅱ区,土基干湿类型为中湿。
由交通调查某公路竣工初年的交通组成如下表,预测交通增长率为8%。
二、沥青混凝土路面设计1、轴载分析根据设计规范,公路等级为高速公路,设计年限取为15年,按双向四车道设计,车道系数是0.40-0.50,取0.45。
将交通组成数据输入东南大学HPDS2011软件,获得累计当量轴次及交通等级:当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时,设计年限内一个车道上的累计当量轴次为321万次,属中等交通等级。
当以半刚性材料结构层层底拉应力为指标时,设计年限内一个车道上的累计当量轴次为277万次,属轻交通等级。
一个车道上大客车以及中型以上各种货车的日平均车数为418辆,属轻交通等级。
依据我国沥青路面交通等级划分规定,该高速公路为中等交通等级。
2、初拟路面结构组合设计根据本地区的路用材料,结合已有工程经验与典型结构,拟定了两个结构组合方案。
根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量一集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:方案一:柔性基层沥青路面细粒式沥青混凝土AC-13(4cm)+中粒式沥青混凝土AC-20(6cm)+密级配沥青碎石ATB-30(14cm)+贯入式沥青碎石(厚度待定)+级配碎石(20cm),以贯入式沥青碎石为设计层。
方案二:半刚性基层沥青路面细粒式沥青混凝土AC-13(4cm)+中粒式沥青混凝土AC-20(6cm)+粗粒式沥青混凝土AC-25(8cm)+水泥稳定碎石(厚度待定)+水泥石灰砂砾土(20cm),以水泥稳定碎石为设计层。
3、各层材料抗压模量与劈裂强度确定高等级公路规范规定材料设计参数需试验确定,本课程设计由于条件限制,材料设计参数直接取用沥青路面设计规范中建议数值,得到各层材料抗压模量与劈裂强度。
资料汇总4、土基回弹模量确定区,粉质土,路基处于中湿状态,稠度取为 1.0,查《二级该路段处于Ⅱ2自然区划各土组土基回弹模量参考值表》得土基回弹模量为29MPa,根据《公路沥青路面设计规范》规定,土基回弹模量应大于30MPa,取31MPa。
《路基路面工程》课程设计指导书东北大学资源与土木工程学院2009年05月20日1 课程设计的思想、效果及课程目标路基路面的课程设计是对路基路面工程课堂教学的必要补充和深化,通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基路面的基本理论,设计理论体系,加深对路基路面设计方法和设计内容的理解,进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。
课程设计分路基设计和路面设计两部分内容。
以教师提供的设计资料为主,学生在查阅相关文献资料的基础上,结合当地的气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件,拟定路基路面的设计方案,对路基的稳定性、路面结构厚度的计算和验算。
课程设计要求设计计算条理清晰,计算的方法和结果能符合我国现阶段路基路面设计规范的要求。
课程设计方式是在教学周内安排2周独立进行课程设计,安排指导老师专门指导。
本课程设计分路基工程课程设计和路面工程课程设计。
2 路基工程课程内容路基课程设计是,以挡土墙设计为主的设计内容,以浸水高填路堤、基坑开挖与支护、加筋墙路堤和浸水挡土墙路堤设计为主的稳定分析内容。
2.1 设计资料某新建公路K2+345~K2+379路段采用浆砌片石重力式路堤墙,具体设计资料如下:1.路线技术标准,山岭重丘区一般二级公路,路基宽8.5m,路面宽7.0m。
2.车辆荷载,计算荷载为汽车-20级,验算荷载为挂车-100。
3.横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所列。
4.K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图1所示(注:参考尺寸:11.4b=m,d l=0.40m,d h=0.60m)。
5.填料为砂性土,其密度=γ18KN/m3,计算内摩擦角φ=35,填料与墙背间的摩擦角δ=2/φ。
6.地基为整体性较好的石灰岩,其允许承载力[]0σ=450KPa ,基地摩擦系数为f =0.45。
7.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体a γ=22KN/m 3,砌体容许压应力为[]600=a σKPa ,容许剪应力[τ]=100KPa ,容许拉应力[wl σ]=60 KPa 。
目录目录.。
.。
.。
.。
.。
.。
.。
....。
.。
...。
.。
.。
.。
..。
....。
........。
..。
.1一路基设计.。
..。
.。
.。
.。
...。
......。
..。
.。
..。
..。
...。
.。
.。
21 设计资料.。
.。
..。
.。
.。
...。
..。
.。
..。
.。
.。
..。
.。
.。
..。
.。
22 挡土墙的布置。
..。
.。
....。
....。
.。
..。
....。
.。
.。
.。
.。
..。
.。
...。
...。
23 挡土墙横断面布置,并拟定断面尺寸。
..。
.。
..。
..。
.。
....。
.。
.。
..。
..。
..24 主动土压力计算...。
..。
.。
.。
.。
...。
..。
.。
.。
.。
..。
...。
.。
..25抗滑动稳定性验算.。
.。
..。
.。
..。
.。
.。
.。
...。
......。
.....。
.。
....。
4 6抗倾覆稳定性验算。
.。
.。
..。
.。
.....。
....。
...。
....。
..。
...。
..。
...。
. (5)7基底合力偏心距验算。
.。
.。
.....。
.。
.。
.。
.。
..。
..。
..。
.。
.。
.。
.。
58 墙身截面强度验算...。
.。
.。
..。
.。
.。
.。
...。
..。
.。
..。
..。
..。
..。
.69伸缩缝与沉降缝设计 (7)10排水设计……………………………………………………………………………….7.二、路面设计。
..。
.......。
.。
.。
.。
..。
.。
.。
...。
.。
.。
..。
.。
..8A、水泥混凝土路面设计。
......。
.。
....。
...。
....。
.。
.。
.。
.。
...。
81交通分析.。
.。
.。
.。
...。
..。
.。
.....。
.。
.。
.....。
.。
.82 初拟路面结构.。
.。
.。
...。
.。
...。
.。
...。
..。
....。
.。
.。
.。
.。
.。
...。
.103路面材料参数确定.。
.。
.。
.。
..。
...。
.。
..。
.。
.....。
....。
(10)4 荷载疲劳应力 (10)5 温度疲劳应力 (11)B、沥青路面设计。
双向四车道高速公路路基路面工程摘要本设计为山东省某地新建的一条双向四车道高速公路,设计速度为120km/h.起止桩号为K00+000-K2+000.分为路基设计和路面设计两部分.路基设计中主要以一般路堤形式进行设计,路堤平均高度为2.5m,土质为粉性土,平均地下水位1.0m,平均冻深0.3米。
主要进行了路基横断面设计、道路横断面排水设计、路基稳定性验算和施工设计.其中,路基稳定性验算取8m高一般路堤进行设计.路面设计中主要是初拟路面结构的不同.设计路面为水泥混凝土刚性路面,主要包括路面结构组合设计、混凝土路面板尺寸设计、接缝设计以及施工设计.并对水泥混凝土路面面层的配合比进行了设计.关键词一般路堤、排水、施工、水泥路面、配合比目录摘要 (1)1 路基设计 (6)1.1 路基横断面设计 (6)1.1.1 确定路基横断面形式 (6)1.1.2 确定自然区划和路基干湿类型 (6)1.1.3 拟定路基断面尺寸 (7)1.2 道路横断面排水设计 (9)1.2.1 确定边沟布置、断面形式及尺寸 (9)1.2.2 确定截水沟布置、断面形式和尺寸 (10)1.2.3 其他排水设施 (12)1.3 路基稳定性验算 (13)1.3.1 设计参数 (13)1.3.2 稳定性验算 (13)1.3.3 路基坡面防护 (16)1.4 路基施工设计 (16)1.4.1 施工要点 (17)1.4.2 路基压实 (18)2 水泥混凝土路面设计 (19)2.1 行车荷载 (19)2.1.1 车辆的类型和轴型 (19)2.1.2 轴载换算 (20)2.1.3 交通分析 (22)2.2 路面结构组合设计 (24)2.2.1 垫层设计 (24)2.2.2 基层设计 (24)2.2.3 面层设计 (26)2.2.4 路肩设计 (26)2.2.5 路面排水设计 (27)2.3 路面结构层设计 (28)2.3.1. 初拟路面结构 (28)2.3.2. 路面材料参数的确定 (28)2.3.3. 基层顶面回弹模量 (30)2.3.4. 荷载疲劳应力 (32)2.3.5. 温度疲劳应力 (34)2.4 接缝设计 (36)2.4.1 纵向接缝 (37)2.4.2 横向接缝 (38)2.5 水混凝土面层混合料设计 (39)2.5.1 基本要求 (39)2.5.2 配合比设计 (40)2.6 路面用钢筋量计算 (42)2.7 水泥混凝土路面机械摊铺施工 (43)参考文献 (46)1路基设计路基根据其使用要求和当地自然条件,并结合施工方案进行设计,既有足够的强度和稳定性,又要经济合理。
目录1 基本资料 (1)1.1个人资料 (1)1.2 自然地理条件 (1)1.3土基回弹模量的确定 (1)1.4交通量验算 (1)2 轴载计算 (2)2.1代表轴载 (2)2.2轴载换算 (2)2.1.1以弯沉值和沥青层的层底拉力为设计标准 (2)2.1.2以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标 (3)2.1.3累计交通轴次综合表 (3)3 初拟路面结构 (4)4 路面材料配合比设计和设计参数的确定 (4)4.1材料的确定 (4)4.2路面材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定 (4)4.3材料劈裂强度的测定 (5)5验算拟定方案 (5)5.1计算各方案弯沉值 (5)5.2设计方案验算 (6)5.2.1验算方案一 (6)5.2.2验算方案二 (8)5.2.3验算方案三 (9)6方案对比 (10)1.基本信息和初试条件1.1个人信息姓名:王飞学号:0720140023(高速公路)班级:07交通一班地区:河北省涿州市1.2自然地理条件新建高速公路处于Ⅱ区,为双向四车道(车道系数0.40),拟定采用沥青路4面结构进行施工图设计,沿线为中液黏性土,稠度1.05,属于中湿状态,年降雨量750mm,最高温度40C︒最低温度-25C︒,多年最大冻深160cm。
1.3土基回弹模量的确定设计路段路基处于中湿状态,为中液黏性土,运用查表法确定土基回弹模量,设计值为39Mpa。
1.4交通量验算预计交通量增长率前五年为9%,之后五年7%,最后五年6%,沥青路面累计标准轴次按15年计。
对交通量进行折算验算:将设计路段拟定交通量折算为小客车与高速公路分级要求比较,根据《道路勘测设计》公路分级要求,四车道高速公路折合成小客车平均日交通量为25000~55000辆,具体折算验算见表1-2根据下公式计算设计交通量()11-+⨯=n ADT AADT γ式中:AADT —设计交通量(pcu/d )ADT —起始年日交通量(pcu/d )γ— 年平均增长率(%)n —预测年限(年)通过计算后交通量为31957辆/天,符合高速公路分级标准,所拟定的交通量达到高速公路使用标准。
路面课程设计姓名:***学号:******教师:***教授专业:道路与铁道工程* * * * 大学路面课程设计目录第一章设计任务书 (1)第二章路面结构设计 (2)第1 节设计参数 (2)第2 节沥青路面设计 (2)第3 节水泥混凝土结构路面设计 (9)第4 节超载寿命估计 (15)第三章文献综述 (17)第一章设计任务书许昌平顶山南阳高速公路是国家新规划的日照至南阳国家干线公路的重要组成部分。
现要求根据以下资料进行路面设计和相关计算分析。
•出发资料1.设计标准:高速公路,设计速度120km/h。
2.交通调查资料:见表1。
表1 交通预测及车型组成3.岩土工程条件平原微丘,地貌地层简单,以第四纪粘性土、粉土为主。
路基填筑部分取土场试验结果见表2。
表2 填料性质•设计要求1.分别进行沥青路面和水泥混凝土路面结构设计。
2.按照80%超载率进行寿命估计。
3.(选)确定路面破坏轴载(或轮轴组合)。
w L第二章 路面结构设计第 1 节 设计参数1:根据现有资料,设定该公路的设计等级为高速,车道数为八车道,路面分两幅施工,中间无中央分割带,车型选取时,由于主要考虑大客车和货车对道路的影响,在这里不计入小客车,交通组成计算如表 3:表 3 车型选取及交通组成2:按照路基土与干湿类型将路基划分成两段:由公路所处的地理位置,查得其属于自然区划 IV 2。
设粘性土、粉土的天然含水量均为 15%,则由公式:w= w L - w,计算得到在粘性土地段的土的平均 c- w稠度 w c =1.095,1.10 >w c >0.95,因此属于中湿类型的地基;在粉土地段 w c =0.828, 0.90 >w c >0.75,属于潮湿类型的地基。
(1) 粘性土路段ωc=1.095, 查得土基回弹摸量 E 0 =30.75MPa; (2)粉土路段ωc==0.828,土基回弹摸量 E 0 =31.5Mpa ;3:本文沥青路面设计采用的规范是《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97;混凝土路面设计采用的规范是《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2002。
路面课程设计姓名:***学号:******教师:***教授专业:道路与铁道工程* * * * 大学路面课程设计目录第一章设计任务书 (1)第二章路面结构设计 (2)第1 节设计参数 (2)第2 节沥青路面设计 (2)第3 节水泥混凝土结构路面设计 (9)第4 节超载寿命估计 (15)第三章文献综述 (17)第一章设计任务书许昌平顶山南阳高速公路是国家新规划的日照至南阳国家干线公路的重要组成部分。
现要求根据以下资料进行路面设计和相关计算分析。
•出发资料1.设计标准:高速公路,设计速度120km/h。
2.交通调查资料:见表1。
表1 交通预测及车型组成3.岩土工程条件平原微丘,地貌地层简单,以第四纪粘性土、粉土为主。
路基填筑部分取土场试验结果见表2。
表2 填料性质•设计要求1.分别进行沥青路面和水泥混凝土路面结构设计。
2.按照80%超载率进行寿命估计。
3.(选)确定路面破坏轴载(或轮轴组合)。
w L第二章 路面结构设计第 1 节 设计参数1:根据现有资料,设定该公路的设计等级为高速,车道数为八车道,路面分两幅施工,中间无中央分割带,车型选取时,由于主要考虑大客车和货车对道路的影响,在这里不计入小客车,交通组成计算如表 3:表 3 车型选取及交通组成2:按照路基土与干湿类型将路基划分成两段:由公路所处的地理位置,查得其属于自然区划 IV 2。
设粘性土、粉土的天然含水量均为 15%,则由公式:w= w L - w,计算得到在粘性土地段的土的平均 c- w稠度 w c =1.095,1.10 >w c >0.95,因此属于中湿类型的地基;在粉土地段 w c =0.828, 0.90 >w c >0.75,属于潮湿类型的地基。
(1) 粘性土路段ωc=1.095, 查得土基回弹摸量 E 0 =30.75MPa; (2)粉土路段ωc==0.828,土基回弹摸量 E 0 =31.5Mpa ;3:本文沥青路面设计采用的规范是《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97;混凝土路面设计采用的规范是《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2002。
路基路面课程设计--高速公路路面结构设计路基路面工程课程设计任务书题目东青高速公路路面结构设计系(部)土木工程专业土木工程班级学生姓名学号12 月 9 日至 12 月 16 日共 1 周指导教师(签字)系主任(签字) 目录:一、设计内容及要求:————————————————————————————P1—P7二、沥青混凝土路面设计:——————————————————————————P8—P181、轴载分析:——————————————————————————————P8—P92、路面结构组合设计———————————————————————————P93、各层材料的抗压模量与劈裂强度—————————————————————P9--P 104、土基回弹模量的确定——————————————————————————P105、设计指标的确定————————————————————————————P10—P116、设计资料总结—————————————————————————————P117、确定石灰土层厚度———————————————————————————P118、计算机计算结果————————————————————————————P11—P149.沥青混凝土路面图纸———————————————————————————P14三、水泥混凝土路面设计:——————————————————————————P15—P271、交通分析:——————————————————————————————P15—P16 1)、轴载换算:——————————————————————————————P15—P16 2)、标准荷载累计作用次数:—————————-———————————————P162、初拟路面结构:————————————————————————————P16--173、路面材料参数确定———————————————————————————P174、荷载疲劳应力—————————————————————————————P17—P185、温度疲劳应力—————————————————————————————P186、计算机计算结果————————————————————————————P19--P207、沥青混凝土路面图纸——————————————————————————P21--P27一、设计内容及要求设计内容:根据所提供的各项资料及交通量,交通组成等确定合理的路面结构组成,选择适用的路面材料并进行材料组成设计,确定土基回弹横量值和路面材料设计参数,并计算确定路面结构计算层的厚度,进行必要的防冻层厚度验算。
如不慎侵犯了你的权益,请联系我们告知!《路基路面工程》课程设计指导书Ⅰ、设计目的《路基路面工程》是高等学校土木工程领域中公路工程、城市道路工程、桥梁隧道工程、机场工程等专业的重要必修课。
课程涉及内容广泛并与工程实践联系密切,具有一定的地区特点。
本课程是一门理论与实践并重、工程性较强的课程,讲授本课程除了系统的课堂教学之外,应配合组织实地参观、实物鉴别、课程设计及施工实习等辅助教学环节,以提高学生的感性认识和系统的接受能力。
路基路面课程设计是学生在学习完《路基路面工程》课程后的、教学计划中的一个重要环节,是学生在今后做好毕业设计的前提条件。
课程设计的主要目的是:1.1.使使学生巩固已学专业知识,系统地了解和掌握本专业工作的程序和内容,并进一步学会综合运用所学到的理论知识。
2.通过查阅有关资料,提高学生查阅科技文献、专业技术资料和编写设计文件的能力。
3.进一步培养学生设计、绘图和运算等基本技能。
使学生能独立解决与本专业有关的一些问题。
路基路面课程设计的内容很多,主要包括:一般路基设计、特殊路段路基设计、路基防护及支挡结构设计、路基排水设计和路面设计等。
根据教学条件和时间限制,主要安排路面设计,以培养学生的设计能力。
Ⅱ、设计原始资料某地区拟新建一条汽车专用二级公路,经调查得,沿线所在地区的地质资料为:0~1.2m 为普通粘土(Ⅱ级),1.2m 以下为次坚石(Ⅴ级);地下水平均埋深 2.5m 2.5m;;多年平均最大冻深 2.0m 2.0m;;该路路基平均填土高度1.5m 1.5m;近;近期交通量如下表所示。
交通量年平均增长率为5%~10%(自己拟定),沿线各种材料供应充足,施工工期为一年,试设计该路路面。
要求按柔性路面(使用年限15年)或刚性路面(使用年限25年)进行设计。
交通量表(仅作参考,自己拟定)车型黄河JN150跃进NJ130解放CA 10B东风EQ140上海SH130日野KF300D小汽车辆/日500~800 300~900 650~900 800~1400 400~800 300~600 800~1200III III、、设计内容及步骤路面设计的主要内容包括:原材料的选择、混合料配合比设计和设计参数的测试与确定,路面类型、路面结构层组合与厚度计算,以及路面结构的方案比选等。
目录一、设计题目: (3)二、设计资料: (3)1.设计任务书要求 (3)2.气象资料 (3)3.地质资料与筑路材料 (4)4.交通资料 (4)5.设计标准 (6)三、路基设计 (6)1.填土高度 (6)2.横断面设计 (6)3.一般路堤设计 (7)4.陡坡路堤 (7)5.路基压实标准 (8)6.公路用地宽度 (9)7.路基填料 (9)四、路基路面排水设计 (11)1.路基排水设计 (11)2.路面排水设计 (11)3.中央分隔带排水设计 (12)五、沥青路面设计分析与计算 (12)1.轴载分析 (13)2.方案一 (15)2.1当E0=30Mp时 (15)2.2、当E0=60MPa 时 (20)3.第二方案: (25)3.1当E0=30MPa时 (25)3.2当E0=60MPa时 (30)六、水泥混凝土路面结构分析与计算 (35)1.当EO=30MPa时 (35)2.当EO=60MPa时 (41)七、方案比较 (45)八、参考书目 (47)九、附图 (48)一、设计题目:某高速公路的路面结构计算与路基设计二、设计资料:1、设计任务书要求河南某公路设计等级为高速公路,设计基准年为2010年,设计使用年限为15年,拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面,需进行路面结构设计。
2、气象资料该公路处于Ⅱ5区,属于温暖带大陆性季风气候,气候温和,四季分明。
年气温平均在14℃~14.5℃,一月份气温最低,月平均气温为-0.2℃~0.4℃,七月份气温27℃左右,历史最高气温为40.5℃,历史最低气温为-17℃,年平均降雨量为525.4毫米~658.4毫米,雨水多集中在6~9月份,约占全年降雨量50%以上。
平均初霜日在11月上旬,终霜日在次年3月中下旬,年均无霜日为220天~266天。
地面最大冻土深度位20厘米,夏季多东南风,冬季多西北风,年平均风速在3.0米/秒左右。
3、地质资料与筑路材料路线位于平原微丘区,调查及勘探中发现,该地区属第四系上更新统(Q3al+pl),岩性为黄土状粘土,主要分布于低山丘陵区,坡地前和山前冲积、倾斜平原表层,具有大空隙,垂直裂隙发育,厚度变化大,承载能力低,该层具轻微湿陷性。
应注意发生不均匀沉陷的可能。
其它未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。
当地沿线碎石产量丰富,石料质量良好,可考虑用水泥稳定石屑作基层,路段所处的土基强弱悬殊,其计算回弹模量E0有两个代表值分别为30 MPa和60MPa。
沿线有多个石灰厂,产量大质量好。
另外,附近发电厂粉煤灰储量极为丰富,可用于本项目建设,本项目所在地域较缺乏砂砾。
4、交通资料根据工程可行性研究报告得知近期交通组成与交通量如表一所示,交通量年增长率如表二所示,不同车型的交通量参数见课本。
近期交通组成与交通量表一交通量年增长率表二5、设计标准高速公路全线按六车道高速公路标准设计行车道、路缘带、中间带、硬路肩和土路肩。
路基宽度35.0米,双向三行车道2×3×3.75米,中间分隔带宽3.0米,左侧路缘带0.75米,右侧硬路肩总宽3.25米,土路肩宽0.75米。
计算行车速度100Km/h,全线全封闭全立交。
三、路基设计1、填土高度该高速公路路线位于平原微丘区,处于Ⅱ5区,在该设计中采用最小填土高度为1.50m。
查路基临界高度参考值可知,最小填土高度和临界高度相比,处于Ⅱ5区的粘性土均处于干燥或中湿情况,则选用1.50m作为填土高度合适。
2、横断面设计由横断面设计(查《公路工程技术标准》(JTGB01—2003))部分可知,路基宽度为35m,其中路面跨度为22.5m,中间带宽度为3.00m,其中中央分隔带宽度为1.5m,路缘带宽度为0.75×2=1.5m,硬路肩宽度为3.25×2=6.5m,土路肩宽度为0.75×2=1.5m。
;路面横坡为2%,土路肩横坡为4%3、一般路堤设计路基边坡坡度:查路堤边坡坡度表可得,填料为砂类及粘性土时,边坡的最大高度全部高度为20m,上部高度8m,下部高度12m。
边坡坡度上部高度1:1.5,下部高度1:1.75。
4、陡坡路堤路基宽度、路基高度、路基压实、路基排水和一般路基相同,只是在路基边坡坡度和填方上不同,陡坡路堤可采用砌石填方,砌石顶宽0.8m,基底以1:5的坡率向路基内侧倾斜。
砌石高度2~15m。
5、路基压实标准路基压实采用重型压实标准,压实度应符合《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)表4.0.4的要求路基压实度由于路线地处平原微丘区,该地区属于第四系,岩性为黄土状粘土,主要分布于低山丘陵区,坡前和山前冲击、倾斜平原表层,具有大空隙,垂直裂缝发育,厚度变化大,承载能力低,该层具轻微湿陷性。
应注意发生不均匀沉陷的可能。
6、公路用地宽度根据路基布置形式,填土高度及边坡形式计算路基用地范围,《规范》要求的公路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地;在有条件的地段,高速公路、一级公路不小于3m,此处设置为3m。
7、路基填料当地沿线碎石产量丰富,石料质量良好。
可考虑用水泥稳定石屑作基层,路段所处的土基强弱悬殊,其计算回弹模量E0有两个代表值分别为30和60MPa。
沿线有多个石灰厂,产量大质量好。
另外,附件发电厂粉煤灰储量极为丰富,可用于本项目建设,本项目所在地域较缺乏砂砾。
高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表3.3.1.4的规定,砂类土填筑。
路基填料最小强度和最大粒径要求注:①当路床填料CBR值达到表列要求时,可采取掺石灰或其它稳定材料处理②粗粒土(填石)填料的最大粒径,不应超过压实层厚度的2/3四、路基路面排水设计1、路基排水设计路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽等,各类地段排水沟应高出设计水位0.2m以上。
一般路基排水:边沟采用梯形,梯形边沟内测边坡为1:1.0∽1:1.5,梯形底宽和深度为0.4∽0.6。
排水沟采用梯形,距路基坡脚要大于2m。
陡坡路堤排水:和一般路基排水相同。
全挖路基排水:边沟采用梯形,内测边坡1:1.0∽1:1.5。
梯形低宽和深度0.4∽0.6。
在边坡坡顶设截水沟,采用梯形1:1.0∽1:1.5。
沟宽>0.5m,沟深>0.5m。
长度200∽500m。
排水沟采用梯形,距路基坡脚要大于2m。
2、路面排水设计路面排水采用集中排水方式,路面雨雪水流随拦水带汇集,每30∽40米在路基一侧设置水簸箕将路面积水引至路侧排水沟。
超高路段路面排水在中央分隔带设置排水沟,弯道外侧的半幅路面水汇入排水沟,通过跌水井和横向排水管道将路面积水沟内的水引入路侧排水沟。
3、中央分隔带排水设计中央分隔带用5cm厚水泥混凝土密封表面做成与路面相同的横坡,将水引入路侧排水沟。
五、沥青路面设计分析与计算交通组成表1、轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN作为标准轴载⑴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。
a).轴载换算轴载换算采用如下的计算公式:33.421⎪⎭⎫⎝⎛=P P N C C N i i式中: N —标准轴载当量轴次,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,KNi p —被换算车辆的各级轴载,KN K —被换算车辆的类型数1c —轴载系数,)1(2.111-+=m c ,m 是轴数。
当轴间距离大于3m 时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于3m 时,应考虑轴数系数。
2c :轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 :路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 4038设计年限内一个车道上累计当量轴次 :1.479264E+07当进行半刚性基层层底拉应力验算时 :路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 3270设计年限内一个车道上累计当量轴次 :1.197918E+072.方案一4cm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+38cm水泥稳定碎石基层+?水泥石灰沙砾土层,以水泥石灰沙砾土为设计层。
2.1当E0=30Mp时新建路面结构厚度计算公路等级 : 高速公路新建路面的层数 : 5标准轴载 : BZZ-100路面设计弯沉值 : 22.1 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4设计层最小厚度 : 20(cm)按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 22.1 (0.01mm)H( 4 )= 35 cm LS= 22.5 (0.01mm)H( 4 )= 40 cm LS= 20.4 (0.01mm)H( 4 )= 36 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度 :H( 4 )= 36 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 36 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 36 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 36 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 36 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 :H( 4 )= 36 cm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 36 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度 50 cm验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------细粒式沥青混凝土 3 cm ---------------------------------------中粒式沥青混凝土 4 cm ---------------------------------------粗粒式沥青混凝土 6 cm ---------------------------------------水泥稳定碎石 36 cm ---------------------------------------水泥粉煤灰土 25 cm ---------------------------------------土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级 : 高速公路新建路面的层数 : 5标准轴载 : BZZ-100计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 :第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 22.1 (0.01mm)第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 23.5 (0.01mm)第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 25.4 (0.01mm)第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 28.2 (0.01mm)第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 123.5 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值LS= 383.1 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS= 310.5 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :第 1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.227 (MPa)第 2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.099 (MPa)第 3 层底面最大拉应力σ( 3 )=-.058 (MPa)第 4 层底面最大拉应力σ( 4 )= .101 (MPa)第 5 层底面最大拉应力σ( 5 )= .06 (MPa)2.2、当E0=60MPa 时新建路面结构厚度计算公路等级 : 高速公路新建路面的层数 : 5标准轴载 : BZZ-10路面设计弯沉值 : 22.1 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4设计层最小厚度 : 20 (cm)按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 22.1 (0.01mm)H( 4 )= 20 cm LS= 24 (0.01mm)H( 4 )= 25 cm LS= 21.2 (0.01mm)H( 4 )= 23.4 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度 :H( 4 )= 23.4 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 23.4 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 23.4 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 23.4 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 23.4 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度 :H( 4 )= 23.4 cm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 23.4 cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度 50 cm验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------细粒式沥青混凝土 3 cm---------------------------------------中粒式沥青混凝土 4 cm---------------------------------------粗粒式沥青混凝土 6 cm---------------------------------------水泥稳定碎石 24 cm---------------------------------------水泥粉煤灰土 25 cm---------------------------------------土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级 : 高速公路新建路面的层数 : 5标准轴载 : BZZ-100计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 :第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 21.7 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 23.3 (0.01mm)第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 25.7 (0.01mm)第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 29.2 (0.01mm)第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 82.8 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值LS= 200 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS= 155.3 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :第 1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.242 (MPa)第 2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.103 (MPa)第 3 层底面最大拉应力σ( 3 )=-.053 (MPa)第 4 层底面最大拉应力σ( 4 )= .119 (MPa)第 5 层底面最大拉应力σ( 5 )= .066 (MPa)3、第二方案:4cm细粒式沥青混凝土+8cm中粒式沥青混凝土+20cm粗级配沥青碎石+?水泥稳定沙砾+20cm级配沙砾碎垫层,以水泥稳定沙砾为设计层。