路基路面工程课程设计(+心得)

  • 格式:docx
  • 大小:47.04 KB
  • 文档页数:13

《路基路面工程》

课程设计路面设计弯沉值 21.5 (0.01mm)

沥青路面设计

方案一:

(1)轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算

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 :4717

设计年限内一个车道上累计当量轴次 :2.811967E+07

公路等级二级公路

公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1

路面设计弯沉值 :21.5 (0.01mm)

层位 结构层材料名称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)

1 细粒式沥青混凝土 1 .28 序号 车 型名 称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m)交通量

1 三菱 T653B

29.3 48 1 双轮组 2000

2 日野 KB222

50.2 104.3 1 双轮组 1000

3 东风 EQ140

23.7 69.2 1 双轮组 2000

4 解放 CA10B

19.4 60.85 1 双轮组 1000

5 黄河 JN163

58.6 114 1 双轮组 1000

设计年限 12

车道系数 1

序号

分段时间(年) 交通量年增长率

1

5 6 %

2

4 5 %

3

3 4 %

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 设计年限内一个车道上累计当量轴次 4606

2.745796E+07

2 粗粒式沥青混凝土 .8 .21

3 石灰水泥粉煤灰土 .8 .3

4 天然砂砾

(2)新建路面结构厚度计算

公路等级:二级公路

新建路面的层数:4

标准轴载 BZZ-100 路面设计弯沉值 21.5 (0.01mm)

层位 结构层材料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa)

(20 C) (15 C)

1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.2

2 粗粒式沥青混凝土 7 1200 1300 .8

3 石灰水泥粉煤灰土 25 900 900 .4

4 天然砂砾 ? 250 250

5 土基 32

按设计弯沉值计算设计层厚度 :

LD= 21.5 (0.01mm)

H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm)

H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm)

H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉)

按容许拉应力验算设计层厚度 :

H( 4 )= 85 cm(第1层底面拉应力验算满足要求 )

H( 4 )= 85 cm(第2层底面拉应力验算满足要求 )

H( 4 )= 85 cm(第3层底面拉应力验算满足要求 )

路面设计层厚度 :

H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉)

H( 4 )= 85 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

粗粒式沥青混凝土 7 cm

石灰水泥粉煤灰土 25 cm

天然砂砾 85 cm

十基

(3)竣工验收弯沉值和层底拉应力计算

公 路等级 :二级公路

新建路面的层数 :4

标 准轴载 :BZZ-100 路面设计层层位

设计层最小厚度 4

10 (cm)

层位 结构层材 料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息

(20 C) (15 C)

1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力 当进行半刚性基层层底拉应力验算时 :

2 粗粒式沥青混凝土 7 1200 1300 计算应力

3 石灰水泥粉煤灰土 25 900 900 计算应力

4 天然砂砾 8 250 250 不算应力

5 土基

32

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 第2层路面顶面竣工验收弯沉值 第3层路面顶面竣工验收弯沉值 第4层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 49.7 (0.01mm)

LS= 56.9 (0.01mm)

LS= 78.8 (0.01mm)

LS= 403.1 (0.01mm)

土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第 88页公式)

LS= 291.1 (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

第2

第3 层底面最大拉应力

层底面最大拉应力

层底面最大拉应力 d ( 1 )=-.359 (MPa)

d ( 2 )=-.033 (MPa)

d ( 3 )= .235 (MPa)

方案二:

(1)轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算

序号 车 型名 称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m)交通量

1 三菱 T653B 29.3 48 1 双轮组 2000

2 日野 KB222 50.2 104.3 1 双轮组 1000

3 东风 EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 2000

4 解放 CA10B 19.4 60.85 1 双轮组 1000

5 黄河 JN163 58.6 114 1 双轮组 1000

设计年限 12 车道系数 1

序号

分段时间(年) 交通量年增长率

1

5 6 %

2

4 5 %

3

3 4 %

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 :4606

设计年限内一个车道上累计当量轴次 :2.745796E+07

路面竣工后第一年日平均当量轴次 :4717

设计年限内一个车道上累计当量轴次 :2.811967E+07

公路等级二级公路

公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1

路面设计弯沉值 :21.5 (0.01mm)

层位 结构层材料名称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)

1 细粒式沥青混凝土 1 .28

2 中粒式沥青混凝土 .8 .23

3 粗粒式沥青碎石

4 水泥稳定碎石 .6 .29

5 水泥石灰砂砾土 .25 .09

(2)新建路面结构厚度计算

公路等级 二级公路

新建路面的层数 5

标准轴载 BZZ-100

路面设计弯沉值 21.5 (0.01mm)

路面设计层层位 4

设计层最小厚度 15 (cm)

层位 结构层材料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa)

(20 C) (15 C)

1 细粒式沥青混凝土 2.5 1500 1600 .8

2 中粒式沥青混凝土 4 1250 1380 .7

3 粗粒式沥青碎石 5 1200 1400

4 水泥稳定碎石 ? 1700 1700 .14

5 水泥石灰砂砾土 20 1500 1500 .08

6 土基

32

按设计弯沉值计算设计层厚度 :

LD= 21.5 (0.01mm)

H( 4 )= 25 cm LS= 23.9 (0.01mm)

H( 4 )= 30 cm LS= 21.2 (0.01mm)

H( 4 )= 29.4 cm(仅考虑弯沉)

按容许拉应力验算设计层厚度 :

H( 4 )= 29.4 cm(第1层底面拉应力验算满足要求 )

H( 4 )= 29.4 cm(第2层丿氐面拉应力验算满足要求 )

H( 4 )= 29.4 cm(第4层底面拉应力验算满足要求 )

H( 4 )= 49.4 cm cr ( 5 )= .09MPa

H( 4 )= 54.4 cm cc ( 5 )= .08MPa

H( 4 )= 54.3 cm(第5层底面拉应力验算满足要求 )

路面设计层厚度 :

H( 4 )= 29.4 cm(仅考虑弯沉)

H( 4 )= 54.3 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

(3)竣工验收弯沉值和层底拉应力计算

公路等级:二级公路

新建路面的层数:5

标准 轴载:BZZ-100

层位 结构层材料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa)

(20 C) (15 C)

1 细粒式沥青混凝土 2.5 1500 1600

2 中粒式沥青混凝土 4 1250 1380

3 粗粒式沥青碎石 5 1200 1400

4 水泥稳定碎石 20 1700 1700

5 水泥石灰砂砾土 20 1500 1500

6 土基

32

计算信息

计算应力

计算应力

不算应力

计算应力

计算应力

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 第2层路面顶面竣工验收弯沉值 第3层路面顶面竣工验收弯沉值 第4层路面顶面竣工验收弯沉值 第5层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 27.2 (0.01mm)

LS= 29.2 (0.01mm)

LS= 32.5 (0.01mm)

LS= 37.1 (0.01mm)

LS= 99.8 (0.01mm)

土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第

LS= 291.1 (0.01mm)(根据“测试规程” 88页公式)

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 第2层底面最大拉应力 第4层底面最大拉应力 第5层底面最大拉应力 c ( 1 )=-.239 (MPa)

c ( 2 )=-.142 (MPa)

c ( 4 )= .061 (MPa)

c ( 5 )= .206 (MPa)