路基路面工程课程设计(+心得)
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《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)