路基路面设计案例word文档.docx
课程设计（论文）计算说明书课题名称：路面结构设计院（系）：土木建筑学院专业：交通工程班级：20051姓名：华鑫城2008年06月30日至2008年07月04H共1周目录12 设计目的和任务13 设计资料一：沥青路面设计3.1基本资料-13.2设计方法与设计内容1 ）根据设计资料要求，确定路面等级和面层类型12 ）计算设计年限内一个车道累计当量轴次和设计弯沉13 ）确定各路段土基回弹模量值34）初拟路面结构组合与厚度方案45 ）确定各结构层材料抗压回弹模量，抗拉强度及参数56）根据设计弯沉值计算路面厚度57 ）结构厚度计算结果68）验算防冻厚度69）修正后各方案计算表710）方案技术经济比较811）优选方案沥青路面结构设计图（方案b）84设计资料二：水泥混凝土路面设计94.1 基本资料4.2 设计方法与设计过程91) )换算标准轴载计算使用年限内标准轴载的累计作用次数92) 拟定路面结构103) 方案A的计算11a, 计算基层顶面当量回弹模量11b, 计算混凝土板的荷载疲劳应力14C,计算混凝土板的温度疲劳应力d.验算防冻厚度154) 方案B的计算16a. 计算基层顶面当量回弹模量16b. 计算混凝土板的荷载疲劳应力18C,计算混凝土板的温度疲劳应力19d.验算防冻厚度5 )方案技术经济比较216 )最后路面结构设计图(方案A)225主要参考文献22附：路基路面课程设计辅助软件输出文本23附1沥青路面设计方案a23附2沥青路面设计方案 27附3沥青路面设计方案 31附4水泥混凝土路面设计方案A35附5水泥混凝土路面设计方案B37一、设计题目：路面结构设计二：设计目的和任务目的：任务：进行路面结构组合设计和应力分析计算。即根据所给的交通量和材料供应等资料，先提出不同的路面组合，并进行受力分析计算，然后推荐一种路面结构。三、设计资料一：沥青路面设计3.1 基本资料南京地区二级公路，其中某段经调查路基为粉质中液限粘土，地下水位L2m,路基填土高度0.5m。近期交通量：东风EQ140130辆/日，解放CAlOB车730辆/日，黄河JNI50车80辆/日，依士兹TD50车54辆/日，小汽车30辆/日，年平均增长率10%。沿河可开采砂砾、碎石，并有石灰、水泥、沥青、粉煤灰供应。设计依据：公路沥青路面设计规范(JTJOI4-97)3.2 设计方法与设计内容1）根据设计资料要求，确定路面等级和面层类型；由设计资料可得：路面等级为二级面层类型选用：沥青混凝土面层2）计算设计年限内一个车道累计当量轴次和设计弯沉;车辆及交通参数表1序号车型名称前轴重（kN）后轴重（kN）后轴数后轴轮组数交通量1东风EQ14023.769.21双轮组1302解放CAlOB19.460.851双轮组7303黄河JN15049101.61双轮组804依士兹TD5042.2801双轮组54A.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：/»（p:A435N=ZClCz几=253z=1I尸,式中：N标准轴载的当量轴次（次/日）；ni各种被换算车辆的作用次数（次/日）；P标准轴载（KN）；Pi各种被换算车型的轴载（KN）；Ci轮组系数，双轮组为1,单轮组为6.4,四轮组为0.38C2轮轴系数。当轴间距大于3米时，轮轴系数为L当轴间距小于3米时，C2=l+1.2（m-l）,m为轴数。设计年限内一个车道上累计当量轴次：(l + 10%),2-l ×36510%2530.7=1382312NNe（八）=式中：Ne一一设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标当量轴次（次）；t设计年限，12年；N一一路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/日）；r一一设计年限内交通量平均增长率（%）;11车道横向分布系数，取0.7。B.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：(l + 10%)'2-l × 36510%1260.7式中：Ci轮组系数，双轮组为1.0,单轮组为18.5,四轮组为0.09；C）轮轴系数，同C2o设计年限内一个车道上累计当量轴次：N(l+rY-l×365M(B)=688424式中符号意义同前。计算设计弯沉Id和结构强度系数ld=960Ne-02AcAs=39(O.Olmm)式中：Ac公路等级系数，二级公路为1.1；As一一面层类型系数，沥青混凝土面层为L0。结构强度系数K（八）=O.09Ne-°2/AC=I.842(用于细、中沥青层、粗颗粒层为2.0)K(B)=O35Ne"2/Ac=1.39(用于水泥稳定碎石、石灰土稳定沙砾、水泥石灰稳定碎石)K(C)=O.45Ne02/AC=1.77(用于石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰碎石土)3)根据路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路段确定各路段土基回弹模量值由地下水位L2m,路基填土高度0.5m,路基为粉质中液限粘土,按查表法确定路基回弹模量Eo=32MPa4)初拟路面结构组合与厚度方案根据道路附近材料的供应拟订以下三种路面结构组合a.方案表2层位结构层材料名称厚度(Cm)1细粒式沥青混凝土32中粒式沥青混凝土43粗粒式沥青混凝土64水泥稳定碎石?5石灰粉燥灰土25以水泥稳定碎石为设计层b.方案表3层位结构层材料名称厚度(CnI)1细粒式沥青混凝土32中粒式沥青混凝土43粗粒式沥青混凝土64石灰土稳定砂砾?5碎石土25以石灰土稳定砂砾为设计层c.方案表4层位结构层材料名称厚度(CIn)1细粒式沥青混凝土32中粒式沥青混凝土43粗粒式沥青混凝土64水泥石灰稳定碎石?5石灰粉煤灰碎石土25以水泥石灰稳定碎石为设计层5)确定各结构层材料抗压回弹模量，抗拉强度及参数。参考材料设计参数表确定各结构层材料参数如下表表5层位结构层材料名称抗压模量(MPa)(20)抗压模量(MPa)(15C)弯拉强度bsp(MPa)容许拉应力分(MPa)1细粒式沥青混凝土140020001.40.762中粒式沥青混凝土120016001.00.543粗粒式沥青混凝土90012000.80.44水泥稳定碎石150015000.50.365石灰粉煤灰土5505500.250.146石灰土稳定砂砾150015000.50.367碎石土5505508水泥石灰稳定碎石150015000.50.369石灰粉煤灰碎石土5505500.30.17表中计算：bfi=一"R6)根据设计弯沉值计算路面厚度用通用计算机程序计算，输入各项参数后可得到计算结果，先假定设计层初始厚度为20cm,如果计算不能满足下列不等式,则调整厚度，直到满足。ls<ld7)结构厚度计算结果a方案设计层水泥稳定碎石厚度H(4)=15cm设计弯沉Ld:39(0.Olmm)路表计算弯沉Ls=36(0.01mm)b方案设计层石灰土稳定砂砾厚度H(4)=15cm设计弯沉Ld=39(0.01mm)路表计算弯沉LS=36(0.Olmm)C方案H( 4 )= 15 cm设计层水泥稳定碎石厚度设计弯沉Ld=39(0.01mm)路表计算弯沉LS=36(0.Olmm)8)验算防冻厚度根据规范所列的路面最小防冻厚度要求与该路况作对比。南京处于IV1区，沿线土质为粉质中液限粘土，一般路基处于中湿状态，IV地区比表中植减少15%,所以路面最小防冻厚度为64cm。三个方案总厚度为都为53Cnb均小于防冻厚度，所以进行调整为设计层厚度H(4)=20cm,H(5)=35Cnu修改后防冻厚度符合要求。9)修正后各方案计算表层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20)层底拉应力(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土31400-0.2620.762中粒式沥青混凝土41200-0.1130.543粗粒式沥青混凝土6900-0.0570.44水泥稳定碎石2015000.1190.365石灰粉煤灰土355500.0750.146士基32表6a方案计算表层位结构层材料名称厚度抗压模量(MPa)层底拉应力容许拉应力(Cm)(20)(MPa)(MPa)b方案计算表表71细粒式沥青混凝土31400-0.2620.762中粒式沥青混凝土41200-0.1130.543粗粒式沥青混凝土6900-0.0570.44石灰土稳定砂砾2015000.1190.365碎石土355506土基32c方案计算表表8层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20)层底拉应力(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土31400-0.2620.762中粒式沥青混凝土41200-0.1130.543粗粒式沥青混凝土6900-0.0570.44水泥石灰稳定碎石2015000.1190.365石灰粉煤灰碎石土355500.0750.176土基3210)方案技术经济比较本地区降雨量大，容易引起水损害，同时考虑路面长期使用效能，所建设道路的交通等级属于低交通等级。建议采用b方案，此方案没有用到水泥和粉煤灰，所有材料就地取材，造价会低于其余两个方案。11)优选方案沥青路面结构设计图(方案b)9SIT) co细觎沥青混凝土 fit± 粗银摘混凝土碎石土
