路基路面课程设计计算书.docx
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路基路面课程设计计算书
公路沥青路面设计
1基本资料
新建一级公路，公路设计基准年为2011年，使用年限15年，拟选沥青路面结构路面进行路面结构设计。
公路技术等级为一级公路，为双向六车道。
预测前五年交通量年增长率为γ=8后十年γ=6%
1.1气象资料
该公路处于Ⅱ4区
1.2地质资料与筑路资料
由于路线地处平原Ⅱ4区，土基为低液限粉土
桩号
设计标高
地面标高
水位标高
K0+000
8.101
7.030
5.000
+50
7.740
7.140
5.000
+100
6.871
7.256
5.000
+150
6.321
7.278
5.000
+200
7.000
7.130
5.000
+300
7.921
7.213
5.000
+800
8.923
7.134
5.000
K2+000
10.034
6.101
5.000
K3+000
12.126
5.980
5.000
1.3交通资料
表1-1交通组成与交通量
车型
辆/日
前轴重
后轴重
后轴数
CA10B
1200
19.40
60.85
1
EQ140
800
23.70
69.20
1
JN162
500
59.50
115.00
1
138S
300
45.40
90.00
2
SH141
1300
25.55
51.10
1
SH361
100
60.00
110.00
2
2.初拟路面结构组合
潮湿过湿情况下新建沥青路面
----------------------------------------
细粒式沥青混凝土30mm
----------------------------------------
中粒式沥青混凝土70mm
----------------------------------------
粗粒式沥青混凝土80mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
石灰粉煤灰土？
----------------------------------------
新建路基
干燥情况下新建路面结构厚度计算
细粒式沥青混凝土40mm
----------------------------------------
中粒式沥青混凝土60mm
----------------------------------------
粗粒式沥青混凝土80mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
石灰粉煤灰土？
----------------------------------------
新建路基
3.标准轴载累计交通量计算
车道系数0.4
A．用于弯沉验算和沥青层弯拉应力验算的Ne（A）：
表1-2汽车参数及交通量换算表
车型
辆/日
前轴重
C1
C2
Ni
后轴重
后轴数
C1
C2
Ni
CA10B
1200
19.40
6.40
1.00
0.02
60.85
1
1.00
1.00
22.56
EQ140
800
23.70
6.40
1.00
0.05
69.20
1
1.00
1.00
42.07
JN162
500
59.50
6.40
1.00
50.27
115.00
1
1.00
1.00
1529.51
138S
300
45.40
6.40
1.00
3.47
90.00
2
1.00
2.20
284.11
SH141
1300
25.55
6.40
1.00
0.15
51.10
1
1.00
1.00
6.04
SH361
100
60.00
6.40
1.00
10.75
110.00
2
1.00
2.20
471.59
SH361
100
60.00
6.40
1.00
69.36
110.00
2
1.00
2.20
333.03
路面营运第一年双向日平均当量轴次:
2569
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:
9329915
属中等交通等级
B．用于半刚性基层弯拉应力验算的Ne（B）：
表1-3汽车参数及交通量换算表
车型
辆/日
前轴重
C1
C2
后轴重
后轴数
C1
C2
Ni
CA10B
1200
19.40
18.5
1.00
60.85
1
1.00
1.00
22.56
EQ140
800
23.70
18.5
1.00
69.20
1
1.00
1.00
42.07
JN162
500
59.50
18.5
1.00
115.00
1
1.00
1.00
1529.51
138S
300
45.40
18.5
1.00
90.00
2
1.00
2.20
284.11
SH141
1300
25.55
18.5
1.00
51.10
1
1.00
1.00
6.04
SH361
100
60.00
18.5
1.00
110.00
2
1.00
2.20
471.59
路面营运第一年双向日平均当量轴次:
2823
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:
1.025238*
属中等交通等级
一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量
Nh=1680,属重交通等级
4.计算设计弯沉
和容许应力
公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1
路面设计弯沉值:
24.2（0.01mm）
（沥青面层）
（水稳，二灰稳定碎石）
（二灰土）
层位
结构层材料名称
20℃平均抗压
15℃平均抗压
容许应力
1
细粒式沥青混凝土
1400
2000
.39
2
中粒式沥青混凝土
1200
1600
.33
3
粗粒式沥青混凝土
1000
1200
.26
4
水泥稳定碎石
1500
1500
.29
5
水泥稳定碎石
1500
1500
.29
6
石灰粉煤灰土
750
750
.08
5.确定设计参数
查表得Ⅱ4区低液限粉土
桩号
H1
H2
H3
H
土质类型
Wc
E0
K0+000
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H1>H>H2
中湿
0.9-1.05
31.0
+50
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H1>H>H2
中湿
0.9-1.05
31.0
+100
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H3>H
过湿
0.750
24.5
+150
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H3>H
过湿
0.750
24.5
+200
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H3>H
过湿
0.750
24.5
+300
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H2>H>H3
潮湿
o.75-0.9
24.5
+800
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H>H1
干燥
1.050
43.0
K2+000
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H>H1
干燥
1.050
43.0
K3+000
2.6-2.8
2.1-2.3
1.4-1.6
H>H1
干燥
1.050
43.0
6使用HPDS2006计算软件计算结果
******************************
*公路新建路面设计成果文件汇总*
******************************
一、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解放CA10B19.460.851双轮组1200
2东风EQ14023.769.21双轮组800
3黄河JN16259.51151双轮组500
4太脱拉138S45.4902双轮组<3300
5交通SH14125.5555.11双轮组1300
6交通SH361601102双轮组<3100
设计年限15车道系数.4
序号分段时间（年）交通量年增长率
158％
2106％
一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量
Nh=1680,属重交通等级
当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:
路面营运第一年双向日平均当量轴次:
2569
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:
9329915
属中等交通等级
当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:
路面营运第一年双向日平均当量轴次:
2823
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:
1.025238E+07
属中等交通等级
路面设计交通等级为重交通等级
公路等级一级公路
公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1
路面设计弯沉值:
24.2（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1.2.39
2中粒式沥青混凝土1.33
3粗粒式沥青混凝土.8.26
4水泥稳定碎石.6.29
5水泥稳定碎石.6.29
6石灰粉煤灰土.2.08
二、新建路面结构厚度计算
新建路面的层数:
6
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
24.2（0.01mm）
路面设计层层位:
6
设计层最小厚度:
200（mm）
层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力
（mm）模量（MPa）（MPa）模量（MPa）（MPa）（MPa）
1细粒式沥青混凝土401400020000.39
2中粒式沥青混凝土601200018000.33
3粗粒式沥青混凝土801000012000.26
4水泥稳定碎石1801500015000.29
5水泥稳定碎石1801500015000.29
6石灰粉煤灰土?
75007500.08
7新建路基31
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=24.2（0.01mm）
H（6）=200mmLS=20.2（0.01mm）
由于设计层厚度H（6）=Hmin时LS<=LD,
故弯沉计算已满足要求.
H（6）=200mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力计算设计层厚度:
H（6）=200mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第3层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第5层底面拉应力计算满足要求）、
H（6）=200mm（第6层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度:
H（6）=200mm（仅考虑弯沉）
H（6）=200mm（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700mm
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40mm
----------------------------------------
中粒式沥青混凝土60mm
----------------------------------------
粗粒式沥青混凝土80mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
石灰粉煤灰土200mm
----------------------------------------
新建路基
三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算
层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差综合影响系数
（mm）模量（MPa）（MPa）模量（MPa）（MPa）
1细粒式沥青混凝土4014000200001
2中粒式沥青混凝土6012000180001
3粗粒式沥青混凝土8010000120001
4水泥稳定碎石18015000150001
5水泥稳定碎石18015000150001
6石灰粉煤灰土200750075001
7新建路基311
计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=20.2（0.01mm）
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=21.9（0.01mm）
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=24.5（0.01mm）
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=28.5（0.01mm）
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=51.1（0.01mm）
第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=138.5（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值LS=300.5（0.01mm）
计算新建路面各结构层底面最大拉应力:
（未考虑综合影响系数）
第1层底面最大拉应力σ
（1）=-.186（MPa）
第2层底面最大拉应力σ
（2）=-.019（MPa）
第3层底面最大拉应力σ（3）=-.033（MPa）
第4层底面最大拉应力σ（4）=.024（MPa）
第5层底面最大拉应力σ（5）=.082（MPa）
第6层底面最大拉应力σ（6）=.07（MPa）
******************************
*公路新建路面设计成果文件汇总*
******************************
一、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解放CA10B19.460.851双轮组1200
2东风EQ14023.769.21双轮组800
3黄河JN16259.51151双轮组500
4太脱拉138S45.4902双轮组<3300
5交通SH14125.5555.11双轮组1300
6交通SH361601102双轮组<3100
设计年限15车道系数.4
序号分段时间（年）交通量年增长率
158％
2106％
一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量
Nh=1680,属重交通等级
当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:
路面营运第一年双向日平均当量轴次:
2569
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:
9329915
属中等交通等级
当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:
路面营运第一年双向日平均当量轴次:
2823
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:
1.025238E+07
属中等交通等级
路面设计交通等级为重交通等级
公路等级一级公路
公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1
路面设计弯沉值:
24.2（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1.2.39
2中粒式沥青混凝土1.33
3粗粒式沥青混凝土.8.26
4水泥稳定碎石.6.29
5水泥稳定碎石.6.29
6石灰粉煤灰土.2.08
二、新建路面结构厚度计算
新建路面的层数:
6
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
24.2（0.01mm）
路面设计层层位:
6
设计层最小厚度:
200（mm）
层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力
（mm）模量（MPa）（MPa）模量（MPa）（MPa）（MPa）
1细粒式沥青混凝土401400020000.39
2中粒式沥青混凝土601200018000.33
3粗粒式沥青混凝土801000012000.26
4水泥稳定碎石1801500015000.29
5水泥稳定碎石1801500015000.29
6石灰粉煤灰土?
75007500.08
7新建路基43
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=24.2（0.01mm）
H（6）=200mmLS=17.8（0.01mm）
由于设计层厚度H（6）=Hmin时LS<=LD,
故弯沉计算已满足要求.
H（6）=200mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力计算设计层厚度:
H（6）=200mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第3层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第5层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=200mm（第6层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度:
H（6）=200mm（仅考虑弯沉）
H（6）=200mm（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700mm
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40mm
----------------------------------------
中粒式沥青混凝土60mm
----------------------------------------
粗粒式沥青混凝土80mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石180mm
----------------------------------------
石灰粉煤灰土200mm
----------------------------------------
新建路基
三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算
层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差综合影响系数
（mm）模量（MPa）（MPa）模量（MPa）（MPa）
1细粒式沥青混凝土4014000200001
2中粒式沥青混凝土6012000180001
3粗粒式沥青混凝土8010000120001
4水泥稳定碎石18015000150001
5水泥稳定碎石18015000150001
6石灰粉煤灰土200750075001
7新建路基431
计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=17.8（0.01mm）
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=19.2（0.01mm）
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=21.3（0.01mm）
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=24.7（0.01mm）
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=43.5（0.01mm）
第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=113.4（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值LS=216.6（0.01mm）
计算新建路面各结构层底面最大拉应力:
（未考虑综合影响系数）
第1层底面最大拉应力σ
（1）=-
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