某高速公路沥青路面课程设计平原微丘区Word文档格式.docx
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江淮HF150
600
五十铃NPR595
500
东风SP9135B
江淮HF140A
五十铃EXR181
700
东风KM340
交通量年增长率表二
期限
增长率r(%)
2008∽2012
9.0
2018∽2022
5.5
2013∽2017
7.5
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,双向三车道2X3X3.75米,中间分隔带宽3.0米,路缘带0.75米,硬路肩总宽3.25米,土路肩宽0.75米。
计算行车速度100Km/h,全线封闭全立交。
第二部分:
路基设计
一、路基设计
1、路基横断面布置
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%
2、路基最小填土高度
由前面纵断面设计可知,本段公路路基最小填土高度为1.5m
3、路基边坡
由横断面设计可知(查《公路路基设计规范》(JTJ013—2004))本公路路基边坡由于路基填土高度均小于8m,且路提边坡采用1:
1.5的坡度,路堑边坡采用1:
05的坡度。
护坡道为1.0m,且由于该段公路非高填土,故不需要进行边坡稳定性验算。
4、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》(JTGB01—2003)表4.0.4的要求
路基压实度
填挖类别
路床顶面以下深度(m)
(高速公路、一级公路)
零填即挖方
0~0.30
0~0.80
—
≥96
填方
0.80~1.50
>1.50
≥94
≥93
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。
5、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。
6、路基填料
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
项目分类
路面底面以下深度(m)
填料最小度(CBR)(%)
填料最大粒径(m)
高速公路
填
方
路
基
上路床
0~30
8
10
下路床
30~80
5
上路堤
80~150
4
15
下路堤
150以下
3
零填及路堑路床
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
二、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:
1.5。
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:
沟宽>
0.5m,沟深>
0.5m。
长度200∽500m。
2、路面排水
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
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。
第三部分公路路面结构设计计算
交通组成表
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
30
51
双轮组
2
23.5
44
18.9
41.8
24.6
67.8
45.1
101.5
6
东风SP9135B
20.1
72.6
>
7
60
100
设计年限15车道系数0.4
轴载分析
路面设计以双轴组单轴载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:
式中:
N—标准轴载当量轴次,次/日
—被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日
P—标准轴载,KN
—被换算车辆的各级轴载,KN
K—被换算车辆的类型数
—轴载系数,
,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。
:
轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
分段时间(年)
交通量年增长率(%)
9
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:
3838
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
1.497857E+07
当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
3136
1.223887E+07
初拟路面采用两种路面结构
(1)、半刚性基层沥青路面
(2)、组合式基层沥青路面
一、半刚性基层沥青路面
公路等级高速公路公路等级系数1
面层类型系数1基层类型系数1
路面设计弯沉值:
22(0.01mm)
层位
结构层材料名称
劈裂强度(MPa)
容许拉应力(MPa)
细粒式沥青混凝土
1.4
0.41
中粒式沥青混凝土
1.0
0.29
粗粒式沥青混凝土
0.8
0.21
水泥稳定石屑
0.6
0.22
石灰碎石土
0.3
0.11
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:
路面设计层层位:
4
设计层最小厚度:
20(cm)
厚度(cm)
抗压模量(MPa)(20℃)
抗压模量(MPa)(15℃)
容许应力(MPa)
1400
2000
1200
1600
900
?
1500
25
550
土基
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=22(0.01mm)H(4)=30cm
LS=23.3(0.01mm)H(4)=35cm
LS=21(0.01mm)H(4)=32.8cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(4)=32.8cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=32.8cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=32.8cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=32.8cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=32.8cm(第5层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(4)=32.8cm(仅考虑弯沉)
H(4)=32.8cm(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50cm
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以及设计人员对路面厚度进一步的修改,
最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------
细粒式沥青混凝土4cm
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