路基路面工程课程设计书Word格式文档下载.docx
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411
夏颖402
喻燕405
袁政408
新强414
黄烽轩417
郭中模420
旺423
曦426
设计依据及标准
[1]《公路路基设计规》(JTGD30-2004)
[2]《公路沥青路面设计规》(JTGD50-2006)
[3]《公路水泥混凝土路面设计规》(JTGD40-2002)
[4]《公路水泥混凝土路面施工技术规》(JTGF30-2003)
1、工程概况
拟设计道路路线位于平原微丘区,公路自然区划为II1区。
地震烈度为六级。
设计标高243.50m,地下水位1.5m。
2、设计资料
2.1土质
所经地区多处为粉性土。
2.2交通
根据最新路网规划,预测使用初期2011年年平均日交通量见下表,年平均增长率为6.5%。
车型
解放
CA10B
0123
黄河JN150
0181
日野KF300D
0216
斯柯达706R
0160
依士兹TD50
0158
交通SH141
0501
长征XD980
0210
小汽车
辆/d
560
810
460
390
450
380
270
2600
3、设计任务与容
回弹模量的确定:
公路自然区划为II1区,设计标高243.50m,地下水位1.5m。
参考《路基路面工程》邓学钧著
1..通过查表1—8、表1—9、表14-9、表14-10得该地区的土基干湿类型为:
干燥
2.通过查表14-11得E0=29.5Mpa
3.因为是采用重型击实标准,路基回弹模量要在表14-11中的回弹模量值提高20%—35%。
所以E0取39Mpa
新建沥青路面设计成果
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560
2黄河JN15049101.61双轮组810
3日野KF300D40.75792双轮组<
3460
4斯柯达706R50901双轮组390
5依士兹TD5042.2801双轮组450
6交通SH14125.5555.11双轮组380
7长征XD98037.172.652双轮组<
3270
设计年限15车道系数0.45交通量平均年增长率6.5%
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:
2403
设计年限一个车道上累计当量轴次:
9544527
当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
1544
6132647
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
方案一:
路面设计弯沉值:
24.1(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1.40.45
2中粒式沥青混凝土10.32
3粗粒式沥青混凝土0.80.24
4石灰煤渣碎石0.40.2
5石灰土0.250.1
6山皮土
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:
6
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
路面设计层层位:
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℃)(15℃)
1细粒式沥青混凝土3140020000.45
2中粒式沥青混凝土4120016000.32
3粗粒式沥青混凝土690012000.24
4石灰煤渣碎石20100010000.2
5石灰土255505500.1
6山皮土?
150150
7土基39
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=24.1(0.01mm)
H(6)=30cmLS=24.9(0.01mm)
H(6)=35cmLS=24.1(0.01mm)
H(6)=35cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(6)=35cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=35cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=35cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=35cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=35cm(第5层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(6)=35cm(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90cm
验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.
竣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(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)计算信息
1细粒式沥青混凝土314002000计算应力
2中粒式沥青混凝土412001600计算应力
3粗粒式沥青混凝土69001200计算应力
4石灰煤渣碎石2010001000计算应力
5石灰土25550550计算应力
6山皮土35150150不算应力
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LS=24.1(0.01mm)
第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=26(0.01mm)
第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=28.6(0.01mm)
第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=32.7(0.01mm)
第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=61.1(0.01mm)
第6层路面顶面竣工验收弯沉值LS=148(0.01mm)
土基顶面竣工验收弯沉值LS=299.5(0.01mm)(根据“基层施工规”第88页公式)
LS=238.9(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层底面最大拉应力σ
(1)=-0.268(MPa)
第2层底面最大拉应力σ
(2)=-0.093(MPa)
第3层底面最大拉应力σ(3)=-0.001(MPa)
第4层底面最大拉应力σ(4)=0.07(MPa)
第5层底面最大拉应力σ(5)=0.058(MPa)
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3cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土4cm
粗粒式沥青混凝土6cm
石灰煤渣碎石20cm
石灰土25cm
山皮土35cm
土基
方案二:
2中粒式沥青混凝土4.5120016000.32
3粗粒式沥青混凝土790012000.24
按设计弯沉值计算设计层厚度:
H(6)=30cmLS=24.2(0.01mm)
H(6)=35cmLS=23.5(0.01mm)
H(6)=30.7cm(仅考虑弯沉)
H(6)=30.7cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=30.7cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=30.7cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=30.7cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
H(6)=30.7cm(第5层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(6)=30.7cm(同时考虑弯沉和拉应力)
验算路面防冻厚度:
2中粒式沥青混凝土4.512001600计算应力
3粗粒式沥青混凝土79001200计算应力
4石灰煤渣碎石2010