路面工程课程设计Word格式文档下载.docx
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3、拟定三种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的抗压回弹模量；
4、确定抗压强度及设计参数；
5、根据设计弯沉值计算路面厚度；
6、验算沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层拉应力是否满足容许拉应力的要求；
7、验算防冻厚度是否符合要求。
三、设计要求
1、设计计算条理清晰，内容完整；
2、设计步骤合理；
3、根据自己的三种路面方案进行技术比较；
4、要求用A4纸打印，字体统一（题目为三号黑体，标题用小四黑体，其他为小四宋体）。
四、设计时间
要求在一周内独立完成。
五、参考文献
［1］邓学钧.路基路面工程【M】.北京：
人民交通出版社，2004.8,第一版
［2］邓学钧.路基路面工程【M】.北京：
人民交通出版社，2005.8，第二版
［3］中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）
【S】.
北京：
人民交通出版社，2006.10
A:
沥青路面设计
初拟采用两种路面结构
（A）半刚性基层沥青路面
（B）组合式基层沥青路面
根据交通状况，结构层的最小施工厚度等因素考虑，初拟各层厚度如下：
A半刚性基层沥青路面
•细粒式密集配沥青混凝土4
•中粒式密集配沥青混凝土6
•粗粒式密集配沥青混凝土8㎝
•水泥稳定碎石22㎝
•二灰土？
以二灰为设计层
B组合式基层沥青路面
•细粒式密集配沥青混凝土3㎝
•中粒式密集配沥青混凝土6㎝
•大粒式密集配沥青混凝土12㎝
•二灰稳定砂砾？
•级配碎石25㎝
以二灰稳定砂砾为设计层
1.1计算设计年限内一个车道的累计当量轴次
1）轴载分析
路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载
当以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力时
各级轴载换算采用N=
C1C2ni（Pi/P）4.35计算，（轴载小于25KN的不计）计算结果如下表所示
Pi（KN）
Ni（次/日
-1）
C1C2ni（Pi/P）4.35
950
0.7579
109.460
200
8.9822
214.2977
250
0.4765
50.3966
800
2.1146
59.8548
合计Ni=
434.01
日交通量=（950+200+250+800）*2=2200辆/日*2=4400辆/日
AADT=ADT*（1+
）n-1=4400*（1+0.07）20-1=4400*2.58=11352（pcu/d）
为二级公路
二级公路沥青路面的设计年限为12年，双向两车道的车道系数
=0.65则设计试用期累计当量轴次为：
Ne=
.N1.
=
×
434.01×
0.65=1796535次
当验算半刚性基层层底拉应力时：
各级轴次（轴载小于50KN的不计）
则用半刚性基层层底拉应力验算的累计当量轴次为：
Ne=
=1796535次
1.2确定路面等级和面层类型
根据“沥青路面规范”并结合上面计算，确定路面等级为高级路面：
面层为沥青混泥土。
又因为由题意得E0=45MPa
1.3设计弯沉值计算
用：
Ld=600N
AcASAB计算
二级公路，取AC=1.1，面层为沥青混泥土，取AS=1.0,半刚性基层，取AB=1.0.
设计弯沉：
AcASAB=600×
1796535—0.2×
1.2×
1.0×
1.0=37.03（0.01㎜）（方案A）
1.0=37.03（0.01㎜）（方案B）
3.1拟定路面结构组合方案
经计算，路基设计使用年限内一个车道上累计标准轴载次为18×
104次左右，根据表14-4得此交通为轻交通，路面等级为一级公路，因此采用双层式结构。
3.2拟定路面结构层厚度
表面层采用4cm厚细粒式密集配沥青混凝土，下层采用6cm厚粗粒式密集配沥青混凝土。
由于沿线可开采砾石，砂粒，并有粉煤灰，石灰，水泥等财力供应，基层和底层分别采用刚度较高，水稳定性好的石灰粉煤灰稳定碎石基层（厚20cm）和石灰稳定土基层。
3.3各层材料设计参数
材料名称
抗压回弹模量（MPa）
劈裂强度（MPa）
200C
150C
细粒式沥青砼
1400
2000
1.4
中粒式沥青砼
1200
1800
1
大粒式沥青砼
0.8
粗粒式沥青砼
1000
水泥稳定碎石
1500
0.65
二灰土
750
0.25
二灰稳定砂砾
1300
0.7
级配碎石
400
-
土基
27
4根据设计弯沉值计算路面厚度
计算各层材料容许层底拉应力
细粒式密集配沥青混凝土
R=
SP/KS
KS=0.09Ne0.22/AC=0.09×
17965350.22/1.0=2.14
SP/KS=1.4/2.14=0.65MPa
中粒式密集配沥青混凝土：
SP/KS=1/2.14=0.47MPa
粗粒式密集配沥青混凝土：
SP/KS=0.8/2.14=0.37MPa
大粒式密集配沥青混凝土：
水泥稳定碎石：
KS=0.35Ne0.11/AC=0.35×
17965350.11/1.0=1.71MPa
SP/KS=0.65/1.71=0.38MPa
二灰土：
KS=0.45Ne0.11/AC=0.45×
17965350.11/1.0=2.19MPa
SP/KS=0.25/2.19=0.11MPa
二灰稳定砂砾：
SP/KS=0.7/1.71=0.41MPa
设计参数汇总表（A方案）
设计层二灰土最小厚度H（5）=20㎝
设计弯沉值Ld=37.03（0.01㎜）
有电脑软件可生成
路表计算弯沉值：
Ls=23.64
路面第5层厚度为20㎝
第一结构层顶面施工控制弯沉为23.64（0.01mm）（满足要求）
第二结构层顶面施工控制弯沉为26.15（0.01mm）（满足要求）
第三结构层顶面施工控制弯沉为25.83（0.01mm）（满足要求）
第四结构层顶面施工控制弯沉为25.22（0.01mm）（满足要求）
第五结构层顶面施工控制弯沉为28.49（0.01mm）（满足要求）
层厚
200c抗压模量（MPa）
150c抗压模量（MPa）
容许拉应力（MPa）
4
1400
2000
0.65
中粒式密集配沥青混凝土
6
1200
1800
0.47
粗粒式密集配沥青混凝土
8
1000
0.37
22
1500
0.38
二灰土
20
750
0.11
土基
-
45
B方案
设计层二灰稳定砂砾H（5）=25㎝
设计弯沉值Ld=37.03（0.01㎜）
L=23.92（0.01㎜）
路面第5层厚度：
25cm
第一结构层顶面施工控制弯沉为23.92（0.01mm）（满足要求）
第二结构层顶面施工控制弯沉为26.54（0.01mm）（满足要求）
第三结构层顶面施工控制弯沉为30.99（0.01mm）（满足要求）
第四结构层顶面施工控制弯沉为42.89（0.01mm）（满足要求）
第五结构层顶面施工控制弯沉为165.44（0.01mm）（满足要求）
12
25
0.41
275
6.1验算是否满足要求
1》计算路表弯沉值LS底层拉应力
通过计算机程序计算，输入各项参数得到计算结果，设计方案中的设计层厚度未定，先假设初始厚度，若计算不满足等式，在调整厚度，直到满意为止。
Ls<
=La
m<
R
通过对设计层厚度取整，最后得到路面结构设计结果如下：
A方案
___________________________________
细粒式沥青混凝土4cm
中粒式沥青混凝土6cm
——————————————————
粗粒式沥青混凝土8cm
水泥稳定碎石22cm
二灰土20cm
B方案
大粒式沥青混凝土12cm
—————————————————
二灰稳定砂砾25cm
级配碎石20㎝
7验算防冻层厚度
青海为季节性冰冻区，冰冻深度为1.2m
方案A沥青层厚度18㎝，总厚度60㎝。
根据表14-8规定，最小防冻层厚度为45～50㎝
方案B沥青层厚度22㎝，总厚度67㎝根据表14-8规定，最小防冻层厚度为40～45㎝
以上路面结构均满足最小防冻层厚度要求。
9.方案技术比较
由施工控制弯沉值与设计弯沉值的对比方案一的控制弯沉值都小于设计弯沉值，而方案二的控制弯沉值的第四，第五层都大于设计弯沉值，所以最后得出结论是方案一的实施比方案二好。
所以最后选择方案一。
院系：
青海大学昆仑学院
班级：
08交通
指导老师：
李栓老师
学号：
0855305042
姓名：
胡正利
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