路基路面工程课程设计书.docx
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路基路面工程课程设计书
路基路面工程课程设计书
课程名称：
路基路面工程
课程题目：
沥青路面设计、水泥混凝土路面设计
学校院系：
华东交通大学软件学院
专业：
软件工程+桥梁工程
班级：
2009-4
指导老师：
宇亮
学期：
2011-2012上学年
小组成员：
学号
熊景飞（组长）：
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:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
1544
设计年限一个车道上累计当量轴次:
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:
24.1（0.01mm）
路面设计层层位:
6
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（仅考虑弯沉）
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
公路等级:
高速公路
新建路面的层数:
6
标准轴载:
BZZ-100
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
（20℃）（15℃）
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
7土基39
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：
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:
24.1（0.01mm）
路面设计层层位:
6
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4.5120016000.32
3粗粒式沥青混凝土790012000.24
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=24.2（0.01mm）
H（6）=35cmLS=23.5（0.01mm）
H（6）=30.7cm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力验算设计层厚度:
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（仅考虑弯沉）
H（6）=30.7cm（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
公路等级:
高速公路
新建路面的层数:
6
标准轴载:
BZZ-100
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
（20℃）（15℃）
1细粒式沥青混凝土314002000计算应力
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
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