道路工程课程设计Word文档格式.docx

1、 设计步骤：a.准备工作，b.标注控制点，c.试坡，d.调坡，e.核对，f.定坡，j.设计竖曲线，h.高程计算 根据地面高程可以初步拟定出路线段的纵断面，且满足桥下净空要求。 （1）点绘地面高程见图表（一）、（二）（2）设计竖曲线 竖曲线要素：变坡点A:R=16000m 变坡点B：R=10000m L=480m L=267m T=240m T=133.5m E=1.8m E=0.89m（3）计算设计高程竖曲线上任意点纵距y的计算: y=x*2/（2R）计算切线高程:H1=H0-（T-x）*i计算设计高程:H=H1y （凹形竖曲线为+,图形竖曲线为-）（4）根据计算数据绘出纵断面图2 评价标准;

2、 参照优秀的标准：能够熟练综合运用所学知识，全面独立完成设计任务，设计过程中能够提出自己的见解；设计方案合理，设计计算正确，数据可靠；图面质量整洁，能很好地表达设计意图；计算书表达清楚，文字通顺。四、水泥混凝土路面结构设计设计步骤1.选定高速公路路面设计资料IV5区平原微丘区某地新建高速公路，路基宽28m，双向4车道。预计2006年末建设完毕并通车。2010年调查的交通量及车轴组成如表1（为双向调查的结果） 2010年后平均交通量增长率为6%，路基平均填土高度为1.5m，土质为中液限粘土，平均地下水位为0.8m，平均冻深0.3m。试设计混凝土路面结构，并画出路面结构图（注:该地盛产石灰、粉煤灰

3、、并有砾石）。（每人选择与学号尾数相对应的一组交通量进行计算）。我的交通量及车轴组成数据如下所示：车型交通量（辆/昼夜）4小客车3300中客车SH130770大客车CA50880小货车BJ1302200中货车CA50990中货车EQ1401980大货车JN150特大车日野KB2221100拖挂车 五十铃1302.轴载换算 （1）水泥标准荷载的作用次数 水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。不同轴轮型和轴载的作用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。 （公式1） ；（公式2） （公式3） ； （公式4）Ns100KN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi单轴-单轮、单

4、轴-双轮组或三轴-双轮组轴型级轴载的总重（KN）；轴型和轴载级位数；各类轴型级轴载的作用次数；轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式（2）计算；双轴-双轮组时，按式（3）计算；三轴-双轮组时,按式（4）计算。表2水泥车轴轴轮型轴载系数交通量Pi前轴1-113736.81309031.618E-08后轴1-225.611.123E-0619.7616.21532842.442E-0659.20.17528.7524.15985899.774E-0468.21.92821.3595.86756362.353E-0561.40.8980.100E-032.16923.7569.129

5、61591.117E-0469.25.47549416.45555564.048101.61134.44150.2412.14532327.374104.32157.4551.4407.97996211.2593-21008.71387E-081.057E-06合计3314.72轴载换算结果表注：轴载小于25KN的轴载作用不计。课本P283查公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002），高速公路一级，设计使用年限为30年。P297由公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）取轮迹横向分布系数为0.22，可计算得到设计年限内标准轴载累计作用次数Ne为：.3.路面板厚度计算路基的强度

6、和稳定性同路基的干湿状态有密切关系，并在很大程度上影响路面结构的设计，路基按干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。为了保证路基路面结构的稳定性一般要求路基处于干燥或中湿状态，当处于过湿状态时，路基不稳定，冰冻区春融翻浆，非冰冻区弹簧，路基经处理后方可铺筑路面。下面对潮湿、中湿、干燥3种状态分别讨论。、初拟路面结构查公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）表4.4.6 依据参照公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）:初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.26m, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5），厚为h1=0.20 m。底基层为h1=0.20 m的多孔隙稳定碎

7、石，垫层厚度为h2=0.16m的级配砾石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为4m,长为5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。、材料参数的确定（1）混凝土的设计弯拉强度与弹性模量 按公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值,课本P298表10-19相应弯拉弹性模量标准值为。（2）土基的回弹模量参照公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）附录F，设计要求路基回弹模量取查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取，级配碎石回弹模量取计算基层顶面当量回弹模量如下： （公式6） （公式7） （公式8） （公式9）（公式10） （公式11

8、） （公式12）普通混凝土面层的相对刚度半径计算为 （公式13）、荷载疲劳应力计算标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为 （公式14）因纵缝为设拉平缝，接缝传荷能力的应力折减系数考虑设计基准期内荷载应力累计疲0劳作用的疲劳应力系数 （公式15）根据公路等级，由公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）附录B，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数荷载疲劳应力计算为 （公式16）、温度疲劳应力由公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）表3.0.8，该路段属区最大温度梯度区86-92/，取值为86/板长， （公式17）可查普通混凝土板厚, 按式（B.2.2），最大温度

9、梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为 （公式18）温度疲劳应力系数K1，计算为（公式19）计算温度疲劳应力为 （公式20）、可靠度计算由公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）表3.0.1，高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为95%，再根据查的目标可靠度变异水平等级，查公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）表3.0.3，确定可靠度系数 （公式21）因而所选的普通混凝土面层厚度=26cm，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。4.确定结构层设计参数根据公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）的建议值取定路面各

10、结构层适宜厚度，设计水泥混凝土路面方案如下，并按照上面方法进行验算符合要求。水泥混凝土路面各种设计方案列表如下路基状态结构层层 厚（cm）干 燥水泥混凝土面层26水泥稳定碎石基层22级配碎石底基层20 板的平面尺寸 水泥混凝土路面设计采用矩形水泥混凝土板，纵向和横向接缝垂直相交，其纵向两侧的横缝不得互相错位。（1）纵缝间距过宽容易产生纵向断裂，因而规范规定板宽不超过4.5m，由于单侧行车道路面宽11.0m，故设计板宽取为4.0m。（2）横缝间距取为5.0m，使混凝土板尽可能接近正方形，以改善受力状态。（3）为使混凝土路面使用寿命较长，设计水泥混凝土板厚为20cm。5.设计路面结构图绘制（如附表图所示）五、参考资料、用过的资料路基路面工程课本教材；东南大学出版社 2006年10月第一版水泥路面设计 人民交通出版社2003年6月 第一版 黄晓明主编公路水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）