1、郓城段桩号为36K+30038K+460,全长2160m。该路段地处5区,属东部湿润季冻区,鲁豫轻冰区,多年平均最大冻深为40cm,平均最低气温为-10,最高气温32,年平均降雨量为600mm,潮湿系数为0.51.00,地温地貌类型属冲积平原,地势平坦,土质为棕粘性土,据调查和设计要求,路床表面距地下水位平均为2.0m。沿线有碎石、水泥、石灰建筑材料,并可从就近火电厂运取足够粉煤灰。二、交通资料序号汽车车型前轴重KN后轴重KN后轴数后轴组数后轴距 m作用次数次日1跃进NJ13120.2038.20双4602三菱T653B29.3048.001803黄河JNl62A62.28116.223604
2、汉阳HY48070.0095.031205鞍山AS917023.5080.40170交通调查资料为2002年,设计年限的起算年为2005年,拟建一级公路,2010年以前,交通量年增长率为12%,以后为7%。资料2、旧路改建资料广东省某二级公路,2002年交通量如表一所示,设计年限的起算年为2005年,交通量年增长率为10%,该路段路基属于干燥类型,在不利季节(干季)用标准轴测得的路段30个测点的弯沉值如表2,测定时路表温度与前5H平均气温之和为76.05C,原路面结构如图所示,原有路面厚度为 36 cm 石灰土底层,15cm水泥稳定砂砾基层, 6cm 沥青混凝土。土基回弹模量为40MPa。 表
3、1车型黄河JN150交通SH141太脱拉138东风SP9135辆/d4201200150实测弯沉值(单位:0.01 mm) 表248 110 40 51 33 107 81 36 75 36 35 83 40 32 39 49 41 80 35 47 34 42 41 99 89 31 43 73 30 79三、设计完成后提交的文件和图表1计算说明书部分:1.1 路基干湿类型及路基回弹模量的确定;当进行新路设计时,土基的回弹模量:此时路基尚未建成,土基的回弹模量,要通过预估某路段路基修筑后,可能出现的路基土的平均稠度,辩证地确定土基的回弹模量值。实际中是适用查表法。 由路床表面至地下水位的高度
4、H、地区所在的自然区划及土质查沥青路面设计规范,确定土基的干湿类型。由土基的干湿类型,查设计规范得路基土的平均稠度C。由路基土的平均稠度,查设计规范得土基回弹模量E0。如果是高等公路,由沥青路面设计规范说明,采用重型击实试验时,土基回弹模量E0提高15%-30%。根据公路所处地区及路基填土土质、路基填土高度情况,确定路基干湿类型及回弹模量。1.2、沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的计算;根据所给交通量和交通组成,计算累计轴载作用次数,结合公路等级,确定路面等级,计算设计弯沉值;根据当地筑路材料情况及自然气候特点,拟定路面结构方案,确定路面材料的设计参数;根据设计弯沉值计算路面厚度。需要时应验
5、算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求,采取相应措施进行调整后再重新计算。上述计算应采用弹性多层体系理论编制的程序进行。对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面,应验算防冻厚度是否满足要求。根据公路等级情况,需要时还应确定路肩的路面结构。1.3、水泥混凝土路面结构方案的选定与结构层厚度的计算;根据所给交通量和交通组成,计算累计轴载作用次数;1 初步拟定路面结构:初选路面结构层次、类型和材料组成,拟定各层的厚度、面板和接缝构造;确定材料参数,包括混凝土的设计弯拉强度和回弹模量,基层、垫层和路基的回弹模量,基层顶面的当量回弹模量;计算荷载疲劳应力;计算温度疲劳应力;检验初拟路面结构是否满足设计
6、要求,如不满足要求,则采取相应的调整措施,重新拟定路面结构,进行设计。1.4、旧路改建路面结构方案的确定及加铺层厚度的计算。旧路改建以沥青路面的改建为主,主要设计内容包括:旧路的代表弯沉值的计算,根据所给的旧路弯沉调查资料,计算确定旧路面的代表弯沉值;旧路面当量回弹模量的计算;拟定改建路面的补强结构方案,进行补强层厚度的计算 1.5、要求应附厚度计算,拉应力验算的微机计算结果。2图纸部分:绘制路面结构,设计施工图一张。四、进程安排项 目时间(天)(一)新建沥青路面设计(二)新建水泥混凝土路面设计(三)旧路改建路面设计(四)编写设计计算说明书0.5(五)施工图绘制及装订成册五、主要参考资料:参考
7、教材:道路建筑材料第三版 严家伋编著公路工程,人民交通出版社,张正林主编。道路工程,武汉工业大学出版社,于书翰主编。参考资料:1、公路工程技术标准(JTG B012003)2、公路水泥混凝土路面设计规范 (JTG D40-2002)3、沥青路面设计规范(JTGD50-2004)4、公路路面基层施工技术规范(JTJ034-2000)5、公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)6、公路水泥混凝土路面施工技术规范 (JTG F30-2003)第一章 新建沥青路面设计第一节路基干湿类型及路基回弹模量的确定 按路基土类与干湿类型,将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长度不应小于500米)确
8、定各路段土基弹性模量。1.1.1路基干湿类型的确定 该路段地处5区,属东部湿润季冻区,鲁豫轻冰区,多年平均最大冻深为40cm,年平均地温地貌类型属冲积平原,地势平坦,土质为棕粘性土。据调查和设计要求,路床表面距地下水位平均为2.0m。 查道路工程表2-2-3路基临界高度参考值表得:粘性土路基的临界高度为:已知:H=2.0m 查道路工程表2-2-2路基路基干湿类型表得:该路段属于中湿类型。1.1.2路床表面以下80cm深度内平均稠度 查道路工程表2-2-1土基干湿状态的稠度建议值表得:该路段的分界稠度为: 内插法得1.1.3土基回弹模量的确定 查规范表格内插法得: 得: 由沥青路面设计规范说明,
9、采用重型击实试验时,土基回弹模量提高15%-30%。第2节沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的计算交通资料1.2.1以设计弯沉为指标及沥青层层底拉应力验算1.轴载换算轴载换算采用如下公式:式中:N标准轴载的当量轴次,次/日被换算车型的各级轴载作用次数,次/日标准轴载,被换算车型的各级轴载,轴数系数,当轴间距大于3m时,应按单独的一个轴载计算,此时的轴数系数为m;当轴间距小于3m时,按双轴或多轴计算,轴数系数按下式计算:轴数;轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38。(1)跃进NJ131:(2)三菱T653B:(3)黄河JN162A:(4)汉阳HY480:因双后轴轴距小于3米,
10、双后轴轴数系数=1+1.2(2-1)=2.2(5)鞍山AS9170:因后轴距大于3米,轴数系数即为轴数m=2轴载换算结果(弯沉) 车 型前轴重(KN)C1C2后轴重(KN)ni20.26.46.99412.9154黄河JN162A985.3497 70.002.2373.9600 80.40129.5031累计1513.6683 根据设计规范,一级公路的沥青路面设计年限为15年,车道系数=0.5 交通调查资料为2002年,设计年限的起算年为2005年,2010年以前,交通量年增长率为12%,以后为7% 2005年的交通量为:2010年的交通量为: 计算设计年限内一个车道上的累计当量轴次为: 故应属高级路面,该值可用来计算路面设计弯沉值及沥青层底拉应力。1.2.2半刚性基层层底拉应力验算轴载换算轮组系数,单轮组为18.5,双轮组为1.0,四轮组为0.09。(1) 跃进NJ131:轴载小于50KN,不必计算。(2)三菱T653B : 轴载小于50KN,不必计算。(3)黄河JN162A :=1+2(2-1)=3(5)鞍山AS9170 :因后轴距大于
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