路面设计作业.docx

1、路面设计作业露天矿设计说明书 专业班级：2009级采矿工程一班姓名学号：张文文 2009171315指导教师： 孟爱国 设计时间： 2012-4-20 设计成绩：_露天矿道路路面的综合设计1.已知条件1.1该矿所选用的重型自卸卡车基本参数如下表：车型载重自重轴荷重量分配（载重后）轮胎气压3311E（85D）77100kg71100kg后桥66%0.56MPa2SF31904（108吨）108000kg85000kg后轴67%0.56MPa1.2每昼夜去排土场：200次/昼夜（各100次)。1.3路面面料选择：磨耗层：泥质沙岩；面层：采场中的泥结碎石；承压层：采石场采购级配碎石；垫层：天然沙砾、

2、细沙；沙土路基：E0=25MPa1.4路面为矿山道路延长段设计寿命为五年。道路时间利用系数为0.8，双车道利用系数0.5。2.设计要求2.1设计路面典型结构图（1：200）；2.2用系数递推法、诺莫图确定路面当量厚度；2.3确定基层厚度（承压层）；2.4绘制典型、标准路面断面图（1：200）全铺式。3.设计步骤3.1确定路面等级，参照表3.1.1及表3.1.2，该道路设计使用年限为5年，汽车载重量分别为85吨和108吨，线路类别为生产支线，决定采用中级柔性路面。表3.1.1道 路 条 件路 面 等 级使用时间类别等级载重量35吨载重量35吨10年5-10年3-5年3年生产干线生产干线或支线生产

3、支线或联络线生产支线或辅助线一、 二一、二、三二、三三高级、次高级次高级、中级次高级、中级中级，低级次高级、中级次高级、中级次高级、中级中级 表3.1.2路 面 等 级面 层 类 型高级路面水泥混凝土沥青混凝土热拌沥青碎石混合料整齐石块次高级路面沥青贯入式冷拌沥青碎（砾）石沥青碎（砾）石表面处治半整齐石块中级路面沥青灰土表面处治泥结、水结、干结及级配碎（砾）石砂姜石、碎砖、不整齐石块低级路面粒料改善土当地材料改善土 注：1.一般情况下，等级高的、使用时间长的道路应采用等级高的路面。 2.当采用载重60吨及以上的汽车时，在具有足够杨璐机械和健全的养路组织的情况下，宜采用中级路面。 3.3年栏中的

4、低级路面，适用于北方地区、车型较小、交通量很少的辅助线上。3.2确定路面结构组合，参照矿山道路路面典型结构图3.2.2、表3.2.1以及表3.2.2，确定采用如下路面结构（如图3.2.1）图3.2.1图3.2.2a高级路面。h1沥青混凝土或热拌沥青碎石混合料46厘米；h2冷拌沥青碎（砾）石或沥青贯入68厘米；h3表面油结碎石或泥灰结碎（砾）石1520厘米；h4手摆碎石。b次高级路面。h1冷拌沥青碎（砾）石或沥青贯入410厘米；h2表面油结碎石或泥灰结碎（砾）石1520厘米；h3泥结碎（砾）或泥灰结（砾）碎石；h4手摆碎石。c中级路面。h1泥结碎（砾）石或级配碎（砾）石1020厘米；h2手摆碎石

5、或混铺块碎石。表3.2.1结构层名称最小厚度/cm注沥青混凝土、热拌沥青碎石混合料粗粒式中粒式细粒式4.53.52.0单层最小厚度不包括联结层得组合厚度冷拌沥青碎（砾）石、沥青贯入式沥青碎（砾）石表面处治沥青灰土表面处治4.51.02.0天然砂砾、级配、泥结碎（砾）石、水结、干压碎石6.0泥结碎（砾）石、级配碎（砾）石掺灰8.0灰土类（石灰土、碎石灰土、煤渣灰土等）、工业废渣8.0新路可增至15cm水泥稳定砂砾8.0砂姜石、碎砖等嵌锁型结构6.0块石、圆石或拳石10.0铺砌片石、锥形块石、大块石基层12.0表3.2.2 3.3确定E0的值 很据已知条件， E0=25MPa3.4 基层厚度的计算

6、 3.4.1确定标准车。该路段的标准车为2SF31904（108吨）3.4.2车辆换算，并计算标准车的累计交通量。 首先将该路段上的其他车型的日交通量n2换算成标准车的日交通量n1 式中：n1标准车的交通量，辆/日；n2被换算汽车的日交通量，辆/日；p1标准车的轮胎压力，MPa；p2被换算汽车的轮胎压力，MPa；d1标准车单轮迹的相当圆直径，cm；d2被换算汽车的标准车单轮迹的相当圆直径，cm；c1后轴系数，双轮组为1，单轮组为2；c2轮组系数，双轮组为1，单轮组为1/4；n与路面结构特性有关的指数；E0土基材料的回弹模量；E1基层材料的回弹模量。3.4.3计算设计路段路面使用年限内，标准车的

7、累积交通量。3.4.3.1该设计路段的标准车的累积日交通量：辆/日式中：n1 换算为标准车的交通量，辆/日；n1指定标准车的日交通量，辆/日。3.4.3.2该路段设计使用年限内标准车的累积交通量（双车道）辆次式中：Ne该路段设计使用年限内标准车的累积交通量D年运输日数； K道路时间利用系数，取0.8；T设计使用年限；车道实际作用系数，双车道为0.5。3.4.4计算容许回弹弯沉值柔性路面容许弯沉值是指路面在使用年限末期的不利季节，在设计标准轴载作用下容许出现的最大回弹弯沉值。可以利用下列容许弯沉值的计算公式： 式中：A与层面类型有关的系数，相当于一次在和作用下的容许回弹弯沉值，其值见表3.4.4

8、.1； Ne该路段设计使用年限内标准车的累积交通量； d解解放牌CA-10B型汽车单轮胎轮迹的相当圆直径，厘米（见表3.4.4.2）。表3.4.4.1面层类型A沥青混凝土、冷拌沥青碎石混合料沥青灌入，冷拌沥青碎石（砾）石沥青碎（砾）石表面处治中级路面13.7115.2816.3319.32表3.4.4.2汽车型号轮胎规格载重吨总量吨单后轮重P吨后轴数轮组数轮胎压力P单轮胎轮迹相当圆直径d，cm轮隙中央至轮胎中心距离，cm解放CA-10B9.00-124.08.0251.52112519.54黄河JN-15011.00-208.015.062.5412721.49黄河QD-35211.00-20

9、7.014.5652.42812721.02移山QQ-56111.00-2010.018.1953.05712723.5817.75交通SH-36112.00-2015.028.02.7522722.4022北京BJ-37114.00-2420.035.96.1126.534.57上海SH-380A18.00-2532.054.09.012643.7030辽宁LN-39224.00-2568.0111.95418.58126.56.025邵峰SF-310030.00-51100.0193.031.512589.5649长征CZ-36111.00-2012.022.92.26722621.943

10、.4.5计算实际弯沉值 式中：LR容许回弹弯沉值，cm； K轮隙间隙修正系数，根据标准车的r/比值从图3.4.5.1中查得； r标准车的轮隙中央至轮胎中心的距离， cm，对照表3.4.4.2得r=49cm； 标准车的单轮胎轮迹的相当圆半径，cm图3.4.5.1轮迹间隙修正系数K值图3.4.6计算综合修正系数 式中：与车型有关的系数， 3.4.7计算理论弯沉系数 3.4.8根据E0/E1=0.1及L=0.36，从r/=1.14的表面系数图3.4.7.1查得h/=2.2，则h=2.242.9=94.38cm，取95cm图3.4.7.1弹性双层体系双圆均布载荷弯沉计算诺莫系数图3.4.9路面总厚度h

11、= 所以可得，取68cm表3.4.9.1路面材料名称等效换算系数沥青混凝土、热拌沥青碎石混合料冷拌沥青碎（砾）石沥青贯入沥青碎（砾）石表面处治石灰土、泥灰结碎（砾）石工业废渣泥结碎（砾）石、干压碎石手摆片石级配碎（砾）石混铺块碎石天然砂砾2.42.82.02.41.41.81.31.51.21.41.01.41.00.91.00.81.00.70.80.60.73.5路面形式和路拱类型3.5.1路面形式采用全铺式3.5.2路拱采用直线型路拱，中间用圆弧连接，圆弧半径R可用下式计算：式中：R圆弧半径，米; b路面宽度，米;i路拱坡度;查表3.5.2.1得i=2.5%。表3.5.2.1路 面 面 层 类 型路拱坡度，%水泥混凝土、沥青混凝土、热拌沥青碎石混合料1.02.0沥青贯入式、冷拌沥青碎（砾）石、沥青碎（砾）石1.52.1半整齐、不整齐石块2.03.0泥结、水结、干结及级配碎（砾）石2.53.5粒料改善土、当地材料哦改善土3.04.04.参考文献道路工程 凌天青 人民交通出版社 2005露天采矿手册 中国矿业学院 煤炭工业出版社 1987露天矿线路工程 张达贤 煤炭工业出版社 1983经典笔记 孟爱国 呼伦贝尔学院 2012附图一：路面结构示意图附图二：典型、标准路面断面图