1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 柔性路面設(shè)計 學 院：專業(yè)班級：交通1422姓 名：學 號：專心-專注-專業(yè)路基路面課程設(shè)計一丶課程設(shè)計目的路基里面課程設(shè)計是路基里面的一個重要學時。通過柔性路面設(shè)計使我們能更加牢固掌握課程的基本理論，基本概念及計算方法。并通過設(shè)計環(huán)節(jié)把相關(guān)的只是比較完整地結(jié)合起來進行初步的應(yīng)用，培養(yǎng)我們的分析解決工程實際問題的能力，同時通過課程設(shè)計，是我們對相關(guān)設(shè)計規(guī)范有所了解并初步應(yīng)用。二丶設(shè)計資料 2.1柔性路面設(shè)計資料3區(qū)某地擬建一條雙向四車道一級公路，2017年底建成通車，經(jīng)過調(diào)查分析2017年的交通量及車輛的組成情況如下：車型躍進解放黃河依式茲日野太脫拉代號NJ-130

2、CA10BNJ-150TE-30KB211138日交通量20220802100755254202并由此至2017年的日交通量的增長率為9.88%，路基平均填土高度1.7米，平均地下水位1.0米，平均凍土深度0.65米，土質(zhì)為中液限黏土。三丶根據(jù)所給交通量確定道路等級交通量計算交通量換算表車型載質(zhì)量（t）初始年平均日交通量躍進NJ1308.5202解放CA10B4.002080黃河NJ1508.262100依式茲TE301.66755日野KB2118254太脫拉13812.00202目前，我國公路工程技術(shù)標準（JTGB01-2003）確定道路等級時規(guī)定的標準車輛是小客車，即將混合交通量換算成為小

3、客車為標準的交通量。我國各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車1.019座客車和質(zhì)量2t的貨車中客車1.519座客車和2t載重量7t貨車大型車2.07t載重量14t的貨車拖掛車3.0載重量14t的貨車折算成小客車的初始年平均日交通量（交通當量）No=404+3120+4200+1510+254+404=9892(輛/d)計算遠景設(shè)計年限平均日交通量：Nd=No*(1+r)n-1=9892*（1+9.88%）10-1 =23097 （輛/d）根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范JTGD2001-2006之2.1.1（4）規(guī)定，遠景設(shè)計年平均日交通量為20397輛，介于15000-3000

4、0輛之間，故擬定該條道路為四車道的一級公路。四：路基彈性模量選擇確定該路基的干濕類型：該路處于中國公路自然區(qū)劃分2區(qū)，路基土為粉質(zhì)中液限粘土，潮濕路段，因路基的干濕類型必須是干燥或中濕，所以土基回彈模量取E0=30Mpa。各層材料設(shè)計參數(shù)：土基及路面材料的回彈模量及各強度值如下表：材料名稱抗壓回彈模量值Mpa劈裂強度Mpa2015細粒式瀝青混凝土（AC-13）140020001.4中粒是瀝青混凝土（AC-16）120018001粗粒式瀝青混凝土（AC-25）100014000.8兩灰碎石15000.65石灰土5500.225土基30五：確定路基寬度參數(shù) 根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范JTGD2001-2

5、006之間2.23規(guī)定，設(shè)計車速采用80Km/h，根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范JTGD2001-2006之間3.13規(guī)定，設(shè)計采用的服務(wù)水平為一級，公路路線設(shè)計規(guī)范JTGD2001-2006之間6.11（3）規(guī)定采用整體式路基標準橫斷面組成由車道、硬路肩，公路路線設(shè)計規(guī)范JTGD2001-2006之間6.1.2路基寬度，路基寬度設(shè)計為24.5M。行車道寬：2*3.75=7.5M。硬路肩：2*3=6M。其寬度參數(shù)列表如下：路基寬度各參數(shù)表一級公路、雙向兩車道、80km/h行車道寬度（m）中間帶寬度（m）硬路肩（m）2*3.754.52*3本設(shè)計中采用整體式路基，其標準橫斷面應(yīng)由車道、中間段（中央分隔帶左

6、側(cè)路緣帶）、路肩（右側(cè)硬路肩、土路肩）等部分組成。本設(shè)計道路為一級公路、雙向四車道、時速80Km/h，根據(jù)規(guī)范要求，其路基寬度為24.5m，行車道寬度采用3.5m，一級公路整體式路基必須設(shè)置中間帶，中間帶由兩條左側(cè)路緣帶和中間分隔帶組成。中間帶寬都一般為3.50m，其中中央分隔帶寬度為2.00m，左側(cè)路緣帶寬度為0.75m，一級公路應(yīng)在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，其寬度為0.5m，右側(cè)硬路肩寬度取一般值為3.00m，土路肩寬度取一般值0.5m，由于其右側(cè)硬路肩寬度等于3.00m，可不設(shè)緊急停車帶。六：容許彎沉值計算路面設(shè)計指標l=600N-0.2AcAsAb式中：l設(shè)計彎沉值（0.01mm）

7、 N設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當量標準軸載通行次數(shù) A公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為1.0，二級公路為1.1，三、 四級1.2 As面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0，熱拌瀝青碎石冷拌瀝青碎石，上拌下貫或貫入式路面，瀝青表面處治為1.1.AB-路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，剛性基層，半剛性基層瀝青路面為1.0，柔性基層瀝青路面為1.6,。若基層由半剛性材料層與柔性材料層組合而成，而AB處于兩者之間通過線性內(nèi)插確定。七：容許彎拉應(yīng)力計算各層材料的容許拉應(yīng)力式中：sp-路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強度（MPa） R-路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即材料能承受的設(shè)計年限。 Ks -抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)。一級公路，取，面層為

8、瀝青混凝土，取，半剛性基層、底基層總厚度大于20cm，按內(nèi)插法確定基層類型系數(shù)為。設(shè)計彎沉： 計算各層材料的容許層底拉應(yīng)力細粒式密集配瀝青混凝土面層：中粒式密集配瀝青混凝土：粗粒式密集配瀝青混凝土：二灰碎石：石灰穩(wěn)定土：路面結(jié)構(gòu)材料容許拉應(yīng)力結(jié)果匯總表結(jié)構(gòu)層AcNeKs平極限抗拉強度（MPa）R容許拉應(yīng)力瀝青混凝土面層上面層12.561.40.55中面層12.561.00.39下面層12.560.80.31無機結(jié)合料穩(wěn)定集料基層二灰穩(wěn)定碎石12.170.650.30水泥穩(wěn)定碎石12.170.2250.10八進行標準軸載換算8.1 以彎況為指標的標準軸載換算 汽車的路面設(shè)計參數(shù)表車型軸載作用次數(shù)

9、（次/d）軸重力（Mpa）前軸重力（KN）后軸重力（KN）后軸數(shù)輪組數(shù)軸距躍進NJ130138085.0015.3038.301雙解放CA10B102740.0019.4060.851雙黃河NJ15010082.6049.00101.601雙依土茲TE30222776.6042.2080.001雙日野KB21153080.0047.75100.0013太脫拉13850120.0051.402x80.002雙132.0 設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次計算軸載分析，路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載當以設(shè)計彎沉為指標及計算瀝青層層拉應(yīng)力時各級軸載換算采用Ns=式中：Ns以彎沉為指標的標準

10、軸載的當量軸次（次/d） Ni被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（KN） P標準軸載（KN） Pi被換算車型的各級軸載（KN） Ci軸載系數(shù) C2輪組系數(shù)，單輪組6.4 雙輪組1，四輪組 0.38當軸間距大于3m時，應(yīng)該單獨的一個軸載進行計算，此時軸數(shù)m=1,當軸間距小于3m時，按雙軸或多軸進行計算，軸數(shù)系數(shù)為； C1=1+1.2(m-1)式中： m軸數(shù)計算（小于25的軸數(shù)不計）計算結(jié)果列表所示 軸載換算結(jié)果匯總表（以彎沉為標準時）車型Pi(kN)C1C2Ni(次/d-1)C1C2ni(PI/P)4.35躍進NJ130前軸后軸59.71.0127529.2解放CA10B前軸60.8511100211

11、5.45后軸黃河NJ15前軸49.0011006.410028.74后軸101.6011100107.15依土茲TE30前軸42.2016.42202330.45后軸80.00112202834.18日野KB211前軸后軸99.7116564.2太脫拉138前軸51.4016.45064.2后軸80.802.215041.67合計：N1=1568.73一級公路的瀝青公路路面的設(shè)計年限為10年，雙向四車道的車道系數(shù)=0.45.則設(shè)計使用期累計當量軸次為N=365N1（1+r）t/r ×式中；N路面設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計標準軸載做作用次 t 設(shè)計年限（年） N1路面竣工后第一年雙向平

12、均標準軸載作用次數(shù)（次/d） r 設(shè)計年限內(nèi)的交通量（標準軸載作用次數(shù)）平均增長率（） 瀝青混凝土路面稱為車道系數(shù)，水泥混凝土路面稱為輪跡橫向分布系數(shù)。 8.2以底層拉應(yīng)力為指標的標準軸載換算當驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力時各級軸載在換算時采用 計算小于50的軸載不計結(jié)果列表如下 軸載換算結(jié)果匯總表（以底拉應(yīng)力為標準）車型 躍進后軸59.7O1127529.2解放后軸60.8511100218.83黃河后軸101.6011100113.54依土茲后軸80.00112202369.43日野后軸99.70116563.5太拖拉前軸51.40118.5504.51后軸80.00315025.17合計：6

13、24.18一級公路的瀝青路面的設(shè)計年限為10年，雙向四車道的車到系數(shù)=0.45，則設(shè)計使用期累計當量軸次為： =9 路面組合結(jié)構(gòu)層次及個結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計及驗算路面結(jié)構(gòu)組合方案，經(jīng)過計算路面設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計標準軸載作用次數(shù)為左右，查表得路面為高級路面，面層采用瀝青混凝土，又因為該路是一級公路，因此采用雙層式結(jié)構(gòu)，初步擬定的組合結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)層厚度為：4cm細粒式密級配瀝青混凝土(AC-13)+6cm中粒式密級配瀝青混凝土(AC-16)+8cm粗粒式密級配瀝青混凝土（AC-25）+25cm水泥穩(wěn)定碎石+待定厚度=灰(石灰粉煤灰)穩(wěn)定級配碎石，以二灰石灰粉煤灰穩(wěn)定級配碎石為設(shè)計層。路面組合結(jié)

14、構(gòu)形式以及各結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計路面結(jié)構(gòu)材料及候補情況表路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)厚度面層上面層細粒式密級配瀝青混凝土(AC-13)4cm中面層中粒式密級配瀝青混凝土(AC-16)6cm下面層粗粒式密級配瀝青混凝土（AC-25）8cm基層上基層石灰粉煤灰穩(wěn)定級配碎石待定底基層水泥穩(wěn)定級配碎石40cm10、 設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算當以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標時：設(shè)計年限為一個車道上的累計當量軸次：屬中等交通等級。當以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標時：設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當量軸次：屬中等交通等級。路面設(shè)計交通等級為中等交通等級。公路等級：一級公路。公路等級數(shù)： 面層類型系數(shù)： 路面結(jié)

15、構(gòu)類型系數(shù)：路面設(shè)計彎沉值：28.57（0.01mm） 路面結(jié)構(gòu)材料參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)材料名稱劈裂強度（Mpa）容許拉應(yīng)力（Mpa）1細粒式瀝青混凝土1.40.552中粒式瀝青混凝土10.393粗粒式瀝青混凝土0.80.314石灰粉煤灰碎石0.650.305石灰土0.2250.1011、 路面結(jié)構(gòu)厚度計算新建路面的層數(shù)：5標準軸載：BZZ-100路面設(shè)計彎沉值：28.57（0.01mm）路面設(shè)計層層位：4設(shè)計層最小厚度：150（mm） 路面結(jié)構(gòu)層厚度初步擬定情況表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱容許拉應(yīng)力（Mpa）厚度（mm）20平均抗壓模量（Mpa）標準差（Mpa）15平均抗壓模量（Mpa）1細粒式瀝青混凝土

16、0.55401400020002中粒式瀝青混凝土0.39601200018003粗粒式瀝青混凝土0.31801000014004石灰粉煤灰碎石0.30401500015005石灰土0.1025055005506新建路基30按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度：LD=28.57（0.01mm）H=200mm， Ls=28.8（0.01mm）H=250mm， Ls=25.2（0.01mm）H=214mm（僅考慮彎沉）按容許拉應(yīng)力計算設(shè)計層厚度： H（4）=214mm（第一層底面拉應(yīng)力計算滿足要求） H（4）=214mm（第二層底面拉應(yīng)力計算滿足要求） H（4）=214mm（第三層底面拉應(yīng)力計算滿足要求） H

17、（4）=214mm（第四層底面拉應(yīng)力計算滿足要求） H（4）=214mm（第五層底面拉應(yīng)力計算滿足要求）路面設(shè)計層厚度： H（4）=214mm（僅考慮彎沉） H（4）=214mm（同時考慮彎沉和拉應(yīng)力）驗算路面防凍厚度：驗算結(jié)果表明，路面總厚度比路面最小防凍厚度小156mm，程序?qū)⒆詣釉谏鲜鰟傇O(shè)計的路面最下層厚度中予以補齊，通過對設(shè)計層厚度取整，最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下：細粒式瀝青混凝土 40mm中粒式瀝青混凝土 60mm粗粒式瀝青混凝土 80mm石灰粉煤灰碎石 370mm水泥穩(wěn)定碎石 250mm十二：驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算路面各結(jié)構(gòu)層厚度表層位結(jié)構(gòu)材料名稱綜合影響系數(shù)厚度（mpa）2

18、0平均抗壓模量（mpa）標準差（mpa）15平均抗壓模量（mpa）1細粒式瀝青混凝土1401400020002中粒式瀝青混凝土1601200018003粗粒式瀝青混凝土1801000014004石灰粉煤灰碎石13701500015005石灰土125055005506新建路基301計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面驗收彎沉值： 第一層：路面頂面驗收彎沉值Ls=28.57（0.01mm） 第二層：路面頂面驗收彎沉值Ls=31.57（0.01mm） 第三層：路面頂面驗收彎沉值Ls=35.67（0.01mm） 第四層：路面頂面驗收彎沉值Ls=43.57（0.01mm） 第五層：路面頂面驗收彎沉值Ls=123.57（0.01mm）路基頂面交工驗收彎沉值LS=310.5（0.01mm）（根據(jù)“公路瀝青路面設(shè)