路基路面路面工程设计

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1、路基路面路面工程设计路基路诎工程课程设计一、设计说明1、设计资料辽宁朝阳地区某新建一级公路，该地区为112区，经调查路基土为高液限粘土，地下水位为2米，路基填土高度1.5米，近期交通量如下交通量年平均增长率7%，沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。2、设计内容分别设计水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的结构层次，并算出结构层厚度，水泥混凝土路面还需进行接缝设计。主要包括以下内容：1）、详细的设计计算书（1）沥青混凝土路谢：①、确定结构方案；②、确定设计参数；③、计算待求层厚度；④、弯拉成力计算。（2）水泥混凝土路面①、确定结构方案；②、确

2、定设计参数；③、初拟混凝土板尺寸；④、应力计算；⑤、接缝设计。2）、设计图（1）路面结构图（2）相应的计算图（3）水泥混凝土路接缝构造图3、主要参考资料：路基路面工程公路水泥混凝土路面设计规范公路沥青路面设计规范公路路基设计规范公路设计手册《路面》二、沥青砼路面的设计路基路面工程课程设计一、轴载分析1）路面设计以双轮组单轴载lOOkN为标准轴载。当以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力为设计指标时，轴载换算采用如下的计算公式：N??ClC2ni（i?lkPi4.35）P式中：N——标准轴载的当量轴次，（次/日）；ni一一被换算车辆的各级轴载作用次数，（

3、次/H）;P标准轴载，（kN）;Pi一一被换算车辆的各级轴载，（kN），轴载小于40kN的轴载作用不计；C1——轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，当轴间距小于3m时，C2——轴数系数，双轴或多轴时按下式计算C2?l?1.2（m?l）m——轴数。当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，采用如下公式:P'N??Cl'C2ni（i）8Pi?l式中：Cl'——轮组系数，双轮组为1.0,单轮组为18.5，四轮组为0.09;'轴数系数。当轴间距大丁•3m时，按单独的一

4、个轴计算，当轴间距小于3m时，C2k双轴或多轴时按下式计算C2?l?2（m?l）'m——轴数。设计年限累计当量标准轴载数公式，[（l?r）t?l]?365Ne??Nl??r式中：Ne一一设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标准当量轴次；路基路面工程课程设计;t设计年限（年）；N1一一路营运第一年双向FI平均当量轴次（次/円）r一一设计年限内交通平均增长率（％）;?一一与车道数有关的车辆横分布系数，简称车道系数；2）计算：轴载换算结果表（弯沉）注：轴载小于40kN的轴载作用不计；累计当量轴次：根据设计规范，一级公路沥青路的设计年限取15年，四车道

5、的车道系数是0.4~0.5,取0.45,r取0.07。[（l?r）t?l]?365[（l?0.07）15?l]?365Ne??Nl????2047.137?0.45?8449439r0.07轴载换算结果表（半刚性材料结构层的层底拉应力）注：轴载小•丁*40kN的轴载作用不计；累计当量轴次：根据设计规范，一级公路沥青路的设计年限取15年，四车道的车道系数路基路面工程课程设计是0.4〜0.5,取0.45,r取0.07[（l?r）t?l]?365[（l?0.07）15?l]?365Ne??Nl????2775.794?0.45?11456928r0.07二、结

6、构组合与材料选取由于上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为1000万次左右。根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。路面结构面层采用沥青混凝土（16cm）,基层采用二灰稳定砂硕（取30cm），底基层采用石灰土（厚度待定）。规范规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成。根据规范，采用三层式沥青妞层，表层釆用细粒式密级配沥青混凝土（厚度3cm）,中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度5cm）,下面层采用粗粒成密级配混凝土（厚度8cm）。如图所示。三、各层材料的抗压模量和和劈裂强度查表得，得到各

7、层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取200C的模量，各值均取规范给定范围的中值，因此得到200C的抗压模量：细粒式密级配沥青混凝土为1400MPa，屮粒式密级配混凝土为1200MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为lOOOMPa二灰稳定砂砾为1500Mpa,石灰土550MPa。各层材料的劈裂强度：细粒式密级配沥青混凝土为1.4Mpa,中粒式密级配沥青混凝土为l.OMpa，粗粒式密级配沥青混凝土为O.SMpa,二灰稳定砂砾为0.7Mpa,石灰土O.225MPa。四、土基回弹模量的确定该路段处于112区，为粘质土，路槽底距地下水位高度平均为1.5?2?3.5M,

8、查表可知此高度高于H1,属于干燥路基，拟定稠度为1.2，查表“二级自然区划各土组