路基路面课程设计成果
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路基路面课程设计成果
路基路面课程设计成果
路基路面工程课程设计
一、设计说明
1、设计资料
湖北宜昌至巴东某新建一级公路,经调查路基土为高液限粘土,地下水位为1 米,路基填
土高度1.2 米,近期交通量如下
交通量年平均增长率 7%(水泥混凝土路面设计时交通量年平均增长率取4%),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 ②、确定设计参数;
③、计算待求层厚度; ④、弯拉应力计算。 (2) 水泥混凝土路面
①、确定结构方案; ②、确定设计参数; 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》
1
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路基路面工程课程设计
二、沥青砼路面的设计
一、轴载分析
1)路面设计以双轮组单轴载100kN 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 C1C2ni(
i 1kPi4.35)P
式中:N——标准轴载的当量轴次,(次/日);
ni——被换算车辆的各级轴载作用次数,(次/日);
P——标准轴载,(kN);
Pi——被换算车辆的各级轴载,(kN),轴载小于25kN 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 1 1.2(m 1)
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:
w w w .d o c in .c o m
P?N C1?C2ni(i)8 Pi 1
式中:C1?——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。当轴间距大于3m 时,按单独的一个轴计算,当轴间距小于3m 时,C2k
双轴或多轴时按下式计算
C2 1 2(m 1) ?
m——轴数。
设计年限累计当量标准轴载数公式:
[(1 r)t 1] 365Ne N1 r
2
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式 中 : Ne—— 设 计 年 限
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路基路面工程课程设计
注:轴载小于50kN 的轴载作用不计; 累计当量轴次:
根据设计规范,一级公路沥青路面的设计年限取15 年,四车道的车道系数是0.4~0.5,取
0.45。
[(1 r)t 1] 365[(1 0.07)15 1] 365Ne N1 1976.90 0.45 7924078 次 r0.07
二、结构组合与材料选取
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700 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(12cm),基层采用二
灰稳定砂砾(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,采用三层式沥青面层,表层
采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
4cm),下面层采用粗粒式密级配混凝土(厚度5cm)。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,中粒
式密级配混凝土为 1200MPa,粗粒式密级配沥青混凝土为 1000MPa 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1.0Mpa,粗粒式密
w w w .d o c in .c o m
级配沥青混凝土为0.8Mpa,二灰稳定砂砾为
0.7Mpa,石灰土0.225MPa。
四、土基回弹模量的确定
该路
段处于Ⅳ7 区,为粘质土,处于干燥状态,
拟定稠度为1.10,查表“二级自然区划各土组
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土基回弹模量参考值(MPa)”查得土基回弹模量为40MPa。
五、设计指标的确定
对于一级公路,规范要求以设计弯沉值为设计指标,并进行结构层拉应力的验算。
1) 设计弯沉什公式:
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