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
共19 页

 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
共19 页

 路基路面工程课程设计
 式 中 ： Ne—— 设 计 年 限
共19 页

 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
 4





 共19 页

 路基路面工程课程设计
 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：