国道206线烟台至蓬莱段第一合同段(K14+500~K27+500)沥青路面厚度设计 交通工程毕业论文.doc

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1、国道206线烟台至蓬莱段第一合同段(K14+500K27+500)沥青路面厚度设计摘 要随着国民经济的增长和人民生活水平的提高,人民群众对出行的舒适性、便捷性提出了越来越高的要求。特别是进入新世纪以来,中央和各级政府着力改变经济发展方式,落实和贯彻科学发展观,不断向第三产业和新兴产业倾斜,以促进国民经济的又好又快发展。作为经济发展较快的胶东半岛,进入21世纪以来,加大了基础设施和民生工程的建设,特别是公路建设方面(斜体部分可以去掉)。本文以国道206线烟台至蓬莱段升级改造为基础,简单介绍了选题背景、国内外沥青路面设计方法;进行了新建路面设计、改建路面设计、桥面铺装设计。严格按照公路沥青路面设计

2、规范的要求,合理选材、精心设计,推荐最优方案。鉴于自身知识和条件的限制,本文主要从宏观的角度进行考虑,并未对基料的级配、材料、配比,沥青类型和级配进行阐述,只是简单介绍了个别材料。关键词:沥青路面 改建路面 桥面铺装 路面厚度设计ABSTRACTWith the development of economic growth and the improvement of peoples living standard, the people who travel comfortably and conveniently put forward more and more high demand.

3、 Especially since entering new century, the central governments and endeavors in economic growth mode transformation and carry out and implement the scientific development concept, and constantly to the third industry and emerging industry tilt, to promote national economy ,sound and rapid developme

4、nt. As economic development faster Jiaodong peninsula, 21st century, increase the infrastructure and the well-being of the construction of projects, especially in highway construction. This article 206 line to the national Yantai to Penglai period for upgrading based, simply introduces the research

5、background, research situation, the newly built pavement thickness design, rebuilding pavement thickness design, bridge deck pavement, etc. In strict accordance with the highway asphalt pavement design requirements of the standards, reasonable selection, elaborate design, recommend the best plan. In

6、 view of my knowledge and limitations, this paper mainly from the macroscopic angle of consideration, not for finishing the gradation, materials, proportioning, asphalt type and grading is expounded, just simply introduces individual materials.Key words: asphalt pavement rebuilding roads bridge deck

7、 pavement pavement thickness design目 录1绪论11.1研究背景11.2国内外研究现状22新建沥青路面厚度设计62.1国道206线烟台至蓬莱段第一合同段工程概况72.2.新建沥青路面厚度设计72.3新建路面厚度计算92.3.1.基本资料92.3.2初拟路面结构组合92.3.3轴载分析132.3.4计算设计弯沉和结构强度系数152.3.5确定设计参数122.3.6计算设计容许弯拉应力132.3.7计算路表弯沉和层底拉应力132.3.8结构厚度计算结果172.3.9验算防冻层厚度152.3.10.方案技术比较193 改建沥青路面厚度设计173.1设计时应根据情况划

8、分路段173.2旧沥青路面处理173.3加铺层设计173.4路段弯沉值计算183.5原路面当量回弹模量的计算203.6改建沥青路面厚度计算223.6.1基本资料223.6.2初拟路面结构组合233.6.3标准轴载累计交通量233.6.4计算设计弯沉值和结构强度系数243.6.5确定设计参数253.6.6计算设计容许弯拉应力253.6.7计算路表弯沉值和层底拉应力263.6.8结构厚度计算结果263.6.9验算防冻层厚度264 桥面铺装284.1设计标段内桥梁简单介绍284.2桥面构造284.2.1桥面部分284.2.2桥面铺装284.2.3桥面横坡的设置294.2.4桥面铺装的类型294.3本

9、标段内桥梁推荐采用的铺装结构30谢 辞32参考文献331 绪论1.1选题背景 烟台市地处山东省社会经济发展水平最高最快的胶东半岛北部,是我国环渤海湾经济圈的重要部分。烟台东连威海,西接潍坊,西南与青岛毗邻,北濒渤海、黄海,与辽东半岛对峙,并与大连隔海相望,是国家首批14个沿海开放的城市之一。改革开放以来,烟台市的经济发展迅速,并已经逐步建立起了以绕城路、同三线(烟台栖霞莱阳)、烟(台)威(海)、烟(台)青(岛)、G206(烟台黄山馆)等高速公路、一级公路为骨架的公路交通运输网络,基本解决了烟台市急剧增长的对外公路交通运输的要求。为使烟台市在较长的时间内继续保持山东省的领先水平,烟台市社会经济发

10、展中经济增长方式和经济结构将进行转变、优化和调整。通过进一步开发烟台市独特的自然和人文旅游资源,特别是烟台蓬莱之间黄金旅游线路的开发,将有利于烟台市通过旅游经济带动整体经济水平的提高。烟台潍坊高速公路距蓬莱市区达20km,它的修建解决了烟台蓬莱之间过境交通的压力,烟台蓬莱之间的短途交通仍将依赖G206老路。G206老路为二级公路,线形标准低、路面破坏严重,不仅满足不了日益增长的交通需要,同时也有损于烟台蓬莱之间黄金旅游线路的形象,因此烟台市委、市政府果断提出对G206老路进行改造,以改善烟台蓬莱沿线旅游的环境,方便沿线群众的出行,提高烟台市的整体形象,从而全面带动烟台经济和社会的可持续发展。与

11、水泥混凝土路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点,因而获得越来越广泛应用。50年代以来,各国修建沥青路面的数量迅速增长,所占比重很大。改革开放三十多年来,我国国家综合实力大幅度增强,人民生活水平大幅度提高,公路交通持续、快速、健康发展,高等级公路建设成就举世瞩目。自1998年中国已连续6年每年将超过2000亿元的投资用于公路建设,2002年达到32ll亿元,2003年达到4136亿元,2004年达到4450亿元。到2004年,全国公路总里程达到188万公里,其中高速公路里程3.4万公里,居世界第二位。为促进我国交通事

12、业的进一步发展,交通部按照“统筹规划、条块结合、分层负责、联合建网”的方针,制定了公路水运交通发展长远规划。即从“八五” 开始用30年左右的时间建成公路主骨架、水运丰通道、港站主枢纽和交通支持系统即“三主一支持”,使我国的交通运输能够满足国民经济的需要,争取到2050年左右实现交通运输现代化。1.2国内外设计方法综述世界各国的沥青路面设计方法,可分为经验法、力学-经验法两大类。 经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构(结构层组合、厚度和材料性质)、荷载(轴载大小和作用次数)和路面性能三者间的经验关系。最为著名的经验设计方法有美国各州公路和运输工作者协会(AASHTO)法和美国

13、加州承载比(CBR)法。AASHTO法是在AASHO试验路的基础上建立的。整理试验路的试验观测数据,得到了路面结构、轴载、使用性能三者间的经验关系式。路面结构中的路基土采用有效土基回弹模量表征其性质,有效回弹模量相当于应用实际季节模量值产生同样损伤的当量模量;其确定方法为:先选择能模拟主要湿度季节有代表性的应力和湿度状况的样本进行试验,得到季节土基弹性模量与土壤特性的关系,进而确定季节性模量,其目的是为了量化道路每个季节的相对损坏并将其作为整个设计的一个部分,然后建立一种有效路基土回弹模量。路面结构层按各层材料性质的不同转换为用一个结构数(SN)表征,面层材料弹性模量都可应用弹性模量测试方法测

14、定。AASHT0方法的最大特点是采用现时服务能力指数(PSI)作为路面使用性能的度量指标。PSI是一个由评分小组进行主观评定后得到的指标,它与路面实际状况(平整度、裂缝、车辙、修补)之间建立经验关系式。不同轴载的作用,按等效损坏(PSI)的原则进行转换。路面使用性能指标PSI主要受平整度的影响,与裂缝、车辙、修补等损坏的关系很小,因此,这是一项反映路面功能性能的指标,而不是表征路面结构性损坏的指标。由于这个方法源于一条试验路的数据,仅反映一种路基土和一种环境条件,因此推广到我国有一定的局限性。但AASH0试验路的测定数据得到了良好的整理和保存,为许多力学-经验法的设计指标和参数验证提供了丰富的

15、依据。CBR法以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标。通过对己损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定,建立起路基土CBR、轮载、路面结构层厚度(以粒料层总厚度表征)三者间的经验关系,利用此关系曲线,可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层次的厚度,按各层材料的CBR值进行当量厚度换算,不同轮载的作用按等弯沉值的原则换算为设计轮载的当量作用。CBR试验法是一种模拟野外路基土承载板试验的室内小型试验,它通过贯入试验测定路基土抵抗侧向位移的能力。但是,它仅是一种经验性的指标,并不是材料承载力的直接度量指标,它与弹性变形量的关系很小,而路基土应工作在弹性范围内

16、的应力状态下,因而,路面结构设计对路基土的抗剪强度并无直接兴趣,更关心的是路基土的回弹性质(回弹模量)及其在重复荷载作用下的塑性应变。此外,在野外做CBR试验需分五层测定,然后把其结果综合成平均值,这样工作相当复杂,困难程度大大超过承载板试验。另外采用CBR值不能正确反映无机结合料稳定类基层厚度,只能通过理论分析法,才能得到合理的结构组合。针对CBR设计方法存在的缺点,美国陆军工兵部队提出了新法,但新法只能说有所改进,并未根本解决问题,反而使之成为无法灵活应用的纯经验公式。力学-经验法应用力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应量(应力、应变、位移),建立力学响应量与路面使用性能之间的

17、关系模型,路面设计按使用要求,运用关系模型完成结构设计。我国现行的沥青路面设计方法、美国的沥青学会(AI)法和壳牌(Shell)法均为力学-经验法。AI法一反过去经验法的传统,改用理论分析。该法用于全厚式沥青路面时采用三层连续体系,即沥青混凝土面层、沥青混凝土或乳化沥青混合料基层、土基。当其下还有粒料底基层时,采用四层连续体系。以沥青层底水平拉应变和土基表面压应变为控制标准。全部设计工作用DAMA电算程序进行。材料特性主要包括土基、粒料基层和沥青的回弹模量和泊松比。路基土的泊松比假设为0.45,其他材料的泊松比假设为0.35。路基土的回弹模量采用标准回弹模量,不包括土基冻融时的模量值。通过回弹

18、模量试验或用其他相关的试验如CBR试验等来测定土基回弹模量。为了确定有代表性的回弹模量,必须在用土基材料填筑的高度0.6m以下整平的路基上做基本试验。一般至少应有68个试验值用来确定土基的设计回弹模量。未处治的粒料基层的模量根据多变量回归的预测方程计算。沥青混凝土的模量以动态模量表示,由一个回归方程确定。Shell设计法把路面看作一种多层弹性体系,材料性质假定为均质、各向同性,各层水平方向为无穷大,土基在向下的深度方向为无限,一般以三层连续体系为基础。路面结构层和土基的性质用动弹性模量表征。路基的动态模量是路面设计的主要参数,它可以通过现场的动态弯沉试验在道路实际湿度条件和荷载条件下测定,也可

19、在室内用动三轴仪试验确定。当缺乏上述试验条件时也可根据CBR或承载板试验结合工程经验选择。基层和底基层的动态模量在无相关数据时可根据经验公式确定。沥青混合料用劲度模量表征其力学性质,可用经验公式计算。此外,英国TRRL、日本道路公团等国外研究机构先后对土基回弹模量与CBR的关系、土基动弹模量进行了研究。 建国60多年来,我国公路沥青路面设计方法先后经历了六次变动:一是借用前苏联的公式和参数;二是1958年交通部首次制定出版柔性路面设计规范(草案);三是1966年和1978年相继出版修订本;四是1985年制定的85规范;五是1997年制定的公路沥青路面设计规范;六是2006年制定并于2007年1

20、月1日施行的现行规范。我国现行的公路沥青路面设计规范(JTJ D50-2006)采用弹性层状体系做力学分析基础理论,以双圆垂直均布荷载作用下的路面整体沉降(弯沉)和结构层的层底拉应力作为设计指标,以疲劳效应为基础,处理轴载标准化转化与轴载多次在重复作用效应。1.3主要设计内容1.4技术路线1.5山东省地理气候状况 山东地形中部突起,为鲁中南山地丘陵区;东部半岛大部是起伏和缓、谷宽坡缓的波状丘陵,为鲁东丘陵区;西部、北部是黄河冲积而成的平原,是华北平原的一部分,为鲁西北平原区。鲁中南山地丘陵区位于沂沐大断裂带以西,黄河、小清河以南,京杭大运河以东,是全省地势最高、山地面积最广(占全省中低山面积的

21、77)的地区。山东省气候温和,雨量集中,四季分明,属于暖温带季风气候。夏季盛行偏南风,炎热多雨,冬季刮偏北风,寒冷干燥;春季天气多变,干早少雨多风沙;秋季天气晴爽,冷暖适中。全省气候地区差异东西大于南北。山东省年平均气温1114,由南而北,自西向东递减。鲁西南平均气温多在13以上,济南、枣庄等地达14以上,胶东半岛、黄河三角洲最低,多在12乃至11以下。一月份全省平均气温一1一4,七月份全省平均气温2427。山东各地冬季最长,一般为140165天,夏季次之,约为72108天,春、秋两季较短,约为5070天。山东无霜期一般为180220天。山东年平均降水量550950mm,由东南向西北递减。半岛

22、南部、鲁东南沿海、鲁南最多,达800900mm:鲁西北及黄河三角洲最少,仅550mm左右。1.6山东省不同等级沥青路面路面结构山东省不同等级沥青路面所采取的路面结构型式见表1-1 山东省不同等级沥青路面所采取的路面结构型式 表1-1路段名称路段桩号公路等级路面结构基层结构京福高速143K144K230K231K高速公路AK4cm+ACcm+6cm水泥稳定碎石37cm石灰水泥稳定风化砂20cm济聊高速8左幅AC4cm +5cm+6cmLFCR15cm+LFS31cm南联接线10K11K左幅一级公路AC4cm+6cmLFCR20cm+LFS35cm104北段335K336KAC3cm+AM5cmL

23、FCR16cm+LS33cmG205庆云段465K466KAC5cm+7cmLFCR(18cm+18cm)+LFS17cm+LS17cmG308禹城段405K406K二级公路AC4cm+6cmLFCR(16cm+16cm)G308夏津段449K450KAC2cm+AM3cmLFCRl3cm+LSl6cmS248乐陵段1K2KAC3cm+5cmLFCRl5cm+LSl6cmS101平原段85K86KAC2cm+4cmLFCRl6cm+LSl7cmS314乐陵段2K3KAC2cm+3cmLFCRl6cm+LS30cmS314陵县段66K67KAC2cm+3cmLFCRl5cm+LSl5cmS249

24、宁津北段22K23KAC1.5cm+3cmLFCRl4cm+LS30cmS324晏坡段8K9KAC2cm+AM4cmLFCRl5cm+15cmS315乐陵段137K138KAM2cm+3cmLFCRl4cm+LS30cm 说明:AC沥青混凝土;AM沥青碎石;LFCR石灰粉煤灰稳定级配碎石;LFS二灰土;LS石灰土。1.7山东省路面结构组合推荐根据国外经实践检验,路面结构主要有以下形式:(1)沥青面层+密级配沥青碎石+砂砾未筛分碎石粗中粒土底基层(2)沥青面层+密级配沥青碎石+级配碎石下基层+砂砾未筛分碎石粗中粒土底基层(3)组合式基层沥青路面(4)刚性基层沥青路面前两种路面结构的差别主要在于是

25、否使用级配碎石作为下基层。为提高下基层的模量和排水性能,建议采用级配碎石作为下基层。因此,根据以上总结的结果重点对后三种路面结构进行推荐,另外考虑到一些地区的经济因素,同时推荐一种半刚性基层沥青路面。 鉴于山东降雨量不是特别大,因此面层不推荐使用OGFC,建议上面层(46cm)采用SMA,中、下面层采用密级配Superpave沥青混合料。根据沥青路面设计原则及国内外路面结构设计经验,并结合山东省实际情况,推荐山东省高等级公路沥青路面的结构组合如下:(1)柔性基层沥青路面级配碎石可以作为排水层,因此主要考虑抗疲劳的要求,采用高强度和高模量的密级配沥青碎石作为上基层。推荐结构如下:SMA-13+A

26、C-20+AC-25+密级配沥青碎石+级配碎石+砂砾(2)组合式基层沥青路面考虑到排水和抗反射裂缝的要求,采用开级配沥青碎石作为上基层,开级配沥青碎石的孔隙率取18。推荐结构如下:SMA-13+AC-20+AC-25+开级配沥青碎石(ATPB-40)+水泥稳定碎石+二灰土(或水泥稳定风化砂)(3)刚性基层沥青路面刚性基层上的沥青层一般处于受压状态,即使受拉,拉应变也很小。因此,不需考虑抗疲劳的要求,仅考虑排水和抗反射裂缝的需要,采用开级配沥青碎石作为联结层(或称上基层)。推荐结构如下:SMA-13+AC-20+开级配沥青碎石(ATPB-40)+贫混凝土+水泥稳定碎石+二灰土。(4)半刚性基层沥

27、青路面半刚性基层沥青路面国内使用得比较成熟,其结构组合也比较单一,推荐结构如下:SMA-13+AC-20+AC-25+水泥碎石(二灰碎石)+二灰土 2 新建沥青路面厚度设计2.1国道206线烟台至蓬莱段第一合同段工程概况本标段主要位于开发区内,全长11公里(已扣除长江路立交范围K17+600K19+600),地势较为平坦,两侧多为耕地,间有工厂、商店、居民区、加油站等。本标段起点K14+500K17+800及K22+100K26+800段大部为沿老路加宽改造段,K17+800K22+100及K26+800K27+500段为改线段。标段内共有6座桥,分别是:K16+938 1-6m石拱桥、K19

28、+170 柳林河中桥3-20m钢筋砼预应力板桥、K21+640 黄金河大桥6-20m钢筋砼预应力板桥、K23+793.7 旱夹河中桥3-13m钢筋砼板桥、K26+825 1-10m钢筋砼空心板桥、K27+483 2-6m石拱桥。另外还有钢筋砼盖板涵、钢筋砼板、石拱涵等。2.2.新建沥青路面厚度设计流程新建沥青路面厚度设计可按图1-1-1所示的流程进行,主要内容包括: (1)根据设计任务书的要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标,分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次,确定交通量等级、面层类型、并计算设计弯沉值和容许弯拉应力。 (2)按路基土类与干湿类型及路基横断面形式,沿线将路基划分为

29、若干路段,确定各路段的土基回弹模量。 (3)参考本地区工程经验,拟定若干个路面结构组合与厚度方案,根据选用的材料进行配合比设计,测定各结构层材料的抗压回弹模量、弯拉模量与抗拉强度,确定各结构层的设计参数、。 (4)计算路面结构表面弯沉值以及结构层层底弯拉应力。 (5)根据设计指标,采用多层弹性体系理论设计程序计算路面结构设计层的厚度,即:。 (6)对于季节性冰冻地区,应验算防冻层厚度是否满足要求。若不能满足,则可增加防冻层厚度,达到规定厚度,以满足防冻要求。 (7)进行技术经济比较,选定最佳路面结构方案。收集或调查交通量并计算累计标准轴次Ne根据公路等级、面层,基层类型及Ne计算设计弯沉ld和

30、结构强度系数K气象资料、材料调查及混合料试验土基类型划分,确定土基回弹模量拟 定 路 面 结 构 方 案确定材料模量E,确定抗拉强度确定容许拉应力计算路表弯沉值和层底拉应力设计计算路面厚度 不满足是是否调整材料配比,降低验算是否增加厚度是否验算防冻厚度是验算防冻厚度有变更路面厚度是进行技术经济比较,确定采用的最优路面结构是否有下一个结构方案验算满足否否没有图1-1-12.3新建路面厚度计算2.3.1.基本资料(1)设计任务书要求国道206线烟台至蓬莱段目前为二级公路,路况较差,指标较低,无法满足现有的交通需求,根据市委市、政府的要求,拟将该路改建为具有城市道路特征的一级公路,计算行车速度为10

31、0公里/小时,局部路段适当降低。起点位于同三线卢上立交,桩号约为K13+415,终点位于蓬寨路,桩号为K60+653.069(蓬在路桩号为K1+120.8),改建段全长47.238Km。该路的建成对烟台市旅游业及经济的发展起到巨大的促进作用。第一合同段全长11公里(已扣除长江路立交),起点桩号为K14+500,终点桩号为K27+500,K17+800K22+100及K26+800K27+500段为改线段。本项目按照平原微丘区一级公路标准,结合城市道路的特点,确定该公路的计算行车速度为100km/h,本标段为整体式路基,路基全宽25.5米,双向四车道,其中:行车道宽27.5米;中间带宽3.0米(

32、中央分隔带宽2.0米,左路缘带宽20.5米);硬路肩宽3.0米(含右路缘带宽0.5米);土路肩宽20.75米;第一合同段横断面如图1-1-2。设计等级为一级公路,设计年限为15年,拟采用沥青路面结构,需进行路面结构设计。图1-1-2 横断面图 (2)气象资料本项目位于胶东半岛的北部,路线所在地区属暖温带季风性气候区,略具海洋性气候,受海洋调节和控制作用明显,具有温度适中、空气湿润、雨量较多等气候特点。公路自然区划属II5a鲁豫轻冰区,最高气温35.4,极端最低气温-20.3,年平均降水量606毫米,主要集中在69月份,年最大降水1122毫米,年平均蒸发量1950毫米,全年日照时间2817小时,

33、全年无霜期214天,最大冻土深度56厘米,年平均风速4.2m/s,年最大风速40m/s。多年平均冻结指数为158d极大冻结指数为203d。(3)地质资料与筑路材料土质以粉性土、砂性土为主,部分路段为粘土,填方路基高度1.51.8m,地下水位距路床2.4m,一般路基处于中湿状态。公路沿线石料丰富,有石灰岩、花岗石以及玄武岩等,可以满足路面各结构层的使用。主要材料来源及供应:钢材、木材均可省内供应,钢绞线可从省内外调用,沥青可由烟台、青岛、日照等港口进口解决。本项目位于烟台开发区境内,沿线地方性材料储量比较丰富,质量较好,运输方便,绝大部分可利用现有便道直接汽车运输,个别地方便道稍行加宽即可通行汽

34、车。工程开工后随需求的增加,各种料场的数量及产量也会相应增加,可以满足工程需求。沿线水系不发育,主要河流有回家河、龙阳河,无通航要求,均为季节性河流,流量受大气降雨控制,枯水期常常断流,回家河为项目区地表水体的主要排泄通道。沿线建有众多塘坝,对蓄水补源及调节洪水有一定的作用。路线区域内地下水主要贮存于冲沟内堆积松散岩内,埋藏较浅,水量较小,基岩裂隙水、地下水位埋深从几米至几十米,少见大的储水构造。从环境地质条件分析,地下水对构筑物混凝土无腐蚀性。石料:龙口市羊岚镇后李家村、福山区门楼镇门楼水库东产玄武岩,储量丰富,可购买或自采;福山区大柳行镇大柳行村产优质花岗岩,是良好的防护工程材料;蓬莱市潮

35、水镇东泊子村、蓬莱市小门家镇泊李家村采石场生产各种规格的石灰岩碎石及片、块石石料。石料运输条件较好,绝大部分路可直接汽车运输。砂料:区内砂料虽然丰富,但由于政府实行控制性开采,目前开采的砂场数量较少,且运距较大,开工前可根据用砂情况申报有关部门批准就地开采。现有蓬莱市崮寺店镇下清河屯村平畅河砂场,为粗砂砾,级配较差,泥质含量较高,主要成分为石英、长石,工程使用时需清洗。运输条件便利。石灰:区内石灰较少,蓬莱市小门家镇泊李家村北有石灰窑,日产量80吨,石灰质量可达三级以上消石灰标准,满足公路工程要求。运输条件便利。粉煤灰:烟台电厂粉煤灰场位于烟台市芝罘(fu)区西北大沽夹河入海口处,灰场现储灰约

36、100万方,年排放量30万方。粉煤灰化学成分中SiO2+Al2O3+Fe2O3含量70%以上,烧失量0.6%12%,满足工程用料要求。运输条件便利。水泥:丛林集团泛林水泥有限公司位于龙口市诸由观镇南,生产的425#、525#普通硅酸盐水泥为国优产品,满足工程要求,年产量60万吨。运输条件便利。水、电:区内河流、水塘一般常年有水,可作为工程用水,但河流为季节性雨源河流,水量受季节控制,施工组织应予考虑。生活用水可在农灌机井或村办自来水供水系统中取用。沿线电网发达,能满足工程用电要求。(4)交通资料据工程可行报告得知近期交通量组成与交通量如表2-1所示,交通量年增长率如表2-2所示,不同车型的交通

37、参数表见表2-3。 近期交通组成与交通量 表2-1车型交通量(辆日)车型交通量(辆日) 三菱T653B300解放SP9200300黄河JN163300湘江HQP40400江淮HF150400东风EQ155400交通量年增长率 表2-2期限增长率()期限增长率()15年的前5年10.015年的后5年3.015年的中间5年5.0不同车型的交通参数表 表2-3汽车车型前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距日交通量(辆日)三菱T653B29.348.01双轮组300黄河JN16358.6114.01双轮组300江淮HF15045.1101.51双轮组400解放SP920031.378.03

38、双轮组3m300湘江HQP4023.173.22双轮组3m400东风EQ15526.556.72双轮组3m4002.3.2初拟路面结构组合根据本地区的路用材料,结合已有工程经验、典型结构和表1-1,拟定了两个结构组合方案。按计算法确定方案A、方案B的路面厚度。初拟采用两种路面结构:(1)半刚性基层沥青路面;(2)组合式基层沥青路面。根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因素,初步确定路面结构组合与各层厚度如下:A.半刚性基层沥青路面细粒式沥青混凝土AC-13C 4cm中粒式沥青混凝土AC-20I 4cm粗粒式沥青混凝土AC-25I 5cm水泥稳定碎石 17cm水泥稳定

39、砂砾以水泥稳定砂砾为设计层B.组合式基层沥青路面。沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13 3cm中粒式沥青混凝土AC-20I 4cm粗粒式沥青混凝土AC-25I 5cm二灰稳定砂砾级配碎石 20cm以二灰稳定砂砾为设计层方案A、B路面层如图1-1-3、1-1-4图1-1-3 方案A路面层图1-1-4 方案B路面层2.3.3轴载分析(1) 以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标的标准轴载累计交通量Ne(A)以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标时轴载换算结果如表2-4由表2-5知,双向四车道车道系数取按下式计算Ne(A)式中:Ne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(次); 设计年限(年);

40、 N路面营运第一年双向日平均当量轴次(次/日) 设计年限内交通量平均增长率(%); 与车道数有关的车辆横向分布系数,简称车道系数,见表2-5所示。计算结果:Ne(A)=8437558次轴载换算结果表(弯沉值和沥青层层底拉应力) 表2-4车型Pi(kN)C1C2niC1C2ni(次日)三菱T653B后轴48.01130012.32黄河JN163前轴58.61130039.12后轴114.011300707.29江淮HF150前轴45.11140012.52后轴101.511400426.76解放SP9200后轴78.013300305.39湘江HQP40后轴73.212400205.93东风EQ

41、155后轴56.712.240074.571783.90注:轴载小于40kN的轴载作用不计。标注表中C1 、C2 、ni 的含以及C1C2ni(中P的含义(2)以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标的标准轴载累计交通量Ne(B)以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时轴载换算结果如表2-6;车道系数 表2-5车道特征车道系数()车道特征车道系数()双向单车道1.0双向六车道0.30.4双向双车道0.60.7双向八车道0.20.3双向四车道0.40.5 轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力 ) 表2-6车型Pi(kN)nini(次日)三菱T653B后轴48.0113000.85黄河JN163前轴

42、58.6113005.56后轴114.0113001141.03江淮HF150前轴45.1114000.68后轴101.511400450.60解放SP9200后轴78.013300123.31湘江HQP40后轴73.21240065.95东风EQ155后轴56.71340012.821800.81注:轴载小于40kN的轴载作用不计。由表2-5知,双向四车道车道系数取按下式计算Ne(B)计算结果:Ne(B)=8517497次2.3.4计算设计弯沉和结构强度系数式中:路面设计弯沉值,mm; 设计年限内一个车道上的累计标准轴次; 公路等级系数,一级公路为1.0; 面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0; 基层类型系数,对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时,=1.0;(用于沥青混凝土面层)式中:沥青混合料级配的系数;细、中粒式沥青混凝土为1.0,粗粒式沥青混凝土为1.1; 公路等级系数,一级公路为1.0;(用于无机结合料稳定基料类)计算结果如下:A方案:=24.71(0.01mm),(细、中粒式沥青混凝土)=3.00,(粗粒式沥青混凝土)=3.31,(水泥稳定砂砾)=2.02;

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