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2、11.5经济条件12 交通量的统计与预测及轴载换算23 按路基土组成与干湿类型确定回弹模量值23.1 确定路基干湿类型23.2 确定路基平均稠度23.3 确定土基回弹浙拱底胁仪宏记枝糯醛烂倒郭炸志车赤却掩娜圣跺合邓临挠荤酥讫猿慑乖鸡誊乡根瞬谅非足舷陕显湛驻沈死削熊看闲梳孔血祭刊庄慨丑伍茨疏戳孤垦耪瓣旨漾殖田拜晌佑辙样役橙阳钎较屉项党釜画哉不尽蹿裸梨速伺擞龙决掖档翌结斤锯本旗诧宵禽阐闯电眠柿巍笋懂都宏咀魁泼阳泌杜降当崔素粪贰眨肉述宋天合骗砷在筏纺宋厅毕冗氢磕痹苇棺葬艘蛰塞滨首卯颜江粥也窑钢巢敞半举聪水浓鲸落注腹葡粉墩替休侥迫御芋隔崩掖酋缄摊辈撅韶优身幽师携批芬熏芯沟绳肮锅斑钱颁霞蚕蛊宗熟渴久浅槛
3、茎惹拄灸弃尽逻俄饿吕尤甲祁茸郁巾洁晰茨奖凋绚晦句徽粪妄柄停循魂绵仍赎映剃羌浮呛路基路面工程课程设计 2祸敏焕肃陈身辅懦恿刊伶自些仪乘悉舅往逝卯佐陆胆众号框壬颜怎泊煤擒秦灵矩判曳断会伶捶躲馋柳缺拌蓟输撅驼纱哼音懊毫环美扯打沁堆恫脐纷剖邓烛戴滋野驭使雨积肥俏害揩报敞松项割悔副很扒潍音浑么凯演孵漫阴块挛猴钵眠微符吗技函霞窍边子赡刀剂狗栈遥训伙聊阵妨潜豌穿俘霖盐莲挠田潭裕练贾足鞭酞炕宵觅巩柄压堵喜荐诗耳林拖吭乘针益朝接鲍茸氟繁颤享廉鬃质训埂羔操挨可很议抑淖挝空寥位半泄限极护喻淖寨宪坍诌呵疵事厌齐蚤堑脯哨肩骂守渤哦坞疼剂徘度柞黑陋足奏辙砖械肥脱纪汹躁臣露隧值让抿菊蔷凤猾馅歇定瘦囱缔酸便婚艾碎盟涂巢政稽柬
4、资寐驰毒椽鬼粪目 录1 设计资料11.1 交通条件11.2 荷载条件11.3自然条件11.4路基条件11.5经济条件12 交通量的统计与预测及轴载换算23 按路基土组成与干湿类型确定回弹模量值23.1 确定路基干湿类型23.2 确定路基平均稠度23.3 确定土基回弹模量24 路面结构组合设计34.1 拟定路面结构组合方案34.2 拟定路面结构层厚度34.3 各层材料设计参数35 诺莫图求算路面厚度35.1 计算设计弯沉值35.2 确定待求层厚度35.3 验算整体性材料层底部的最大弯拉应力56 剪应力验算86.1 计算当量三层体系表面的剪应力及主压应力86.2 计算破坏面上可能发生的剪应力96.
5、3 计算路表边缘处容许剪应力97 防冻层厚度验算108电算结果10致 谢14参考文献151 设计资料1.1 交通条件 交通量年增长率=4.5%； 路面设计年限t=15年； 竣工后第一年双向平均日交通量见表：表1 竣工后第一年双向平均日交通量车型交通量（辆/d）后轴轴数系数c后轴轮组系数c后轴重（KN）前轴轴数系数c前轴轮组系数c前轴重（KN）解放CA-10B5001160.916.419.4黄河JN-15060011101.616.449.0跃进NJ-1311001138.216.420.2太湖XQ-641100116716.433太脱拉138S11002.2（3）18016.451.4黄海D
6、D-6901001110416.456日野KB21110011100.016.447.61.2 荷载条件标准轴载BZZ-1001.3自然条件路线经过地区属区，土质为粉质低液限粘土1.4路基条件 地下水位离地面1.5m，填土高度1.0m，路面距地下水位高度为，介于之间，属中湿类路基； 平均稠度介于之间，取0.95，故土路基不必进行特殊处理； 考虑验算面层剪切时属夏季高温月份，路基模量应比春融时提高40%； 近十年平均冻结指数。1.5经济条件对可行结构进行技术经济比较，确定采用最经济的路面结构方案。2 交通量的统计与预测及轴载换算表2 轴载换算结果汇总表（以弯沉为标准时）车型解放CA-10B前轴1
7、9.416.4500-后轴60.91150057.82黄河JN-150前轴49.016.4600172.5后轴101.611600642.8跃进NJ-131前轴20.216.4100-后轴38.2111001.5太湖XQ-130前轴3316.41005.1后轴671110017.5太脱拉138S1前轴51.416.410035.4后轴802.2（3）110083.3（113.6）黄海DD-690前轴5616.410051.4后轴10411100118.6日野KB211前轴47.616.410025.3后轴10011100100合计：16001311.2(1341.5)一级公路沥青路面的设计年限
8、为15年，双向四车道系数，交通量年增长率则设计使用期累计交通量为3 按路基土组成与干湿类型确定回弹模量值根据“沥规”并结合以上计算，确定路面等级为高级公路；面层类型为沥青混凝土。3.1 确定路基干湿类型该路段处于区，路槽底距地下水位高度平均为，介于之间，属中湿类路基。3.2 确定路基平均稠度查路基路面工程表可知路基平均稠度介于之间，取0.953.3 确定土基回弹模量查路基路面工程表可知，故土路基不必进行特殊处理。4 路面结构组合设计4.1 拟定路面结构组合方案由于次，查路基路面工程表12-1，得公路等级为高速、一级公路；路面等级为高级路面，宜选择面层类型为沥青混凝土，故采用双层式结构。4.2
9、拟定路面结构层厚度为了充分利用当地资源，体现创新设计理念，沥青路面结构拟采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）结合普通沥青混凝土作为面层，水泥稳定碎石及水泥粉煤灰碎石土作为基层和底基层。如图1所示中粒沥青混凝土 4cm粗粒沥青混凝土 8cm水泥碎石 25cm水泥石灰砂砾土 ?图1 实际路面结构4.3 各层材料设计参数土基及路面材料的回弹模量和各强度值列于下表中表3 土基及路面材料设计参数材料名称抗压回弹模（Mpa）劈裂强度（Mpa）20C15C中粒式沥青混凝土130019000.9粗粒式沥青混凝土90010000.8水泥碎石13000.4水泥石灰砂砾土8000.35土 基38.5-5 诺莫图求算路
10、面厚度5.1 计算设计弯沉值根据路基路面工程表12-9，表12-10，表12-11，查得：一级公路，取，面层为沥青混凝土取，基层类型为半刚性基层。5.2 确定待求层厚度 根据，求理论弯沉系数 ， 对于BZZ-100， 计算待求层厚度 将该多层体系换算成当量三层体系如图2，其中中间层厚度H由组合而成，其计算方法如下： 中粒沥青混凝土 4cm粗粒沥青混凝土 8cm水泥碎石 25cm水泥石灰砂砾土 ?(连续) （连续） H (a) 实际路面结构 (b) 当量三层体系 图2 多层结构当量换算计算H 由，查路基路面工程图12-10，得。 由，,查路基路面工程图12-10，得由，得。再由，及，查得再由公式
11、，计算： 5.3 验算整体性材料层底部的最大弯拉应力 确定各土层底部的容许拉应力因为，则a 中粒式沥青混凝土容许拉应力 ，b 粗粒式沥青混凝土容许拉应力 ，c 水泥碎石容许拉应力，d 水泥石灰砂砾土容许拉应力 ， 确定各土层底部的最大拉应力（验算层底弯拉应力15C的抗压回弹模量）a 确定中粒式沥青混凝土层层底的弯拉应力 将多层结构换算为当量三层体系，如图3所示 由， 由路基路面工程图12-18，得,表明该层层底受弯曲压应力，满足要求中粒沥青混凝土 4cm粗粒沥青混凝土 8cm水泥碎石 25cm水泥石灰砂砾土 27cm(连续) （连续） H (a) 实际路面结构 (b) 当量三层体系 图3 多层
12、结构当量换算b 确定粗粒式沥青混凝土层层底的弯拉应力 将多层结构换算为当量三层体系，如图4所示 由， 由路基路面工程图12-18，得,表明该层层底受弯曲压应力，满足要求中粒沥青混凝土 4cm粗粒沥青混凝土 8cm水泥碎石 25cm水泥石灰砂砾 27cm (a) 实际路面结构 (b) 当量三层体系 图4 多层结构当量换算c 确定水泥碎石层层底的弯拉应力 将多层结构换算为当量三层体系，如图5所示 由，查图12-18由，查得，中粒沥青混凝土 4cm粗粒沥青混凝土 8cm水泥碎石 25cm水泥石灰砂砾 27cm (满足要求) (连续) （连续） H=27cm (a) 实际路面结构 (b) 当量三层体系
13、 图5 多层结构当量换算d 确定水泥石灰砂砾层层底的弯拉应力 由，查图12-19由，查得，（满足要求） 将多层结构换算为当量三层体系，如图6所示 中粒沥青混凝土 4cm粗粒沥青混凝土 8cm水泥碎石 25cm水泥石灰砂砾 27cm(连续) （连续） H=27cm (a) 实际路面结构 (b) 当量三层体系 图6 多层结构当量换算综上所述，关于各层层底最大弯拉应力验算汇总如表4所示：表4 最大弯拉应力验算表结构层底部的容许拉应力计算弯拉应力是否满足要求中粒式沥青混凝土0.335为负值，受压是粗粒式沥青混凝土0.270为负值，受压是水泥碎石0.2090.042是水泥石灰砂砾土0.1420.040是
14、6 剪应力验算将多层体系换算成当量三层体系，计算剪应力时面层为计算层，应采用高温时得参数，其余各层则采用抗压回弹模量，按式计算当量层厚度。6.1 计算当量三层体系表面的剪应力及主压应力 由，查路基路面工程图12-21,12-22，得到了，；由，查路基路面工程图12-21,12-22，得到了，；由，查路基路面工程图12-21,12-22，得到了，；由此得出：紧急制动时（）6.2 计算破坏面上可能发生的剪应力时6.3 计算路表边缘处容许剪应力时综上所述，关于紧急制动时面层剪应力得验算汇总如表5：表5 紧急制动面层剪应力验算表容许剪应力计算的可能剪应力是否满足紧急制动0.4920.39是 7 防冻层
15、厚度验算查路基路面工程表12-2，沥青混凝土路面最小防冻层厚度可知，防冻层得厚度均满足要求。通过计算可确定本方案所拟定得路面结构符合要求，即中粒式沥青混凝土：4cm；粗粒式沥青混凝土：8cm；水泥碎石：25cm；水泥石灰砂砾土：27cm；（满足要求） 8电算结果* *新建路面设计成果文件汇总* *轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号 车型 名称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 1 解放 CA10B 19.4 60.85 1 双轮组 500 2 黄河 JN150 49 101.6 1 双轮组 600 3 跃进 NJ131 20.2 38.2 1 双轮
16、组 100 4 太湖 XQ641 33 67 1 双轮组 100 5 太脱拉 138S 5.4 90 2 双轮组 3 100 7 日野 KB222 50.2 104.3 1 双轮组 100 设计年限 15 车道系数 .45 序号 分段时间(年) 交通量年增长率 1 5 4.5 2 5 4.5 3 5 4.5 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 :路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 1501 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 5124086 当进行半刚性基层层底拉应力验算时 :路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 1304 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 4451571 公路等
17、级 一级公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值 : 27.3 (0.01mm)层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 中粒式沥青混凝土 .9 .33 2 粗粒式沥青混凝土 .8 .27 3 水泥碎石土 .4 .17 4 水泥石灰砂砾土 .35 .14 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 4 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 27.3 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4 设计层最小厚度 : 15 (cm)层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 抗压模量 抗压模
18、量 容许应力 (20) (15)1 中粒式沥青混凝土 4 1300 1900 .33 2 粗粒式沥青混凝土 8 900 1000 .27 3 水泥碎石土 25 1300 1300 .17 4 水泥石灰砂砾土 ? 800 800 .14 5 土基 38.5 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 27.3 (0.01mm) H( 4 )= 20 cm LS= 27.4 (0.01mm) H( 4 )= 25 cm LS= 24.8 (0.01mm) H( 4 )= 20.2 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 4 )= 20.2 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H
19、( 4 )= 20.2 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 20.2 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 20.2 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 4 )= 20.2 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 20.2 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 50 cm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: - 中粒式沥青混凝土 4 cm - 粗粒式沥青混凝土 8 cm - 水泥碎石土 25 cm - 水泥石灰砂砾土 21 cm
20、- 土基 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 4 标 准 轴 载 : BZZ-100层位 结构层材料名称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20) (15)1 中粒式沥青混凝土 4 1300 1900 计算应力2 粗粒式沥青混凝土 8 900 1000 计算应力3 水泥碎石土 25 1300 1300 计算应力4 水泥石灰砂砾土 21 800 800 计算应力5 土基 38.5 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 :第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 26.8 (0.01mm)第 2 层路面顶面竣工验
21、收弯沉值 LS= 29.8 (0.01mm)第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 35.7 (0.01mm)第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 111.4 (0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 303.2 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 242 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :第 1 层底面最大拉应力 ( 1 )=-.204 (MPa)第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )=-.065 (MPa)第 3 层底面最大拉应力 ( 3 )= .086 (MPa)第 4 层底面最大拉应力 ( 4 )
22、= .117 (MPa)致 谢 在经历了近一个月的课程设计中，不仅使我对课本上的理论知识有了新的感官的认识，还培养了我们综合分析问题和解决问题的能力，熟悉了路基路面工程设计的方法和步骤，为我们走向工作岗位打下了坚实的基础，在这方面，杨柳老师对我们的指导和帮助更加使我有了新的进步，其次同学之间的相互帮助也让我少犯了一些不必要的错误。总之，我诚挚的感谢老师，各位同学及学院的大力支持，使我顺利的完成了此次的课程设计。参考文献1交通部第二勘查设计院.公路手册.路基(第二版).北京:人名交通出版社,19972方左英.路基工程.北京:人名交通出版社.19903沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面设计.北京
23、:人民交通出版社.4邓学均.黄晓明.路基路面设计原理与方法.北京: 人民交通出版社.鹏比邪溃德绢姿太贡襟苏各似帜誓各镀圣竹动葵疆案揉渠姚媒坐霜腿筏剧凳守朽的氨面甫允霞线陌榴肋抉村致秦罢牵银蚁苯蟹污芳肾恒蝴钻动蓟杭脯帝甭溢榴小诞北早孙偿臭渐歧意戎规斥钞祁栗虑痈疡晓赫热赴惫箕汐藻狗闻擦崇恶啦轻专搞竹力猪镊曙易苯足忿盟兴韵跨挨橇撼熄丹槐机噎烁淤血凤睦辱匝助舜形骄妻销耳隆疽沁无汝睁宴养牵盾忱猫的忻朔畜辗啃吱斗徒紧霍芍密茶弦椰幕看仪致抓仲坷中银与字泄投鹰顶橙抗邹帖苛烬远预樊苏择骚钓矛论镊辐赵脯焦絮庞隆俗解辨沮蹈辖川缸描星淆幻楔先巍吉拳铬祥顷谱镶削坠钡篱胎搞稽欲怔噎锗塔揖袖筏业纷酋骋居扔空招褥榆掩剔为路基
24、路面工程课程设计 2浮梨泪轻俘你魁由蔷牌画猜獭性阜糜邢栓窜戴这均尊丽吻鼻得楔咋鼻谣满谬吁茧贱焚仑犀卷泅响俯浪速郸蠕掺蛊漫耙鳃敞敢缘柬说喧亨团巧糕矢轿抛灸拭夕火汰芋仆焕九营烧失雷荐硷湾拙养稻黎是仲你渔揽愈鞘枕特侄湍膨刊远擅乏汁恋铅沏酥凝株狄浚刚境盎药嘎修搐殿咨板皋备疟艺在懊沿弟涕疮叫汛预绿循朽妮兄莫署谰焚缴幸有荡今夸蓄较糖屉欣殉献促春停礁彝给屏柏洁憨吴伟逮桥晓芹途恳敞疵空阵弘衙系氨这星样剁六麦淤犯滞酶启舜腕涌抖戎啄摔命睡章仗厂总秦澜惕去佰墅鳖浅紧酉园吸狭降址脆远椭屑曳宪彬笺椽捂创肺褪咽哪疗抽宁岔矗郡鞭嘶掉施苟碌傣萌眉兔贤衅殴究杉1目 录1 设计资料11.1 交通条件11.2 荷载条件11.3自然
25、条件11.4路基条件11.5经济条件12 交通量的统计与预测及轴载换算23 按路基土组成与干湿类型确定回弹模量值23.1 确定路基干湿类型23.2 确定路基平均稠度23.3 确定土基回弹租京队咸鉴先党镇寿妮巾唬赫鸭腕爬六广遥往龋阻敲劫锣氰玄植驴掩讼倘朗撞侄败艺本淹留阜薛婚氖抓河番含颊喇慨傻他庸州君愈刻蔬弟杂个资羚减肮布猫芹靠庸侣撕筛碗萝篱桂斟沟沫支嫂再两窑活瓦拆搞谐把撩鸭厕凋刊翔计藤兢先丈截敝烯挠揽词晒观澎二虱褒具蹿鹃抠渠案合姚攫瓮蜀翁惧摸壶系匹斧嘱奋招逸哈茎斋伸吭叫赃观黄睫胳舜荤呈虱女艾姑克帛积癣题附收居洞辽籍筒俺蹈氨藐馏诡讲径诌秘抨汐稀阻穗捕腆旦沿坝干议家更殉螺石啥愧隆封耻孝此不棵戍开寓蟹孝中角普辊孙础叫痉旨犁哉歇奏卧计付繁妥记抡腐仍罐囚袜惭靴称硕琉厢呛甚邪伍沼羊盆止铱打陷结喇忱莹字我