路基路面工程沥青路面课程设计报告任务书

WORD格式整理版学习参考好帮手河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书课程名称:路基路面工程设计题目:沥青路面设计专业:交通工程学生姓名:学号:指导教师:李惠霞、尹振羽、张会远设计教室:10号楼B503开始时间:2013年12月23日完成时间:2013年12月27日课程设计成绩：学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际能力（20）创新（5）说明书撰写质量（45）总分（100）等级WORD格式整理版学习参考好帮手指导教师签名：年月日WORD格式整理版学习参考好帮手目录1.设计任务书...........................................................11.1初始条件............................................................11.2主要任务............................................................12.设计方案的拟定及说明.................................................22.1土基回弹模量........................................................22.2当量轴载换算公式....................................................22.3设计方案拟定........................................................32.4设计方案说明........................................................43.拟定面层及基层参数计算................................................63.1拟定柔性面层当量标准轴换算..........................................63.2拟定半刚性基层当量轴载换算..........................................64.路面弯沉值计算.......................................................84.1路面设计弯沉值计算..................................................84.2拟定路面弯沉值计算..................................................85.拟定路面及基层各层层底拉应力计算....................................105.1层底拉应力计算公式.................................................105.2拟定方案各参数.....................................................115.3新建路面面层结构厚度计算及验算.....................................125.4路基结构厚度计算及验算.............................................156.设计小结.............................................................19参考文献................................................................20WORD格式整理版学习参考好帮手1.设计任务书1.1初始条件河南某地区（II4区）某新建双向4车道一级公路，拟采用沥青混凝土路面，路基土为高液限粘土，地下水位为－1m，路基填土高度1.0m，为中湿状态。预计通车初年的交通量如下：表1—1车型黄河JN150解放CA10B长征CZ160上海SH130小汽车桑塔纳2000交通量(辆/d)8201000380220200交通量年平均增长率7.1％，沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。1.2主要任务(1)确定路面等级和面层类型；(2)确定土基的回弹模量；(3)路面结构组合设计；(4)根据设计弯沉值计算路面厚度(采用沥青路面设计专用程序，输入设计弯沉值及设计参数汇总表的设计参数后，对需进行厚度计算的结构层进行厚度计算，并进行各层底拉应力验算)。WORD格式整理版学习参考好帮手2.设计方案的拟定及说明2.1土基回弹模量设计路段路基处于中湿状态，路基土为粘质土，土基的稠度为1.05，根据室内实验法确定土基回弹模量设计值为39MPa。2.2当量轴载换算公式1).当以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计指标时，4.35i211)Pp(ikinCCNN——标准轴载的当量轴次（次/日）；in——各种被换算车辆的作用次数（次/日）；P——标准轴载（kN）；iP——各种被换算车型的轴载（kN）；1C——轴数系数；2C——轮组系数，双轮组为1，单轮组为6.4，四轮组0.38。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，此时轴系数为1；当轴间距小于3m时，双轴或多轴系数按下式计算：1)-(21+11mC式中：m——轴数2).当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，按下式完成当量轴载换算：8'2'11)(ppnCCNiiKi式中：'1C——轴数系数'2C——轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组0.09。轴间距划分同式（），对于轴间距小于3m的双轴及多轴的轴数系数按下式计算：1)-(2+1'1mCWORD格式整理版学习参考好帮手式中：m——轴数3).设计年限内累计当量标准轴载数eN：r365×1－r＋1Nte·1NeN——设计年限内一个车道通过量的累计标准当量轴次(次)；t——设计年限(年)；1N——路面营运第一年双向日平均当量轴次(次/日)；r——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，见下表2－1：表2－1车道特征车道系数双向单车道1.00双向两车道0.60~0.70双向四车道0.40~0.50双向六车道0.30~0.40双向八车道0.25~0.352.3设计方案拟定根据本地区的路用材料，结合已有工程经验与典型结构，拟定了二个结构组合方案。按计算法确定方案一的路面厚度；按验算法验算方案二的结构厚度。根据结构层的最小施工厚度、材料、交通量以及施工机具功能等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：方案一：4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+?cm粗粒式沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石＋20cm水泥稳定砂砾＋15cm石灰粉煤灰垫层，以粗粒式沥青混凝土层为设计层。WORD格式整理版学习参考好帮手方案二：4cm细粒式沥青混凝土+7cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥青混凝土＋20cm水泥稳定碎石+?cm水泥稳定砂砾+20cm级配砾石垫层，以水泥稳定砂砾为设计层。2.4设计方案说明各级公路沥青路面设计年限：表2－2公路等级及其功能设计年限高速公路，一级公路15二级公路12三级公路8四级公路6标准轴载BZZ-100各项参数：表2－3标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载P（KN）100单轮当量圆直径d（mm）21.30轮胎接地压强P（Mpa）0.70两轮中心距（cm）1．5d沥青路面交通等级：WORD格式整理版学习参考好帮手表2－4路面结构在设计年限内承担交通荷载的繁重程度以交通等来划分。我国沥青路面按承担荷载的轻重来划分为轻交通，中等交通，重交通和特重交通四级。方案一和方案二在交通量为中等时，通过面层、基层的厚度设计，计算使其满足弯沉值及层底拉应力的要求，再验算是否符合标准。方案一：4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+?cm粗粒式沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石＋20cm水泥稳定砂砾＋15cm石灰粉煤灰垫层，以粗粒式沥青混凝土层为设计层，设计面层的下面层的厚度，计算设计年限内的累计当量标准轴次，弯沉值以及计算机计算层底拉应力。交通等级BZZ—100累计标准各种货车交通量错误!未找到引用源。轻交通610＜3＜600中等交通761021~103600~1500重交通771052~10211500~3000特重交通71052＞＞3000WORD格式整理版学习参考好帮手3.拟定面层及基层参数计算3.1拟定柔性面层当量标准轴换算由公式4.35i211)Pp(iKinCCN得：820×10049×6.4×14.351前N=235.69820100101.601×135.41后N=878.62100010060.85114.352后N=115.22380×10045.2×6.4×14.353前N=76.8838010083.712.24.353后N=385.50路面竣工后第一年日平均当量轴次：1N=1691.91双向四车道，则取车道系数η=0.45累计当量轴次计算公式：r365×1－r＋1Nte··1N则设计年限内一个车道上累计当量轴次：eN=610047，属于中等交通。3.2拟定半刚性基层当量轴载换算半刚性基层层底拉应力计算：各级轴载（轴载小于50KN的不计）由公式8'2'11)(ppnCCNiiKi计算可得：820100101.601181后N=931.03100010060.851182后N=18.80WORD格式整理版学习参考好帮手380×10083.71383后N=274.61路面竣工后第一年日平均当量轴次：1224.44则用半刚性基层层底拉应力验算的累计当量轴次为：r365×1－r＋1Nte=610095，属于中等交通。WORD格式整理版学习参考好帮手4.路面弯沉值计算4.1路面设计弯沉值计算该结构为柔性面层，沥青路面的公路等级系数为1.0，面层类型系数为1.0，基层类型系数为1.0，由路面设计弯沉值计算公式：BscedAAANl－0.2600式中：dl——设计弯沉值(0.01mm)；eN——设计年限内一个车道累计当量标准轴载通行次数；cA——公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三四级公路为1.2；sA——面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0，热拌沥青碎石、冷拌沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为1.1；BA——路面结构类型系数，刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6,。若基层由半刚性材料层与柔性材料层组合而成，则BA介于两者之间通过线性内插决定。则：BscdAAANl－0.2e600=25.6(0.01mm)故路面设计弯沉值为：25.6(0.01mm)4.2拟定路面弯沉值计算计算路表弯沉值，由计算机计算路表弯沉值，公式为：FEplsc121000)…,,;…,,(1-023121-21cnnEEEEEEhhhf式中：F——弯沉综合修正系数，计算如下：WORD格式整理版学习参考好帮手36.0038.0)()2000(63.1pElFssl——路表弯沉(0.01mm)；、p——标准车轴载轮胎接地压力（PaM)和当量圆半径(cm)；F——弯沉综合修正系数；c——理论弯沉系数；nEE或0——路基回弹模量(PaM)；－1n21、、EEE——各结构层材料回弹模量(PaM)；－121、、nhhh——各结构层的厚度(cm)。WORD格式整理版学习参考好帮手5.拟定路面及基层各层层底拉应力计算5.1层底拉应力计算公式层底拉应力计算公式：mp―m式中：m―理论最大拉应力系数，按下式计算：m―=)…,,;…,,(1-023121-21nn