路基路面说明书DOC

河南城建学院《路基路面》课程设计说明书课程名称:《路基路面工程》题目:《路基路面工程》课程设计专业:交通工程学生姓名:学号:指导教师:设计教室:开始时间:完成时间: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）等级指导教师签名：年月日河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书I目录1.基本资料..............................................................12.沥青路面设计...........................................错误!未定义书签。3.水泥混凝土路面设计...................................................124．设计小结............................................................15附录................................................................17河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书11.基本资料课程设计原始数据：表1原始资料表气象资料该公路地处Ⅳ2区当地多年平均冻深为0.6米水文情况雨季地表临时积水地质资料高液限黏土筑路材料供应状况沿路附近可采集到砂砾材料，距该路段20公里左右，有碎石采石场。沥青、石灰、水泥、钢筋木材等可根据需求供应。道路等级高速公里表2近期交通量状况车型解放CA10B解放CA30A东风EQ140黄河JN150黄河JN162黄河JN360长征XD160交通SH141交通量平均增长率交通量（辆/日）1902051201501160702002308%2.沥青路面设计2.1车辆轴载计算表3车辆轴载情况车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距日交通量（辆/日）解放CA10B19.4060.851双190解放CA30A29.5036.752双205东风EQ14023.7069.201双120黄河JN15049.00101.601双150黄河JN16259.50115.001双160黄河JN36050.00110.02双70长征XD16042.6085.22双200交通SH14125.5555.101双230轴载换算以弯沉值和沥青层的层底拉力和半刚性材料的层底拉力为设计标准，通常分别计算。2.1.1当以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计标准时：（1）计算标准轴载河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书235.4211PPnCCiiKiN式中：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6.4，四轮组为0.38。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，此时轴数系数为1；当轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下式计算：)1-m(1.211C；式中：m——轴数。根据上述公式可得：车型一、前轴忽略不计，后轴：N=1×1×190×4.3510060.85=21.89车型二、前轴：N=1×6.4×205×4.3510029.5=6.48后轴：N=2×1×205×4.3510036.75=5.27车型三、前轴忽略不计，后轴：N=1×1×1204.3510069.2=24.19车型四、前轴：N=1×6.4×150×4.3510049=43.11后轴：N=1×1×150×4.35100101.6=160.72车型五、前轴：N=1×6.4×160×4.3510059.5=107.02后轴：N=1×1×160×4.35100115=293.87车型六、前轴：N=1×6.4×70×4.3510050=21.97河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书3后轴：N=2×1×70×4.35100110=211.93车型七、前轴：N=1×6.4×200×4.3510042.6=31.27后轴：N=2×1×200×4.3510085.2=199.28车型八、前轴：N=1×6.4×230×4.3510025.55=3.89后轴:N=1×1×230×4.3510055.1=17.21所以：N=8n1iN=1148.1（次）（2）设计年限累计当量标准轴载数设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次数，按下式计算：1e365]1-)1[(NrrNt式中：eN——设计年限内一个车道通过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，见下表表4车道系数表车道特征双向单车道双向两车道双向四车道双向六车道双向八车道车道系数1.000.60~0.700.40~0.500.30~0.400.25~35在本次课程设计中由于设计道路为高级公路，设计年限为15年，为0.40，具体如下：1e365]1-)1[(NrrNt河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书40.401148.18%365]1-8%)1[(15=4.55×610（次）2.1.2当以半刚性材料的层底拉力为设计标准对于轴载小于50KN的可以忽略不计，则标准轴载N：车型一、前轴忽略不计，后轴：N=1×1×190×810060.85=3.57车型二、前后均轴忽略不计。车型三、前轴忽略不计，后轴：N=1×1×120×810069.2=6.31车型四、前轴忽略不计，后轴：N=1×1×150×8100101.6=170.31车型五、前轴:N=1×18.5×160×810059.5=46.50后轴：N=1×1×160×8/100115=489.44车型六、前轴：N=1×18.5×70×810050=5.06后轴：N=2×1×70×8100110=300.10车型七、前轴忽略不计，后轴：N=2×1×200×810085.2=111.06车型八、前轴忽略不计，后轴：N=1×1×230×810055.1=1.95综上：N=8n1iN=1134（次）同理：1e365]1-)1[(NrrNt河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书50.4011348%365]1-8%)1[(15=4.50×610（次）表5累计交通轴次换算方法弯沉及拉应力指标半刚性层拉应力指标累计交通轴次4.55×6104.50×610由此可根据《路基路面工程》第380页表14-4可知，此高速公路为中等交通等级。2.1.3计算设计弯沉BAAAsc2.-0ed600Nl式中：dl———设计弯沉值（0.01mm）；eN———设计年限内一个车道的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、上拌下贯入式路面、沥青表面处置为1.1；BA———路面结构类型系数，刚性、半刚性基层沥青路面为1.0，柔性路面为1.6。根据上述公式可得：BAAAsc2.-0ed600Nl=27.9（0.01mm）结合软件输入原始资料：图2-1沥青路面交通量参数界面程序输出：*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后轴重后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书61解放CA10B9.460.851双轮组1902解放CA30A29.536.752双轮组32053东风EQ14023.769.21双轮组1204黄河JN15049101.61双轮组1505黄河JN16259.51151双轮组1606黄河JN360501102双轮组3707长征XD16042.685.22双轮组32008交通SH14125.5555.11双轮组230设计年限：15，车道系数：0.4，交通量平均年增长率：8％。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：1151设计年限内一个车道上累计当量轴次：4562804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：1148设计年限内一个车道上累计当量轴次：4550912公路等级：高速公路公路等级系数：1，面层类型系数：1。基层类型系数：1。路面设计弯沉值：27.9(0.01mm)可知：手算和软件计算数据基本一致。2.2初拟路面结构根据本地区的路用材料，结合已有工程经验和典型结构，拟定了以下结构组合方案。按计算法确定其路面厚度。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因素，初步确定路面结构组合与隔层厚度如下：4cm细粒式沥青混凝土＋6cm中粒式沥青混凝土＋8cm粗历式沥青混凝土＋30cm水泥稳定碎石基层＋？水泥石灰砂砾层，以水泥石灰砂砾层为设计层。2.3路面材料配合比设计与设计参数的确定2.3.1实验材料的确定半刚性基层所用集料取自沿线料场，结合料沥青选用A级90号，上面层采用SBS改性沥青，技术指标均均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）相关规定。2.3.2路面材料抗压回弹模量的确定1）根据设计配合比，选取工程用各种原材料制作，测定设计参数。按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057—94）中规定的项目顶面法测定半刚性材料的抗压回弹模量。河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书72）按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052—2000）中规定的方法测定沥青混合料的抗压回弹模量，测定20℃、15℃的抗压回弹模量，各种材料的实验结果与设计参数见表6和表7.表6沥青材料抗压回弹模量测定与参数取值材料名称20℃抗压回弹模量（MPa）15℃抗压回弹模量（MPa）pE方差2-pEpE方差2-pE2pEpaE代pE细粒式沥青混凝土19912011589268034419923368中粒式沥青混凝土14251051215217518718012549粗历式沥青混凝土9785586813206012001440表7半刚性材料回弹模量测定及其参数取值材料名称抗压模量（MPa）pE方差2-pE2pE代pE水泥稳定碎石基层318878216244752水泥石灰砂砾层1591250109120912.3.3路面材料劈裂强度的测定根据配合比，选取工程用各种原材料，测定规定温度和龄期的材料劈裂强度。按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》与《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定的方法进行，结果见下表：表8路面材料劈裂强度材料名称细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗历式沥青混凝土水泥稳定碎石基层水泥石灰砂砾土劈裂强度（MPa）1.21.00.80.60.42.3.4路面结构层厚度确定1）运用应用软件计算容许拉应力输入基本参数和初始资料：河南城建学院《路基路面工程》课程设计说明书8图2-2沥青路面材料参数输入界面程序输出：层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.20.462中粒式沥青混凝土10.383粗粒式沥青混凝土0.80.284水泥稳定碎石0.60.325水泥石灰砂砾土0.40.162）运用软件的第三个程序沥青路面设计程序进行设计层厚度的确定：图2-3沥青路面结构参数界面注：设计层水泥石灰砂砾土厚度输入的是经验值，程序可根据容许拉应力推荐合适值。河南城建学院《路基路面工程》课