华东交通大学路基路面课设报告Word格式.doc
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年月日
华东交通大学
题目名称路基路面工程课程设计
院（系）土建学院
专业桥梁工程
班级2011－1
设计说明书
本设计为某省某地拟设计路面属某段高速公路（双向四车道），路段位于平原微丘区,公路自然区划为Ⅱ2区,地震烈度为六级,设计标高255.50m,地下水位距路床顶面为1.45m，土质为粘性土。
主要进行沥青路面与水泥路面设计。
其中沥青路面与水泥路面各设计两套方案，以备选用。
设计路面为水泥混凝土刚性路面,主要包括路面结构组合设计、混凝土路面板尺寸设计、接缝设计以及施工设计.并对水泥混凝土路面面层的配合比进行了设计.
虽然沥青路面具有修复快，乘坐舒服，对路基、地基变形或不均匀沉降的适应性强等一些特点。
但水泥路面稳定性好平整度的保持期长，使用年限长的特点同样突出，在环境问题日益突出的今天，综合考虑，我认为选用水泥混凝土路面更优：
最好选用水泥混凝土方案一，除此之外，也可考虑沥青方案二。
目录
1设计资料 ·
·
3
1.1工程概况·
3
1.2设计资料·
1.2.1确定材料参数·
4
1.2.2计算荷载疲劳应力·
1.3设计任务与内容·
5
1.4交通量分析确认·
2沥青路面设计·
8
2.1混凝土路面设计基准期·
2.1.1自然地理条件·
2.1.2新建路基回弹模量的确定·
9
2.1.3交通分析·
2.1.4设计轴载·
2.2基初拟路面结构·
11
2.2.1轴载换算资料·
13
2.2.2方案分析·
14
2.2.3计算依据·
20
3水泥混凝土路面设计·
21
3.1基本资料·
3.2标准轴载及轴载当量换算·
21
3.3初拟路面结构·
23
3.3.1初拟路面结构方案·
3.3.2轴载换算资料及厚度计算·
25
3.3.3方案分析·
28
3.3.4接缝设计·
36
4方案比选·
37
5总结体会·
38
6参考文献·
39
1设计资料
1.1工程概况
拟设计路面属某段高速公路（双向四车道），路段位于平原微丘区,公路自然区划为Ⅱ2区,地震烈度为六级,设计标高255.50m,地下水位距路床顶面为1.45m。
1.2设计资料
1.2.1土质
所经地区多处为粘性土。
1.2.2交通量及组成
表1-12014年平均日交通量见下表：
车
型
交通量（辆/昼夜）
10
小客车SH—130
816
大客车SH—141
148
跃进牌NJ—130
534
东风牌EQ—140
298
黄河牌JN—150
319
日野KB222
84
太脱拉138
97
交通量年平均增长率（％）
7.42
注：
上表为双向交通量调查结果
1.3设计任务与内容
1.4交通量分析确认
《公路工程技术标准》规定：
四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000-55000辆
六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量45000-80000辆
八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000-100000辆
表1-2交通量及换算系数
车型
小客车SH-130
大客车SH-141
跃进牌NJ-131
东风牌EQ-140
黄河牌JN-150
太拖拉138
交通量（辆/日）
75
换算系数
1.0
1.5
2.0
换算交通量（pcu/d）
222
801
596
638
168
150
将上表折成小客车，对所给交通量进行换算：
N=816+（148+534）×
1.5+（298+319+84+75）×
2=3391
设计年限为30年时，N=Nd=N0×
（1+γ）n-1即N=Nd=3391×
（1+0.0742）30-1=27027
远期交通量27027辆.
故设计为四车道高速公路即可满足交通量要求。
2沥青路面设计
2.1基本资料
2.1.1自然地理条件
新建高速公路地处Ⅱ2区，东北中部山前平原重冻区,为双向四车道，采用沥青路面结构进行施工图设计，沿线土质为粘性土，地下水位距路床顶面为1.45m，新建路基干湿状态为中湿；
年降水量为400~600mm，最高气温35℃，最低气温-31℃，多年平均最大冻深120~240cm,对于路段位于平原微丘区，采用沥青路面，道路等级为一级公路，路面类型为沥青混凝土。
2.1.2新建路基回弹模量的确定
设计路段路基处于中湿状态，路基土为中液限粘性土，根据室内试验法确定新建路基回弹模量的设计值为40Mpa。
2.1.3交通分析
表2-12014年平均日交通量见下表：
预测交通量增长率前五年为7.42%，之后五年为7.42%，最后五年为7.42%。
沥青路面累计标准轴载按15年计。
2.1.4设计轴载
累计轴次计算结果见表2-2，属于中等交通。
表2-2轴载换算与累计轴载
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（辆/D）
1
16.50
23.00
2
25.55
50.10
20.20
38.20
23.70
69.20
49.00
101.60
6
50.20
104.30
7
50.54
2*80.00
132
换算方法
弯沉及沥青层拉应力指标
半刚性层拉应力指标
累计交通轴次
2865045
2160153
具体计算：
根据《公路沥青路面设计规范》规定。
路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。
标准轴载的计算参数按表2-3确定
标准轴载计算参数表2-3
-标准轴载名称
BZZ-100
标准轴载名称
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
（1）轴载换算（弯沉及沥青层弯拉应力分析）
当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于25kN的各级轴载的作用次数均换算成标准轴载的当量作用次数。
已知参数：
设计年限15年车道系数=0.4交通量平均年增长率=7.42％
式中：
—以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数；
—被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）；
—标准轴载（）；
—各种被换算车型的轴载（）；
C1—轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38；
C2—轴数系数。
—被换算车型的轴载级别。
当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；
当轴间距离小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：
m—轴数。
（2）设计年限累计当量标准轴载数
则其设计年限内一个车道上的累计量轴次：
式中—设计年限内一个车道的累计当量次数；
t—设计年限，由材料知，t=15年；
—设计端竣工后一年双向日平均当量轴次；
—设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，γ=0.0723；
—车道系数，由材料知η=0.45。
则：
（3）轴载换算（半刚性层弯拉应力分析）
验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大于50KN的各级轴载的作用次数均按下式换算成标准轴载的当量作用次数。
—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；
2.2初拟路面结构
根据本地区的路用材料，结合已有的工程经验与典型结构，拟定了三个结构组合方案。
按计算法确定方案一、方案二的路面厚度。
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等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：
表2-4方案一
层位
结构层材料名称
厚度（mm）
细粒式沥青混凝土
40
中粒式沥青混凝土
70
粗粒式沥青混凝土
密级配沥青碎石
水泥稳定碎石
？
粗砂
150
表2-5方案二
厚度（cm）
水泥稳定砂砾
190
水泥砂砾土
?
6
粗砂
150
新建路基及路面材料的回弹模量及各强度值列于下表中
材料名称
抗压回弹模（MPa）
劈裂强度（MPa）
15
细粒试沥青混泥土
1400
2000
1.4
中粒试沥青混泥土
1200
1600
粗粒试沥青混泥土
900
0.8
密集配沥青碎石
1500
水泥稳定砂砾
3500
0.5
水泥砂砾土
新建路基
－
2.2.1轴载换算资料
软件计算
一、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客车16.523.01双轮组816
2客车25.5555.12双轮组<
3148
3跃进NJ13120.238.21双轮组534
4东风EQ14023.769.21双轮组298
5黄河JN15049.0101.61双轮组319
6日野KB22250.2104.31双轮组84
7太脱拉13851.480.02双轮组<
375
设计年限15车道系数0.4交通量平均年增长率7.42％
一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=370
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