5793696795路面工程課程設計瀝青路面設計.doc

1、路面工程課程設計任務書一、設計資料青海某地擬建一條公路，交通調查如下：解放ca10b車950輛/日，黃河jn150車200輛/日，東風eq140車250輛/日，交通sh141車800輛/日，交通量平均增長率為7%，土質為中液限粘土，平均稠度為1.08，土基回彈模量e0=45mpa,季節(jié)性冰凍地區(qū)，冰凍深度為1.2米。詳細交通組成表如下：車型pic1c2解放ca10b前軸19.411后軸60.8511黃河jn150前軸49.0011后軸101.6011東風eq140前軸23.7011后軸69.2011交通sh141前軸25.5511后軸55.1011二、設計內容1、根據(jù)設計資料要求，確定路面等級

2、和面層等級；2、計算設計年限內一個車道的累計當量軸次和設計彎沉值；3、擬定三種可能的路面結構組合與厚度方案，確定各結構層材料的抗壓回彈模量；4、確定抗壓強度及設計參數(shù)；5、根據(jù)設計彎沉值計算路面厚度；6、驗算瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層拉應力是否滿足容許拉應力的要求；7、驗算防凍厚度是否符合要求。三、設計要求 1、設計計算條理清晰，內容完整； 2、設計步驟合理； 3、根據(jù)自己的三種路面方案進行技術比較； 4、要求用a4紙打印，字體統(tǒng)一（題目為三號黑體，標題用小四黑體，其他為小四宋體）。四、設計時間要求在一周內獨立完成。五、參考文獻 1鄧學鈞.路基路面工程【m】.北京：人民交通出版社

3、，2004.8,第一版 2鄧學鈞.路基路面工程【m】.北京：人民交通出版社，2005.8，第二版 3中華人民共和國行業(yè)標準.公路瀝青路面設計規(guī)范（jtg d50-2006）【s】. 北京：人民交通出版社，2006.10 a:瀝青路面設計 初擬采用兩種路面結構 （a）半剛性基層瀝青路面 （b）組合式基層瀝青路面根據(jù)交通狀況，結構層的最小施工厚度等因素考慮，初擬各層厚度如下： a 半剛性基層瀝青路面 細粒式密集配瀝青混凝土 4 中粒式密集配瀝青混凝土 6 粗粒式密集配瀝青混凝土 8 水泥穩(wěn)定碎石 22 二灰土 ？ 以二灰為設計層 b 組合式基層瀝青路面 細粒式密集配瀝青混凝土 3 中粒式密集配瀝青

4、混凝土 6 大粒式密集配瀝青混凝土 12 二灰穩(wěn)定砂礫 ？ 級配碎石 25 以二灰穩(wěn)定砂礫為設計層 1.1 計算設計年限內一個車道的累計當量軸次 1） 軸載分析 路面設計以雙輪組單軸載100kn為標準軸載 當以設計彎沉為指標及驗算瀝青層層底拉應力時 各級軸載換算采用n=c1c2ni(pi/p)4.35計算，（軸載小于25kn的不計）計算結果如下表所示車型pi(kn)c1c2ni（次/日-1）c1c2ni(pi/p)4.35解放ca10b前軸19.4119500.7579后軸60.8511950109.460黃河jn150前軸49.00112008.9822后軸101.6011200214.29

5、77東風eq140前軸23.70112500.4765后軸69.201125050.3966交通sh141前軸25.55118002.1146后軸55.101180059.8548合計ni=c1c2ni(pi/p)4.35434.01 日交通量=(950+200+250+800)*2=2200輛/日*2=4400輛/日 aadt=adt*(1+)n-1=4400*(1+0.07)20-1=4400*2.58=11352(pcu/d) 為二級公路二級公路瀝青路面的設計年限為12年，雙向兩車道的車道系數(shù)=0.65則設計試用期累計當量軸次為：ne=.n1.=×434.01×0.6

6、5=1796535次當驗算半剛性基層層底拉應力時：各級軸次（軸載小于50kn的不計）車型pi(kn)c1c2ni（次/日-1）c1c2ni(pi/p)4.35解放ca10b后軸60.8511950109.460黃河jn150后軸101.6011200214.2977東風eq140后軸69.201125050.3966交通sh141后軸55.101180059.8548合計ni=c1c2ni(pi/p)4.35434.01則用半剛性基層層底拉應力驗算的累計當量軸次為： ne= .n1.=1796535次1.2 確定路面等級和面層類型 根據(jù)“瀝青路面規(guī)范”并結合上面計算，確定路面等級為高級路面：面

7、層為瀝青混泥土。又因為由題意得e0=45mpa1.3 設計彎沉值計算 用： ld=600nacasab計算 二級公路，取ac=1.1，面層為瀝青混泥土，取 as=1.0,半剛性基層，取ab=1.0. 設計彎沉： ld=600nacasab=600×17965350.2×1.2×1.0×1.0=37.03（0.01）（方案a） ld=600nacasab=600×17965350.2×1.2×1.0×1.0= 37.03（0.01）（方案b）3.1 擬定路面結構組合方案 經(jīng)計算，路基設計使用年限內一個車道上累計標準軸

8、載次為18×104次左右，根據(jù)表14-4得此交通為輕交通，路面等級為一級公路，因此采用雙層式結構。3.2 擬定路面結構層厚度 表面層采用4cm厚細粒式密集配瀝青混凝土，下層采用6cm厚粗粒式密集配瀝青混凝土。由于沿線可開采礫石，砂粒，并有粉煤灰，石灰，水泥等財力供應，基層和底層分別采用剛度較高，水穩(wěn)定性好的石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層（厚20cm）和石灰穩(wěn)定土基層。3.3 各層材料設計參數(shù) 材料名稱 抗壓回彈模量（mpa） 劈裂強度（mpa） 200c 150c細粒式瀝青砼 1400 2000 1.4中粒式瀝青砼 1200 1800 1大粒式瀝青砼 1200 1400 0.8粗粒式瀝青砼

9、1000 1400 0.8水泥穩(wěn)定碎石 1500 0.65 二灰土 750 0.25二灰穩(wěn)定砂礫 1300 0.7級配碎石 400 - 土基 27 -4 根據(jù)設計彎沉值計算路面厚度計算各層材料容許層底拉應力細粒式密集配瀝青混凝土 r=sp/ksks=0.09ne0.22/ac=0.09×17965350.22/1.0=2.14r=sp/ks=1.4/2.14=0.65mpa中粒式密集配瀝青混凝土：ks=0.09ne0.22/ac=0.09×17965350.22/1.0=2.14r=sp/ks=1/2.14=0.47mpa粗粒式密集配瀝青混凝土：ks=0.09ne0.22/

10、ac=0.09×17965350.22/1.0=2.14r=sp/ks=0.8/2.14=0.37mpa大粒式密集配瀝青混凝土：ks=0.09ne0.22/ac=0.09×17965350.22/1.0=2.14r=sp/ks=0.8/2.14=0.37mpa水泥穩(wěn)定碎石：ks=0.35ne0.11/ac=0.35×17965350.11/1.0=1.71mpar=sp/ks=0.65/1.71=0.38mpa二灰土：ks=0.45ne0.11/ac=0.45×17965350.11/1.0=2.19mpar=sp/ks=0.25/2.19=0.11mp

11、a二灰穩(wěn)定砂礫：ks=0.35ne0.11/ac=0.35×17965350.11/1.0=1.71mpar=sp/ks=0.7/1.71=0.41mpa 設計參數(shù)匯總表（a方案）設計層二灰土最小厚度 h（5）=20設計彎沉值 ld=37.03（0.01）有電腦軟件可生成 路表計算彎沉值 ：ls=23.64 路面第5層厚度為20 第一結構層頂面施工控制彎沉為23.64（0.01mm）（滿足要求） 第二結構層頂面施工控制彎沉為26.15（0.01mm）（滿足要求） 第三結構層頂面施工控制彎沉為25.83（0.01mm）（滿足要求） 第四結構層頂面施工控制彎沉為25.22（0.01mm）

12、（滿足要求） 第五結構層頂面施工控制彎沉為28.49（0.01mm）（滿足要求） 材料名稱層厚200c抗壓模量（mpa）150c抗壓模量（mpa）容許拉應力（mpa）細粒式密集配瀝青混凝土 4140020000.65中粒式密集配瀝青混凝土6120018000.47粗粒式密集配瀝青混凝土8100014000.37水泥穩(wěn)定碎石2215000.38二灰土207500.11土基-45- b方案 設計層二灰穩(wěn)定砂礫h（5）=25 設計彎沉值 ld=37.03（0.01） 路表計算彎沉值 ：l=23.92（0.01） 路面第5層厚度：25cm 第一結構層頂面施工控制彎沉為23.92（0.01mm）（滿足要

13、求） 第二結構層頂面施工控制彎沉為26.54（0.01mm）（滿足要求） 第三結構層頂面施工控制彎沉為30.99（0.01mm）（滿足要求） 第四結構層頂面施工控制彎沉為42.89（0.01mm）（滿足要求） 第五結構層頂面施工控制彎沉為165.44（0.01mm）（滿足要求） 材料名稱層厚200c抗壓模量（mpa）150c抗壓模量（mpa）容許拉應力（mpa）細粒式密集配瀝青混凝土 4140020000.65中粒式密集配瀝青混凝土6120018000.47粗粒式密集配瀝青混凝土12100014000.37二灰穩(wěn)定砂礫2515000.41級配碎石20275-土基-25-6.1 驗算是否滿足要求 1計算路表彎沉值ls底層拉應力 通過計算機程序計算，輸入各項參數(shù)得到計算結果，設計方案中的設計層厚度未定，先假設初始厚度，若計算不滿足等式，在調整厚度，直到滿意為止。 ls<=la m<=r通過對設計層厚度取整，最后得到路面結構設計結果如下： a方案_細粒式瀝青混凝土 4cm_中粒式瀝青混凝土 6cm粗粒式瀝青混凝土 8cm水泥穩(wěn)定碎石 22cm二灰土 20cm土基 b方案 細粒式瀝青混凝土 4cm中粒式瀝青混凝土 6cm大粒式瀝青混凝土 12cm二灰穩(wěn)定砂礫 25cm級配碎石 20土基7 驗算防凍層厚度青海為季