路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、路基路面工程課程設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓名： 張哲西班級(jí)： 土木121老師： 趙麗華日期：大連交通大學(xué)土木與安全工程學(xué)院鐵道教研室目錄路基路面工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).3路基路面工程設(shè)計(jì).7一、設(shè)計(jì)的目的與意義.7二、路面路基設(shè)計(jì)題.71、 高速公路基本設(shè)計(jì)資料.72、 設(shè)計(jì)依據(jù).73、設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容.93.1軸載分析.9半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算.10設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù).113.2.設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定.113.3擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案及厚度.123.4路基回彈模量的確定.133.5厚度的計(jì)算和層底彎拉應(yīng)力的計(jì)算.14方案一設(shè)計(jì).14厚度的計(jì)算.14各層層底的彎拉應(yīng)力計(jì)算. .15方案一

2、設(shè)計(jì).19厚度的計(jì)算.19各層層底的彎拉應(yīng)力計(jì)算. .203.6雙方案比選.24三、原有道路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì).251設(shè)計(jì)資料.252.初擬路面設(shè)計(jì).262.1補(bǔ)強(qiáng)方案.262.2彎沉計(jì)算.262.3軸載換算.272.4計(jì)算加鋪層厚度.27 A.經(jīng)驗(yàn)法.27 B.理論法.27參考文獻(xiàn)路基路面工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)的目的與意義：  通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠根據(jù)已知的設(shè)計(jì)資料及使用要求完成高速公路的瀝青砼路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)及瀝青路面改建設(shè)計(jì)，掌握瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法，具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；熟記路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的基本原理；掌握多層彈性體系厚度換算方法（包括以彎沉為設(shè)計(jì)指標(biāo)的厚度換算及以層

3、底彎拉應(yīng)力為驗(yàn)算指標(biāo)的厚度換算）及瀝青砼路面的厚度設(shè)計(jì)；了解老路調(diào)查的方法和內(nèi)容，全面掌握舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的流程。提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，具備獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、設(shè)計(jì)題目：（一）高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、基本設(shè)計(jì)資料：遼寧某兩地預(yù)修建一條四車(chē)道的高速公路，路基寬度26米，設(shè)中央分隔帶，計(jì)算行車(chē)速度100Km/h，全線全封閉全立交，設(shè)計(jì)交通量按20年預(yù)測(cè)，根據(jù)調(diào)查研究預(yù)計(jì)通車(chē)后，公路沿線年交通量平均增長(zhǎng)率：前十年為=6%，后十年為3%。該地區(qū)處于2區(qū)，為粘質(zhì)土，稠度為1.0。路線位于平原微丘區(qū)，填土高度平均為2.50米。本次設(shè)計(jì)最小填土高度為1.50m，最大填土高度4.0m，地下水

4、位位于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高以下2m。當(dāng)?shù)匮鼐€碎石產(chǎn)量豐富，石料質(zhì)量良好。沿線有多個(gè)石灰廠及水泥廠，產(chǎn)量大、質(zhì)量好。另外，附近發(fā)電廠粉煤灰儲(chǔ)量極為豐富，可用于本項(xiàng)目建設(shè)，本項(xiàng)目所在地域較缺乏砂礫。調(diào)查及勘探中，未發(fā)現(xiàn)有影響工程穩(wěn)定的不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。地區(qū)屬季節(jié)性冰凍地區(qū)，土基凍深為50cm。預(yù)測(cè)該路竣工后第一年的交通組成如下頁(yè)表。要求根據(jù)以上設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)計(jì)算確定合理的半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)。2、設(shè)計(jì)依據(jù)：（1）交通部頒公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，北京：人民交通出版社(2)交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，北京：人民交通出版社 (3)交通部頒公路與城市道路設(shè)計(jì)手冊(cè)及其它相關(guān)書(shū)籍（4）路基路面工程教材預(yù)測(cè)交通組成

5、表序號(hào)車(chē)型前軸重（KN）后軸重（KN）載重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量/（次/日）1五十鈴21212解放CA10B19.460.85501雙輪組- 3 3黃河JN15149101.6851雙輪組- 2 4黃河JN16359.51151001雙輪組- 2 5江淮HF15049.296.31201雙輪組- 1 6長(zhǎng)征CE16045.283.7602雙輪組3m 3 7交通SH36160.0110.01502雙輪組3m 4 3、設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）軸載分析。完成設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次換算分析；（2）設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定；包括設(shè)計(jì)彎沉的確定和各層材料層底拉應(yīng)力的確定；（3）結(jié)構(gòu)組合與材料

6、選取。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，確定合理的面層類(lèi)型（包括面層材料級(jí)配類(lèi)型）；（4）擬定兩種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，確定各結(jié)構(gòu)層材料的計(jì)算參數(shù)（抗壓模量與劈裂強(qiáng)度）；（5）土基回彈模量的確定；（6）根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算擬定的路面結(jié)構(gòu)，進(jìn)行厚度計(jì)算。（7）結(jié)構(gòu)層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算。4、設(shè)計(jì)提交成果要求：在規(guī)定的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)認(rèn)真、獨(dú)立的完成課程設(shè)計(jì)，提交真實(shí)的設(shè)計(jì)成果，達(dá)到預(yù)定的學(xué)習(xí)目的。具體要求： （1）總體要求：根據(jù)設(shè)計(jì)資料，初步擬定2種路面方案，并對(duì)這2種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較（經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較以初始修建費(fèi)為依據(jù)，每種材料的單價(jià)見(jiàn)附錄表）（2）要求給出計(jì)算代表車(chē)型的軸載換算過(guò)程（共兩種：一種以設(shè)計(jì)彎沉值

7、為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)的軸載換算，另一種為進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)的軸載換算）（3）擬定路面結(jié)構(gòu)方案，應(yīng)明確標(biāo)示出每種材料的名稱(chēng)、厚度和設(shè)計(jì)時(shí)使用的模量值，并列出路面結(jié)構(gòu)計(jì)算及驗(yàn)算過(guò)程。5、附錄（材料價(jià)錢(qián)）材料名稱(chēng)單位材料單價(jià)（元）材料名稱(chēng)單位材料單價(jià)（元）SMA瀝青混合料m3780.12二灰土m382OGFC瀝青混合料m3800水穩(wěn)碎石m3147.22細(xì)粒式瀝青砼m3687.25石灰穩(wěn)定碎石m391.72細(xì)粒式瀝青砼（改性）m3753二灰碎石m3146.75中粒式瀝青砼m3571.23級(jí)配碎石m386.3粗粒式瀝青砼m3521.365%石灰土（土基處治）m318.0(二)、老路

8、補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)資料 某二級(jí)公路，其中K1+000-K1+800段老路結(jié)構(gòu)為水結(jié)碎石層上的3cm瀝青表處。用“黃河”JN-150標(biāo)準(zhǔn)裝載車(chē)（相當(dāng)于BZZ-100）實(shí)測(cè)的回彈彎沉值如下表：樁號(hào)左輪彎沉（0.01mm）右輪彎沉（0.01mm）左右輪平均彎沉初讀數(shù)終讀數(shù)彎沉值初讀數(shù)終讀數(shù)彎沉值K1+00045246735 10057246541 20061395432 30072476350 40073525432 50036174718 60053206637 70045185230 80057224521 S = 現(xiàn)經(jīng)上級(jí)機(jī)關(guān)批準(zhǔn)改建，有關(guān)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)資料收集如下：（1） 現(xiàn)有交通量換算為BZZ-10

9、0的N1=93.2量/日（以考慮的車(chē)道系數(shù)）；（2） 經(jīng)調(diào)查得交通量年平均增長(zhǎng)率為10%；（3） 交通量按15年預(yù)測(cè)；（4） 路基寬12m，路面寬9m，土質(zhì)為粉質(zhì)低液限粘土，干濕類(lèi)型為中濕。（5） 測(cè)定彎沉?xí)r路表溫度與前5個(gè)小時(shí)平均氣溫之和為T(mén)0=20（6） 季節(jié)影響系數(shù)取為1.1；濕度影響系數(shù)為1.3（7） 補(bǔ)強(qiáng)采用雙層結(jié)構(gòu)，上層為瀝青混凝土，下層為水泥穩(wěn)定碎石。2設(shè)計(jì)要求（1） 擬定補(bǔ)強(qiáng)層厚度，確定材料設(shè)計(jì)參數(shù)。（2） 計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉系數(shù)（3） 求算彎沉控制設(shè)計(jì)時(shí)的老路綜合回彈模量（4） 求算路面結(jié)構(gòu)層回彈模量三、時(shí)間安排：總時(shí)間為2周，共10天；其中包括講授，計(jì)算與答疑輔導(dǎo)等環(huán)節(jié)，時(shí)間分配

10、根據(jù)實(shí)際情況確定。 一般情況安排： 1.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備及講授1天 2.新建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，方案比較4天 3.改建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算2天 4.整理計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)文件2天5.答辯1天 6.全程由教師答疑指導(dǎo)四、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)規(guī)范1說(shuō)明書(shū)格式說(shuō)明書(shū)手寫(xiě)、打印均可，手寫(xiě)用黑色或藍(lán)黑色墨水工整書(shū)寫(xiě)，打印用5號(hào)字，B5紙，上下左右各留20mm。2說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)及要求(1) 封面(2) 任務(wù)書(shū)(3) 目錄：目錄要層次清晰，要給出標(biāo)題及頁(yè)次，目錄的最后一項(xiàng)是無(wú)序號(hào)的“參考文獻(xiàn)”。(4) 正文：正文應(yīng)按目錄中編排的章節(jié)依次撰寫(xiě)，要求計(jì)算正確，論述清楚，文字

11、簡(jiǎn)練通順，插圖簡(jiǎn)明，書(shū)寫(xiě)整潔。文中圖、表不能徒手繪制和書(shū)寫(xiě)。(5) 參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)必須是學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中真正閱讀過(guò)和運(yùn)用過(guò)的，文獻(xiàn)按照在正文中的出現(xiàn)順序排列，各類(lèi)文獻(xiàn)的書(shū)寫(xiě)格式如下：a 圖書(shū)類(lèi)的參考文獻(xiàn)序號(hào) 作者名.書(shū)名.(版次).出版單位，出版年：引用部分起止頁(yè)碼。b翻譯圖書(shū)類(lèi)的參考文獻(xiàn)序號(hào) 作者名.書(shū)名.譯者.(版次).出版單位，出版年：引用部分起止頁(yè)碼。c期刊類(lèi)的參考文獻(xiàn)序號(hào) 作者名.文集名.期刊名.年，卷（期）：引用部分起止頁(yè)碼。五、課程設(shè)計(jì)答辯答辯是課程設(shè)計(jì)一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)答辯可使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步搞清尚未弄懂的、不甚理解的或未曾考慮到的問(wèn)題，從而取得

12、更大的收獲，圓滿(mǎn)地達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的與要求。1答辯資格按計(jì)劃完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)并在其設(shè)計(jì)圖紙、說(shuō)明書(shū)或論文等文件上簽字者，方可獲得參加答辯資格。2答辯答辯中，學(xué)生須報(bào)告自己設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（約5分鐘），并回答老師提問(wèn)的34個(gè)問(wèn)題或回答考簽上提出的問(wèn)題。每個(gè)學(xué)生答辯時(shí)間約10分鐘。答辯過(guò)程中，由指定教師進(jìn)行紀(jì)錄，供評(píng)定成績(jī)時(shí)參考。3課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定課程設(shè)計(jì)的成績(jī)由指導(dǎo)教師和答辯小組兩部分評(píng)分組成，兩部分的權(quán)重各占50%。課程設(shè)計(jì)的成績(jī)分為：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。優(yōu)秀者一般不超過(guò)答辯人數(shù)的20%。答辯不及格者，或有抄襲、雷同現(xiàn)象，視為本次課程設(shè)計(jì)不合格，必須重修。

13、路基路面工程一、設(shè)計(jì)的目的與意義：  通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠根據(jù)已知的設(shè)計(jì)資料及使用要求完成高速公路的瀝青砼路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)及瀝青路面改建設(shè)計(jì)，掌握瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法，具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；熟記路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的基本原理；掌握多層彈性體系厚度換算方法（包括以彎沉為設(shè)計(jì)指標(biāo)的厚度換算及以層底彎拉應(yīng)力為驗(yàn)算指標(biāo)的厚度換算）及瀝青砼路面的厚度設(shè)計(jì)；了解老路調(diào)查的方法和內(nèi)容，全面掌握舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的流程。提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，具備獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、設(shè)計(jì)題目：（一）高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、基本設(shè)計(jì)資料：遼寧某兩地預(yù)修建一條四車(chē)道的高速公路，路基寬度26米，設(shè)

14、中央分隔帶，計(jì)算行車(chē)速度100Km/h，全線全封閉全立交，設(shè)計(jì)交通量按20年預(yù)測(cè)，根據(jù)調(diào)查研究預(yù)計(jì)通車(chē)后，公路沿線年交通量平均增長(zhǎng)率：前十年為=6%，后十年為3%。該地區(qū)處于2區(qū)，為粘質(zhì)土，稠度為1.0。路線位于平原微丘區(qū)，填土高度平均為2.50米。本次設(shè)計(jì)最小填土高度為1.50m，最大填土高度4.0m，地下水位位于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高以下2m。當(dāng)?shù)匮鼐€碎石產(chǎn)量豐富，石料質(zhì)量良好。沿線有多個(gè)石灰廠及水泥廠，產(chǎn)量大、質(zhì)量好。另外，附近發(fā)電廠粉煤灰儲(chǔ)量極為豐富，可用于本項(xiàng)目建設(shè)，本項(xiàng)目所在地域較缺乏砂礫。調(diào)查及勘探中，未發(fā)現(xiàn)有影響工程穩(wěn)定的不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。地區(qū)屬季節(jié)性冰凍地區(qū)，土基凍深為50cm。預(yù)測(cè)該

15、路竣工后第一年的交通組成如下頁(yè)表。要求根據(jù)以上設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)計(jì)算確定合理的半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)。2、設(shè)計(jì)依據(jù)：（1）交通部頒公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，北京：人民交通出版社(2)交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，北京：人民交通出版社 (3)交通部頒公路與城市道路設(shè)計(jì)手冊(cè)及其它相關(guān)書(shū)籍 (4)路基路面工程教材預(yù)測(cè)交通組成表序號(hào)車(chē)型前軸重（KN）后軸重（KN）載重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量/（次/日）1五十鈴21212解放CA10B19.460.85501雙輪組- 3303黃河JN15149101.6851雙輪組- 2304黃河JN16359.51151001雙輪組- 2305江淮HF15049.296

16、.31201雙輪組- 1306長(zhǎng)征CE16045.283.7602雙輪組3m 3307交通SH36160.0110.01502雙輪組3m 4303、設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1軸載分析以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，換算為標(biāo)準(zhǔn)軸P的當(dāng)量軸次N 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD50-2006由以下公式計(jì)算，其中P=100KN五十鈴計(jì)算忽略不計(jì)。解放CA10B:4前軸：=1 =6.4 =19.4KN，P=100KN, =330后軸：=1 =1, =60.85KN，P=100KN, =330C1為軸數(shù)系數(shù)，以設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)計(jì)算時(shí)雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算：C1 =1+1.2（m-

17、1）C2為輪組系數(shù)：雙輪組為1.0，單輪組為6.4，四輪組為0.38。根據(jù) 不同的車(chē)型，制成以下的計(jì)算列表：車(chē)型P1（KN）C1C2Ni解放CA10B前軸19.416.43301.29后軸60.851138.02黃河JN151前軸4916.423066.11后軸101.611246.44黃河JN163前軸59.516.4230153.84后軸11511422.44江淮HF150前軸49.216.4 13038.03后軸96.311110.34長(zhǎng)征CE160前軸45.216.433066.76后軸83.72.21334.81交通SH361前軸6016.4430298.27后軸1102.2 114

18、32.023208.37進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，換算為標(biāo)準(zhǔn)軸P的當(dāng)量軸次N'C1為軸數(shù)系數(shù)：以拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算：C1 =1+2（m-1）C2為輪組系數(shù)：雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。車(chē)型P1（KN）C1C2Ni解放CA10B前軸19.4118.53300.01后軸60.85116.20黃河JN151前軸49118.523014.14后軸101.611261.14黃河JN163前軸59.5118.523066.84后軸11511703.58江淮HF150前軸49.2118.51308.26后軸96.31196.15長(zhǎng)征CE1

19、60前軸45.21 18.533010.64后軸83.731238.47交通SH361前軸60118.5430133.61后軸110312765.234304.27設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)擬建公路為一級(jí)公路，路面的設(shè)計(jì)年限為20年，使用期內(nèi)交通量的平均增長(zhǎng)率為4.5%，按雙向四車(chē)道設(shè)計(jì)，車(chē)道系數(shù)取=0.4。a.以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)：=b.當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)：累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)大于1200萬(wàn)次/車(chē)道，交通等級(jí)為重交通，應(yīng)屬于高級(jí)路面。設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定：（1）設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算：根據(jù)規(guī)

20、范8.05：對(duì)高級(jí)，一級(jí)公路，公路等級(jí)系數(shù)Ac=1.0；瀝青混凝土路面，面層類(lèi)型系數(shù)As=1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20cm，基層類(lèi)型系數(shù)Ab=1.0（2）各層容許拉應(yīng)力：根據(jù)規(guī)范瀝青混凝土層：細(xì)粒式瀝青混凝土： 中粒式瀝青混凝土：粗粒式瀝青混凝土：水泥穩(wěn)定碎石： 石灰土：二灰土 3.3擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案及厚度細(xì)粒式瀝青混凝土4中粒式瀝青混凝土6粗粒式瀝青混凝土10水泥穩(wěn)定碎石？二灰土14級(jí)配碎石30土基路面組合方案，擬定了兩種，其簡(jiǎn)圖如示：?jiǎn)挝唬篶m細(xì)粒式瀝青混凝土4中粒式瀝青混凝土6粗粒式瀝青混凝土8水泥穩(wěn)定碎石20石灰土？級(jí)配碎石25土基 方案一 方案二3.4路基回彈模量的確

21、定土質(zhì)為黏質(zhì)土，地區(qū)所在的自然區(qū)為2區(qū)，地下水位位于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高以下2m處，根據(jù)規(guī)范附錄F，由路基土的平均稠度c=1，自然區(qū)劃和土質(zhì)，得土基回彈模量E0=26Mpa。根據(jù)規(guī)范要求，路基回彈模量E0=應(yīng)該大于等于30 ，此時(shí)應(yīng)對(duì)路基 進(jìn)行加固處理。采用化學(xué)加固法。用高強(qiáng)度的硅酸鹽水泥加速凝劑組成漿液。采用壓力灌注 的方法使土顆粒膠結(jié)起來(lái)。起到對(duì)土的加固作用。經(jīng)加固后取路基回彈模量E0=40MPa?；蛘卟捎脫Q填土層法或排水固結(jié)法亦可。此時(shí)的設(shè)計(jì)資料整理如下表：層位結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng)厚度cm)20抗壓模量（MPa）劈裂強(qiáng)度（MPa）容許應(yīng)力（MPa）1細(xì)粒式瀝青混凝土414001.40.412中粒式瀝青

22、混凝土612001.00.293粗粒式瀝青混凝土810001.00.294水泥穩(wěn)定碎石2015000.50.235石灰土? 5500.2250.086級(jí)配碎石252257二灰土147500.258新建路基403.5厚度的計(jì)算和層底彎拉應(yīng)力的計(jì)算按方案一設(shè)計(jì)：采用三層體系為計(jì)算模型厚度的計(jì)算令實(shí)際彎沉，則彎沉綜合修正系數(shù)對(duì)于BZZ-100，式中=1.63，p=0.7MPa，=10.65cm（詳見(jiàn)書(shū)P230）彈性三層體系的實(shí)際彎沉值故理論彎沉系數(shù)為將多層體系照彎沉等效的原則換算為按三層體系，如下圖所示=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =8 =1500MPa =20

23、=1200MPa =？ =550MPa =？ =225MPa =25 則中層的厚度為 = =（cm查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖可得 查諾謨圖可得=5.4由三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖上的計(jì)算理論彎沉的公式可得：所以再查諾謨圖可得可得H=4.8×10.65=51.12cmcm各層層底的彎拉應(yīng)力計(jì)算a、 細(xì)粒式瀝青混凝土層層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =8 =1500MPa =20 =？ =550MPa =5 =225MPa = 25 查三層體系諾謨圖得<0,表明該層層底受彎曲壓應(yīng)力，滿(mǎn)足要求。b、 中粒式瀝青

24、混凝土層層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =8 =1500MPa =20 =550MPa =5 =225MPa =25 3 查三層體系諾謨圖得<0 所以滿(mǎn)足要求 c、 粗粒式瀝青混凝土層層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =8 =1500MPa =20 =550MPa =5 =225MPa =25 查三層體系諾謨圖得<0 所以滿(mǎn)足要求d、 水泥穩(wěn)定碎石層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000

25、MPa =8 =1500MPa =20 =550MPa =5 =225MPa =25 查三層體系諾謨圖得 =0.18 =1.44 查三層體系諾謨圖得 =0.84<0.23所以e、 石灰土和級(jí)配碎石層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =8 =1500MPa =20 =550MPa =5 =225MPa =25 查三層體系諾謨圖得 =0.10 =1.1 查三層體系諾謨圖得 =0.92<0.08所以級(jí)配碎石層底的彎拉應(yīng)力根據(jù)上述的值查諾謨圖得=0.09 =1.23 =0.84<0.08所以。綜上所述路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足

26、底層拉應(yīng)力要求，又因?yàn)橥粱鶅錾顬?0cm，瀝青層為15cm.總厚度為68cm.查規(guī)范可得，最小防凍厚度為40-45cm所以滿(mǎn)足防凍設(shè)計(jì)要求。即方案一設(shè)計(jì)合理。 方案二計(jì)算：(采用三層體系為計(jì)算體系）厚度的計(jì)算將多層體系照彎沉等效的原則換算為按三層體系，如下圖所示=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =10 =1500MPa =？ =1400MPa =？=750MPa =14 =225MPa =30 則中層的厚度為 =查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖可得 查諾謨圖可得=5.6由三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖上的計(jì)算理論彎沉的公式可得：所以再查諾謨圖可得可得H=5×1

27、0.65=53.25cm層底彎拉應(yīng)力的計(jì)算a細(xì)粒式瀝青混凝土層層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =10 =1500MPa =17 =1200MPa =？ =750MPa =14 =225MPa =30 查三層體系諾謨圖得<0,表明該層層底受彎曲壓應(yīng)力，滿(mǎn)足要求。b中粒式瀝青混凝土層層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =10 =1500MPa =17 =750MPa =14 =225MPa =30 查三層體系諾謨圖得<0 所以滿(mǎn)足要求 c粗粒式瀝青

28、混凝土層層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =10 =1500MPa =17 =750MPa =14 =225MPa =30 查三層體系諾謨圖得<0 所以滿(mǎn)足要求d水泥穩(wěn)定碎石層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa =4 =1200MPa =6 =1000MPa =10 =1500MPa =17 =750MPa =14 =225MPa =30 查三層體系諾謨圖得 =0.14 =1.36查三層體系諾謨圖得 =0.96<0.23所以e石灰土和級(jí)配碎石層底的彎拉應(yīng)力將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系=1400MPa

29、 =4 =1200MPa =6 =1000MPa =10 =1500MPa =17 =750MPa =14 =225MPa =30 查三層體系諾謨圖得 =0.12 =1.02 查三層體系諾謨圖得 =0.92<0.08 所以級(jí)配碎石層底的彎拉應(yīng)力根據(jù)上述的值查諾謨圖得=0.07 =1.26 =1.12<0.08所以綜上所述路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足底層拉應(yīng)力要求，又因?yàn)橥粱鶅錾顬?0cm，瀝青層為18cm.總厚度為81cm.查規(guī)范可得，最小防凍厚度為40-45cm所以滿(mǎn)足防凍設(shè)計(jì)要求。即方案二設(shè)計(jì)合理。3.6雙方案比選對(duì)二中方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)方案比選，每種材料價(jià)格如下。材料名稱(chēng)單位材料單價(jià)（元）材料

30、名稱(chēng)單位材料單價(jià)（元）SMA瀝青混合料m3780.12二灰土m382OGFC瀝青混合料m3800水穩(wěn)碎石m3147.22細(xì)粒式瀝青砼m3687.25石灰穩(wěn)定碎石m391.72細(xì)粒式瀝青砼（改性）m3753二灰碎石m3146.75中粒式瀝青砼m3571.23級(jí)配碎石m386.3粗粒式瀝青砼m3521.365%石灰土（土基處治）m318.0單位面積下的經(jīng)濟(jì)預(yù)算方案一：s=687.25×4+571.23×6+521.36×8+147.22×20+18×5+86.3×25 =2749+3427.38+4170.88+2944.4+90+215

31、7.5=15359.16元方案二：s=687.25×4+571.23×6+521.36×10+147.22×17+82×14+86.3×30 =2749+3427.38+5213.6+2502.74+1148+2589=17629.72元在能滿(mǎn)足道路運(yùn)行的前提下，方案一比方案二更加的經(jīng)濟(jì)，（二）原有道路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)資料 某二級(jí)公路，其中K1+000-K1+800段老路結(jié)構(gòu)為水結(jié)碎石層上的3cm瀝青表處。用“黃河”JN-150標(biāo)準(zhǔn)裝載車(chē)（相當(dāng)于BZZ-100）實(shí)測(cè)的回彈彎沉值如下表：樁號(hào)左輪彎沉（0.01mm）右輪彎沉（0.01mm）左右輪平均彎沉初讀數(shù)終讀數(shù)彎沉值初讀數(shù)終讀數(shù)彎沉值K1+00045244267355649 10057246665414857 20061394454324444 30072475063502638 40073524254324443 50036173847185848 60053206666375862 70045185452304448 80057227045214859 49.89 S =7.98現(xiàn)經(jīng)上級(jí)機(jī)關(guān)批準(zhǔn)改建，有關(guān)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)資料收集