公路瀝青路面課程設(shè)計(jì)

1、公路瀝青路面設(shè)計(jì)摘要：瀝宵公路在交通運(yùn)輸中性能優(yōu)良，運(yùn)用廣泛，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)騰飛起到了巨大的作用。其建設(shè)本錢高昂，技術(shù)難度要求高，在保證路基穩(wěn)定性好、持久耐用的同時(shí)還要求外表平整、抗滑性能良好。公路瀝宵路面的設(shè)計(jì)修建原那么頗多，標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。計(jì)算精度高，需綜合考慮。本次課程設(shè)計(jì)瀝宵路面設(shè)計(jì)綜合考慮了該地自然條件，參照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算，符合本地瀝宵路面建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：瀝宵路面設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)1根本資料四川達(dá)州地區(qū)準(zhǔn)備新建市郊一級(jí)公路，公路設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年為2021年，使用年限15年，擬選瀝宵路面結(jié)構(gòu)路面進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。公路技術(shù)等級(jí)為一級(jí)公路，為雙向六車道。預(yù)測(cè)交通量年增長(zhǎng)率前八年為9%,八年

2、后為3%1.1氣侯水文資料該公路位于夏熱冬冷地區(qū)，年均溫16攝氏度，屆業(yè)熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤(rùn)、四季活楚。雨水多集中在6月，約占全年降水量的50恕上，年均降水量120卜1500毫米。1.2土質(zhì)與筑路資料該路段山區(qū)盆地，土基為砂性土，路基十濕狀態(tài)為中濕。當(dāng)?shù)匮鼐€碎石產(chǎn)量豐富，石料質(zhì)量良好，砂礫的儲(chǔ)量也較豐富，沿線有多個(gè)水泥廠、石灰廠，產(chǎn)量大質(zhì)量好。另外，附件發(fā)電廠粉煤灰儲(chǔ)量極為豐富，可用于本工程建設(shè)。1.3交通資料根據(jù)工程可行性研究報(bào)告得知初期交通組成與交通量如表1-1所示，不同車型的交通量參數(shù)見標(biāo)準(zhǔn)。表1-1交通組成及交通量表車型汽車交通量輛/日解放CA10B160解放CA30A210東風(fēng)EQ

3、140190黃河JN150120黃河JN162180黃河JN360170長(zhǎng)征XD160150交通SH14180交通量平均年增長(zhǎng)率前八年為9%,八年后為3%2瀝宵路面設(shè)計(jì)2.1軸載分析我國(guó)瀝宵路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ-100。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表2-1確定。表2-1標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載PKM100單輪當(dāng)量圓直徑dmrti21.30輪胎接地壓強(qiáng)PMp40.70兩輪中心距cmi1.5d2.1.1當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝宵基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡前、后軸軸載大丁25kN的各級(jí)軸載P的作用次數(shù)葉均換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P

4、的當(dāng)量作用次數(shù)N。4.35式中：N以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝宵層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù);ni-被換算車型的各級(jí)軸載換算次數(shù)次/日；P標(biāo)準(zhǔn)軸載kN；P各種被換算車型的軸載kN；Ci輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38;C2H軸數(shù)系數(shù)。K一被換算車型的軸載級(jí)別。當(dāng)軸間距離大丁3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小丁3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算：Ci11.2m1式中：m-軸數(shù)表2-2軸載換算結(jié)果車型RkNC1C2ni次/日CGn(Pi/P)4.35解放CA10B前軸19.4016.4160后軸60.851116018.44解放CA30A前軸29.5016

5、.42106.64后軸2X36.752.21210121.06東風(fēng)EQ140前軸23.7016.4190后軸69.201119038.30黃河前軸49.0016.412034.49后軸101.6011120128.58JN150黃河前軸59.5016.4180120.39JN162后軸115.0011180330.60黃河前軸50.0016.417053.35JN360后軸2X110.002.2117011545.43長(zhǎng)征前軸42.6016.415023.45XD160后軸2X85.202.211503352.79父通刖軸25.5516.4801.35SH141后軸55.1011805.99累

6、計(jì)交通量二N15780.86那么其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次&：&(1)t1365Ni式中Ne設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量次數(shù)；t設(shè)計(jì)年限，由材料知，t=15年；Ni-設(shè)計(jì)端竣工后一年雙向日平均當(dāng)量軸次；一設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率，由設(shè)計(jì)資料可知，前8年丫=0.09,然后的7年T=0.03;車道系數(shù)，此設(shè)計(jì)高速選定為雙向六車道，T=0.3。那么前8年的累計(jì)當(dāng)量軸次：Ni(1)1365N(10.09)81365,15780.860.30.091.906107后7年的累計(jì)當(dāng)量軸次:(1)1365N2(10.03)713650.032.638107815780.86(10.09)0.3那么

7、其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次Ne:NeN1N23.544107由上面的計(jì)算結(jié)果Ne3.544107,故根據(jù)交通等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以判定該交通量屆丁特重交通。2.1.2驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，軸載當(dāng)量換算1驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，凡軸載大丁50KN的各級(jí)軸載p的作用次數(shù)ni均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。NKC；C2ni(Pi)8i1P式中：N-以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝宵層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù);山一被換算車型的各級(jí)軸載換算次數(shù)次/日;P一標(biāo)準(zhǔn)軸載kN:;Pi-各種被換算車型的軸載kN；C1一軸數(shù)系數(shù)；C2-輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為1

8、8.5，四輪組為0.09。當(dāng)軸間距離大丁3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小丁3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算：C112m1式中：m-軸數(shù)2將交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載換算與累計(jì)軸載表2-3軸載換算結(jié)果車型PkNCiC2ni次/日心()8解放CA10B前軸19.40118.5160后軸60.85111603.01解放CA30A前軸29.50118.5210后軸2X36.753121035.77東風(fēng)EQ140前軸23.70118.5190后軸69.20111909.99黃河JN150前軸49.00118.5120后軸101.6011120136.25黃河JN162前軸59.50118.

9、518052.31后軸115.0011180550.62黃河JN360前軸50.00118.517012.29后軸2X110.0031170186578.00長(zhǎng)征XD160前軸42.60118.5150后軸2X85.203115021324.46父通SH141前軸25.55118.580后軸55.1011800.68累計(jì)交通量EN208703.40那么前8年的累計(jì)當(dāng)量軸次:(1)1365N1()N0.092.520108(10.09)81365,208703.400.3后7年的累計(jì)當(dāng)量軸次:N2(1)1365(10.03)713650.033.489108312683.10(10.09)80.

10、3其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次Ne:NeN1N26108由上面的計(jì)算結(jié)果Ne6108，故根據(jù)交通等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以判定該交通量屆丁特重交通。根據(jù)？公路瀝宵路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)？，該道路為一級(jí)公路，瀝宵路面設(shè)計(jì)年限為15年，并考慮公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰水泥等材料供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)層采用瀝宵混凝土180mm，基層采用水泥穩(wěn)定碎石厚度待定，底層采用級(jí)配碎石250mm，采用三層式瀝宵混凝土面層，表層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝宵混凝土40mm，中面層采用中粒式密級(jí)配瀝宵混凝土60mm，下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝宵混凝土80mm。2.3各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度土基干濕類型確定為中濕，由土質(zhì)，干濕類型，道路最大凍

11、深，基層墊層類型查表確定路面最小防凍厚度為50cm土基回彈模量確實(shí)定可根據(jù)查表法查得。各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強(qiáng)度參照標(biāo)準(zhǔn)給出的推薦值確定，見表2-4。表2-4結(jié)構(gòu)組合參數(shù)層次材料名厚度(cm)抗壓回彈模量強(qiáng)度劈裂Mpa15C模量20C模量1細(xì)粒式瀝宵混凝土4200014001.22中粒式瀝宵混凝土6180012001.03粗粒式瀝宵混凝土8120010000.84水泥穩(wěn)定碎石150015000.65級(jí)配碎石252502506土基30302.4設(shè)計(jì)指標(biāo)確實(shí)定2.4.1設(shè)計(jì)彎沉值公路為一級(jí)公路，那么公路等級(jí)系數(shù)A取1.0;面層是瀝宵混凝土，那么面層類型的系數(shù)A取1.0；路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝

12、宵路面，那么路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)A取1.0。ld600Ne0.2AAA式中：ld一設(shè)計(jì)彎沉值Ne設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量年標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)Ac一公路等級(jí)系數(shù)，一級(jí)公路為1.0As一面層類型系數(shù)，瀝宵混凝土面層為1.0A一基層類型系數(shù)，半剛性基層為1.0所以：0.2Id600NeAcAsAb0.2600(3.544107)1.01.01.018.54(0.01mm)各層材料容許層底拉應(yīng)力R,按以下公式計(jì)算:式中：r路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度Mp4;s一路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計(jì)年限&次加載的疲勞彎拉應(yīng)力Mp4;ks一抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)對(duì)瀝宵混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù):Ks0.09Ne0

13、.22/Ac0.09(3.544107)022/1.04.12對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù):Ks0.35Ne0.11/Ac0.35(6108)0.11/1.03.23表2-5結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力材料名稱sMpaksRMp4細(xì)粒瀝宵混凝土1.24.120.29中粒瀝宵混凝土1.04.120.24粗粒瀝宵混凝土0.84.120.19水泥穩(wěn)定碎石0.63.230.19級(jí)配碎石應(yīng)用程序計(jì)算新建路面結(jié)構(gòu)厚度公路等級(jí)：高速公路新建路面的層數(shù)：5標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ-100路面設(shè)計(jì)彎沉值：18.54(0.01mm)路面設(shè)計(jì)層層位：4設(shè)計(jì)層最小厚度：20(cm)：LD=18.54(0.01mm)H(4)

14、=45cmLS=19(0.01mm)H(4)=50cmLS=17.4(0.01mm)H(4)=46.4cm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度H(4)=46.4cm(第1H(4)=46.4cm(第2H(4)=46.4cm(第3H(4)=46.4cm(第4層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)路面設(shè)計(jì)層厚度H(4)=46.4cm(僅考慮彎沉)H(4)=46.4cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力2.6路面結(jié)構(gòu)層厚度確實(shí)定根據(jù)計(jì)算內(nèi)容，最終確定該道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為六層，各個(gè)結(jié)構(gòu)層的厚度確定見表2-6表2-6路面結(jié)構(gòu)層采用厚度層位結(jié)構(gòu)層材料名稱

15、厚度(cm)1細(xì)粒式瀝宵混凝土42中粒式瀝宵混凝土63粗粒式瀝宵混凝土84水泥穩(wěn)定碎石475級(jí)配碎石256土基本課程設(shè)計(jì)的制定通過對(duì)達(dá)州地區(qū)市郊交通量的調(diào)查與預(yù)測(cè)，綜合考慮了該地地質(zhì)水文及筑路材料條件，可信度高、實(shí)施性強(qiáng)、運(yùn)用廣泛。文中對(duì)車輛標(biāo)準(zhǔn)軸載進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確定了交通等級(jí)。并且計(jì)算了設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值，確定了路基土基回彈模量值，擬定可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，確定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量，完成了路面厚度的計(jì)算。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)借取該地區(qū)已有工程的經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)，初步擬定了合理的方案。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，生產(chǎn)力的進(jìn)步，對(duì)公路運(yùn)輸能力及質(zhì)量要求也有了相應(yīng)的提高，本文在某些方便還不夠全面，還有不切實(shí)際的因素存在，在生產(chǎn)建設(shè)中還有待改進(jìn)提高。這次課程設(shè)計(jì)能夠得以順利完成，是所有指導(dǎo)過我的老師、幫助過我的同學(xué)一直默默支持的結(jié)果。在這里我要對(duì)他們表示深深的謝意！首先要特別感謝我的指導(dǎo)老師一劉建老師、郭寒英老師。兩位老師在我的課程設(shè)計(jì)過中中，給我提供了極大的幫助和指導(dǎo)。劉老師不耐其煩的為我指導(dǎo)了本次課程設(shè)計(jì)，郭老帥在路基路面工程的授課中為我作出了理論指導(dǎo)。除此之外，他們還是我的專業(yè)任課老師,兩位老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)觀念、務(wù)實(shí)的行為作風(fēng)、認(rèn)真的工作態(tài)度、獨(dú)特的人格魅力使我學(xué)到了很多。這將是我人生道路上一筆巨大的財(cái)富。我將