路基路面工程沥青路面课程设计
沥青-路面课程设计
目录路基路面设计任务书(3页)···············序章一、设计资料 (1)二、交通分析 (1)三、初拟路面结构 (3)四、各层材料的抗压模量与劈裂强度 (3)五、土基回弹模量的确定 (3)六、设计标准的确定 (4)七、确定石灰土碎石层层厚度 (5)八、验算层底拉应力 (7)九、防冻厚度验算 (10)沥青混凝土路面计算书一、 设计资料(见任务书)二、交通分析路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。
1.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。
(1)轴载换算。
轴载换算采用如下的计算公式:4.35121()Ki i i PN C C n P ==∑预测交通组成与交通量车型桑塔纳五十铃解放CA10 黄河JN150 黄河JN162 交通SH361 数量in (辆/d ) 8685.495 14953.057791.143185.035668.11563.63轴载换算结果表(弯沉)车型iP KN1C2Ci n4.3512()i i PC C n P桑塔纳 前轴 1.0 6.4 8685.495 -后轴 21 1.0 1.0 -五十铃 前轴 1.0 6.4 14953.05 - 后轴 42 1.0 1.0 2198 解放CA10 前轴 19.4 1.0 6.4 7791.14 - 后轴 60.85 1.0 1.0 898 黄河JN150 前轴 49.1 1.0 6.4 3185.035 924 后轴 101.6 1.0 1.0 3413 黄河JN162 前轴 59.5 1.0 6.4 668.115 447 后轴 115.0 1.0 1.0 1227 交通SH361前轴 60.0 1.0 6.4 63.6344 后轴110.02.2 1.0213 总和i N9364注:小于25kN 轴载不计(2)累计当量轴次。
沥青道路课程设计
沥青道路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解沥青道路的基本概念,掌握沥青的组成、性质及分类。
2. 学生能掌握沥青道路施工工艺流程,了解各施工环节的关键技术要求。
3. 学生能了解沥青道路养护维修的基本知识,提高对道路使用寿命的认识。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析沥青道路常见病害及其成因,提出合理的防治措施。
2. 学生能通过实际操作,掌握沥青混合料的制备方法,提高动手实践能力。
3. 学生能运用理论知识,对沥青道路工程进行初步设计和施工组织设计。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对道路工程建设的兴趣,激发他们热爱专业、投身工程建设的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,提高学生的创新意识和解决问题的能力。
3. 增强学生的环保意识,让他们认识到道路工程建设中的环境保护和资源节约的重要性。
课程性质分析:本课程为道路工程相关专业的学科课程,以理论教学与实践教学相结合的方式进行。
学生特点分析:学生为高中年级,具有一定的物理、化学基础知识,对道路工程有一定的了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论知识与实践操作的衔接,提高学生的动手能力和实际应用能力。
通过课程学习,使学生能够掌握沥青道路的基本知识,具备一定的工程素养。
二、教学内容1. 沥青基本知识:沥青的组成、性质、分类及在道路工程中的应用。
教材章节:第二章 沥青与沥青混合料2. 沥青道路施工工艺:包括沥青混合料的制备、摊铺、碾压、接缝处理等关键技术。
教材章节:第三章 沥青路面施工技术3. 沥青道路养护维修:介绍沥青道路常见病害、成因及防治措施,道路养护维修的基本方法及注意事项。
教材章节:第四章 沥青路面养护与维修4. 沥青道路工程设计:沥青道路工程初步设计、施工组织设计,包括道路结构、材料选择、施工方案等。
教材章节:第五章 道路工程设计教学进度安排:第一周:沥青基本知识学习,课堂讲解与实验相结合,使学生了解沥青的基本性质。
路基路面教案(11章沥青路面设计)
第十一章沥青路面设计§ 11-1 概述一、沥青路面设计的内容 p377一般包括:原材料选择、配合比设计、设计参数的测试选定、路面结构组合、厚度验算、方案比选对高速、一级公路:除以上外,还有路缘带、匝道、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站等一、沥青路面结构设计的原则P377 6条三、沥青路面结构设计理论与方法1、经验和半经验法:以已往的修建和使用经验为基础2、解析法或理论法解析法是以结构分析为基础,按设计荷载所产生的应力应变和位移量不超过路面任意结构层中材料所容许的范围,来选择和确定铺面结构层的组合及其尺寸。
我国沥青路面设计方法以解析法为主,但需依赖经验给予补充。
四、沥青路面交通等级1、路面设计年限 p378表14-12、标准轴载及当量换算 p378表14-23、设计年限内累计标准轴载当量轴次4、交通等级 p380表14-4例题11-1:标准轴载换算习题。
已知条件见p404表14-18。
求解过程按照习题册讲解。
§ 11-2 弹性层状体系理论简介一、材料的非线性严格的说,沥青路面在力学性质上属于非线性的弹-粘-塑性体。
但考虑到行驶车辆作用的瞬时性(百分之几秒),在路面结构中产生的粘塑性变形数量很小,所以对于厚度较大、强度较高的高等级路面,将其视作线性弹性体,并应用弹性层状体系理论进行分析计算将是合适的。
二、基本假设与解题方法见教材P380§ 11-3 沥青路面结构组合设计一、沥青面层结构1、双层(二、三级)表面层下面层三层(高、一级)表面层:密实、抗磨、耐久;高低温稳定,抗老化中面层:密水、抗剥离、抗剪切能力高下面层:密水、抗剥离、抗剪切能力高;抗疲劳缝2、各等级公路面层:沥青砼都适用二、三级路上下面层:沥青砼和热拌沥青碎石、沥青贯入三、四级公路:双层沥青表处;沥青表处+稀浆封层;冷拌沥青混合料;沥青砼3、沥青面层厚度参考表14-5、6,p386。
小于最小厚度,压实效果不好;太厚,不经济,因沥青路面在路面结构中价格最高。
路基路面课程设计沥青
路基路面课程设计沥青一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握沥青在路基路面中的应用、性质和特点;技能目标要求学生能够通过实验和案例分析,了解沥青的制备和检测方法;情感态度价值观目标则是培养学生对道路工程学科的兴趣,提高学生对沥青材料的认知和评价能力。
通过对本章的学习,学生将能够:1.描述沥青的化学组成和物理性质。
2.解释沥青在路基路面中的作用和重要性。
3.分析沥青材料的制备和检测方法。
4.评价沥青材料在道路工程中的应用效果。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括沥青的性质、制备方法和应用。
首先,介绍沥青的化学组成和物理性质,如粘度、软化点等;其次,讲解沥青的制备方法,如矿沥青、焦沥青等;然后,阐述沥青在路基路面中的应用,如沥青混凝土、沥青碎石等;最后,通过案例分析,使学生了解沥青材料在道路工程中的实际应用效果。
教学大纲如下:1.沥青的性质2.沥青的制备方法3.沥青在路基路面中的应用4.沥青材料的实际应用案例分析三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法。
首先,通过讲授法,向学生传授沥青的基本知识和原理;其次,利用讨论法,让学生分组讨论沥青材料的优缺点及应用场景;接着,采用案例分析法,让学生通过分析实际工程案例,了解沥青材料在道路工程中的应用效果;最后,进行实验操作,让学生亲身体验沥青材料的制备和检测过程。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材方面,选用《道路工程》等相关书籍;参考书则包括《沥青路面设计与施工手册》等;多媒体资料有沥青材料制备和检测的实验视频、图片等;实验设备包括沥青粘度计、软化点测定仪等。
通过以上教学资源的支持,学生将能够更好地理解和掌握沥青相关知识,提高实际操作能力。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以保证评估的客观性和公正性。
平时表现主要考察学生的课堂参与度和提问回答,占总评的20%;作业包括沥青性质分析报告和实践操作报告,占总评的30%;考试则是对沥青相关知识的全面考察,占总评的50%。
建沥青路面设计-道路工程课程设计
第一章新建沥青路面设计1.1路基干湿类型及路基回弹模量的确定资料:路基地属高原西南潮暖区V4区,路段地质组为泥质砂岩,上覆盖亚粘土。
路床顶面距地下水位2.0m。
(1)通过上述资料可查的:V4区粘土路基的临界高度H1=1.7~1.9m,H2=0.9~1.1m,由于H>H1,可判定路基干燥稳定路面强度和稳定性不受地下水和地表积水的影响,路基干湿类型为干燥。
(2)路床表面下80cm深度内平均稠度Wc与分界稠度的关系是Wc>=Wc1,因为路基干湿类型为干燥,可查的分界稠度Wc1=1.1,即Wc>=1.1,估计该段路基上层80cm范围内的平均稠度为1.15左右。
(3)由于路基土的平均稠度为1.15,所以查设计规范得土基回弹模量E0=47MPa.(4)由于是高等公路,由沥青面设计规范说明,采用重型击实试验时,土基回弹模量E0提高15%~30%,现取提高15%,则E0=47*(1+15%)=54.05MPa。
路基干湿类型为干燥。
1.2沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的设计(1)计算累计轴载作用次数,确定路面等级及计算设计弯沉值。
路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。
1)以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力时。
轴载换算:N=∑=⎪⎭⎫⎝⎛k iiiPPncc12135.4已知:此公路设计为高速公路,设计年限为15年,四车道的车道系数为0.4~0.5,在此取0.45。
t=2005-2002+1=4N1=()1200211r t N +-⨯=()%7131340+⨯=1641.6次 ()η⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=+113651N rN r Te =()45.06.164113.0136513.0115⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+ =10897874.1次2)验算半刚性基层层底拉应力是;① 轴载换算公式:⎪⎭⎫⎝⎛∑=''='P P iki i n c c N 8121② 累计当量轴次计算:N1=()1200211r t N +-⨯=()7.01398.937+⨯=1149.1次 ()η⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=+113651N r N r T e =()45.01.114913.0136513.0115⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+ =7628379.1次3)已知此公路等级为I 级,设计年限为15年,设计年内累计标准轴>400万次/车道,面层为沥青混凝土,查规范可得:此路面等级为高级路面。
沥青路面工程课程设计
沥青路面工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握沥青路面工程的基本概念、原理和施工技术;2. 使学生了解沥青路面的结构、材料及性能要求;3. 帮助学生了解我国沥青路面工程的相关规范和标准。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决沥青路面工程实际问题的能力;2. 提高学生实际操作技能,能够熟练进行沥青路面施工和质量检测;3. 培养学生运用专业软件进行沥青路面设计和计算的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对沥青路面工程的专业兴趣和敬业精神;2. 引导学生树立安全、环保、节能、低碳的工程意识;3. 培养学生团队协作、沟通交流和自主学习的良好习惯。
课程性质:本课程为工程专业实践课程,强调理论联系实际,注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点:学生具有一定的工程专业基础知识和实践能力,但沥青路面工程方面的知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,采用理论教学与实践教学相结合的方式,注重启发式教学,提高学生的参与度和积极性。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为今后从事沥青路面工程领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 沥青路面基本概念:沥青的物理性质、沥青混合料的分类及组成;2. 沥青路面结构设计:介绍我国沥青路面结构设计方法,分析各结构层的功能及材料要求;3. 沥青路面材料:详细讲解沥青、矿料、填料等原材料的选择及性能要求;4. 沥青混合料设计:阐述沥青混合料设计原理,介绍配合比设计方法;5. 沥青路面施工技术:包括施工准备、沥青混合料生产、摊铺、碾压等施工工艺;6. 沥青路面质量控制与验收:介绍沥青路面施工过程中的质量控制措施及验收标准;7. 沥青路面养护与维修:分析沥青路面常见病害及成因,介绍养护和维修方法。
教学大纲安排:第一周:沥青路面基本概念及结构设计;第二周:沥青路面材料及沥青混合料设计;第三周:沥青路面施工技术;第四周:沥青路面质量控制、验收及养护维修。
《路基路面工程》课程设计路面工程部分
采用极限平衡法、有限元法等方法进行路基稳定性分析。同时,结合工程经验和实践,对分析结果进行综合评价和判 断。
注意事项
在分析过程中,需要考虑不同因素对路基稳定性的影响,如地质条件、水文条件、气候条件等。同时, 还需要注意分析方法的适用性和局限性,以及分析结果的可靠性和准确性。
04
路面施工工艺与质量控制
排水顺畅。
质量检查与验收标准
施工过程质量检查
在施工过程中进行定期或不定期的质量检查,包 括材料质量、施工工艺、压实度等方面的检查。
完工后质量验收
施工完成后进行全面的质量验收,包括路面平整 度、厚度、压实度、弯沉值等方面的检测。
验收标准
根据设计文件和相关规范制定验收标准,确保路 面工程质量符合设计要求和相关标准。
延长道路使用寿命
合理的路面工程设计和施工能够延长道路使用寿命,减少维修和养 护成本,提高经济效益。
促进区域经济发展
良好的路面工程能够改善交通条件,提高运输效率,降低物流成本, 从而促进区域经济发展。
02
路面工程基础知识
路面结构组成及功能
垫层
设置在路基和基层之间,起排水、 隔水、防冻、防污等作用。
通需求,导致交通拥堵现象严重。
道路状况不佳
02
原有道路设计标准低,使用年限长,路面破损、坑洼不平等问
题频发,影响行车安全。
城市规划调整
03
为配合城市整体规划和未来发展需要,对道路进行改造升级成
为必要措施。
改造方案制定过程
现场调研与数据分析
对原有道路进行详细勘察和数据收集,包括交通量、路面状况、排 水系统等方面,为后续改造提供依据。
鼓励学生积极参与实际工程项目,积累实践经验,提高解决实际问 题的能力。
路基路面工程沥青路面课程设计
《路基路面工程》课程设计说明书目录轴载计算 (2)1.1代表轴载见2-1表 (2)1.2轴载换算 (2)1.2.1当以设计弯沉值为指标和沥青层的层底拉力验算 (2)n i—各种被换算车辆的作用次(次/日) (2)1.3计算设计年限内一个车道上累计当量轴次 (5)2初拟路面结构 (5)3路面材料配合比设计和设计参数的确定 (6)3.1材料的确定 (6)3.2路面材料抗压回弹模量的确定 (6)3.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定 (6)3.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定 (6)3.3材料劈裂强度的测定 (7)4验算拟定方案 (7)4.1计算各方案的弯沉值 (7)4.2抗拉强度结构系数Ks及容许拉应力σR计 (7)4.3设计方案验算 (8)中湿路段E0=35MPa (8)潮湿路段E0=25MPa (14)5验算防冻层厚度 (19)6 方案比选 (19)致谢 (20)主要参考资料 (20)1轴载计算1.1代表轴载见2-1表1.2轴载换算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1.2.1当以设计弯沉值为指标和沥青层的层底拉力验算35.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛•=∑=P P n C C i i Ki N式中:N —标准轴载的当量轴次(次/日)n i—各种被换算车辆的作用次(次/日)P —标准轴载(kN ) P i—各种被换算车型的轴载(kN )C 1—轴数系数C2—论组系数,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,此时轴系数为1,当轴间距小于3m 时,双轴或多轴按C 1+1.2(m-1)计算,m 为轴数。
5686.291.2.2当进行以半刚性层底拉应力为设计指标8'21'1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛•=∑=P P n C C i i Ki N'C1—轴数系数'C 2—轮组系数,双轮组为1.0,单轮组18.5,四轮组0.09 对于轴间距小于3m 的双轴或多轴的轴数系数按)1(11-+=m C 计算,m 为轴数N1’=314.05+7021.75=7335.81.3计算设计年限内一个车道上累计当量轴次N e=[(1−γ)t−1]×365γN1η合计:4618.9Ne=N1×4618.9=2.63×1072初拟路面结构结合已有工程经验与经典构造,拟定了两个结构方案,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各厚度如下:方案一:4cm细粒式SMA7cm 中粒式AC10cm 粗粒式AC粗粒式ATB基层18cm级配碎石以沥青稳定碎石基层为设计层。
路基路面课程设计水泥混凝土沥青
• 课程设计背景与目的 • 路基路面设计基础 • 水泥混凝土路面施工技术 • 沥青路面施工技术 • 质量检测与验收标准 • 课程设计案例分析
01
课程设计背景与目的
背景介绍
交通运输工程重要性
01
路基路面是交通运输工程的重要组成部分,其质量直接影响道
路使用寿命和行车安全。
路面结构类型
包括柔性路面、刚性路面和半刚性路面等。柔性路面以沥青混凝土为代表,刚 性路面以水泥混凝土为代表,半刚性路面则采用沥青碎石等材料。
选择依据
根据道路等级、交通量、气候条件、材料来源和工程造价等因素,选择合适的 路面结构类型。
水泥混凝土路面设计要点
设计参数
确定水泥混凝土路面的厚度、 强度等级、抗折强度、耐磨性
浇筑前应对模板进行检查,确保其位置、尺寸准确无误。浇筑时应分层 进行,每层厚度不超过30cm,同时采用振捣棒进行振捣,确保混凝土密 实。
振捣、整平与养护措施
整平采用刮尺刮平,同时用木抹子反复搓平表面,确 保路面平整度。
采用插入式振捣棒进行振捣,振捣时应快插慢拔,确 保混凝土密实度。
混凝土浇筑完成后,应及时进行养护。一般采用覆盖 保湿养护法,即在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜或草 帘等保湿材料,并定期浇水保持湿润状态。养护时间 一般不少于14天。
通过渗水试验,检查路 面的渗水性能是否满足
设计要求。
验收标准与程序
验收标准
根据设计文件、施工图纸和相关规范,制定具体的验收标准,包括各项质量指标 的合格范围。
验收程序
首先进行外观检查,确认路面无明显缺陷;然后进行各项质量检测,确保各项指 标均符合验收标准;最后进行综合性评估,确定路面质量等级并出具验收报告。
沥青路面设计课程设计
沥青路面设计课程设计
一、课程设计概述
本课程设计是针对沥青路面设计的一门综合性课程,旨在通过对沥青路面的结构、材料、施工等方面的探讨,培养学生对于沥青路面设计的全面理解和应用能力。
本课程设计包括以下几个方面的内容:
二、沥青路面结构
1. 沥青路面结构概述
2. 沥青路面组成部分及其作用
3. 沥青混合料种类及其特点
4. 沥青混合料配合比设计原则
三、沥青路面材料
1. 沥青材料概述
2. 沥青材料分类及其特点
3. 沥青混合料中各组成部分的材料要求和性能指标
四、沥青路面施工工艺
1. 沥青路面施工流程及其要点
2. 沥青混合料生产与运输技术要点
3. 沥青混合料铺设技术要点
五、沥青路面质量控制与评估方法
1. 原材料检测与质量控制方法
2. 施工工艺控制与质量评估方法
3. 沥青路面质量检测与评估方法
六、课程设计要求
1. 学生需自主选择一个沥青路面施工项目进行设计,包括施工方案、材料选用、配合比设计、施工流程等方面的内容。
2. 学生需进行实地考察和调研,了解现有沥青路面施工项目的情况,并结合实际情况进行设计。
3. 学生需提交完整的课程设计报告,包括课程设计选题、研究背景、研究目标和意义、研究方法和步骤、数据分析和结果呈现等方面的内容。
七、结语
本课程设计旨在培养学生对于沥青路面设计的全面理解和应用能力,通过对沥青路面结构、材料、施工等方面的探讨,提高学生的实践能力和综合素质。
《路基路面工程》课程设计任务书--高速公路沥青路面设计
《路基路面工程》课程设计任务书–高速公路沥青路面设计1. 课程设计目标本课程设计旨在通过设计和计算高速公路沥青路面,使学生了解并掌握高速公路路面设计的基本原理和方法,培养学生的工程设计和计算能力。
2. 课程设计要求2.1 设计范围:选择实际存在的高速公路沥青路面项目,包括路基和路面的设计。
2.2 设计内容:•路基设计:包括土质分析、路基宽度、边沟设计等。
•路面设计:包括沥青路面结构设计、沥青混合料设计等。
2.3 设计条件:•设计速度:120km/h•设计年限:20年•设计参考标准:根据《公路工程设计规范》等相关标准进行设计。
3. 设计步骤3.1 路基设计3.1.1 土质分析在选择路段进行设计之前,对路段土质进行分析,包括土壤类型、含水量、抗压强度等参数的测定。
根据土质参数,进行土壤的分类和评价。
3.1.2 路基宽度设计根据设计速度和设计荷载,计算路基的宽度和高度。
考虑路基的横坡和纵坡设计,使路基具有合理的排水和水平功能。
3.1.3 边沟设计根据路段的纵坡和横坡情况,设计路基的边沟,保证路面排水畅通。
3.2 路面设计3.2.1 沥青路面结构设计根据设计速度、设计荷载和设计年限,确定沥青路面的结构。
包括沥青面层、基层和底基层的厚度设计。
3.2.2 沥青混合料设计根据路段的交通量和荷载情况,选择适合的沥青混合料类型和配比。
进行沥青混合料的配合比设计,以满足路面的工程性能要求。
3.3 设计计算根据路基和路面设计的参数,进行设计计算,包括路基的稳定性计算、路面结构的强度计算等。
采用计算软件进行计算,计算结果应满足相关设计标准的要求。
4. 课程设计成果4.1 设计报告撰写设计报告,包括课程设计的背景、设计目标、设计原理和方法、计算结果等内容。
设计报告应以Markdown文本格式输出,包括文字、表格、公式、图片等内容。
4.2 设计图纸绘制设计图纸,包括路基剖面图、路面结构图等。
设计图纸应以Markdown文本格式输出,可采用绘图工具绘制。
沥青路面课程设计
目录1设计任务书 (1)2基本设计资料 (1)3轴载分析 (1)3.1以弯沉值及沥青层层底拉应力为设计指标 (1)3.2验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 (5)4 结构组合与材料选取及材料的性质 (7)4.1结构组合与材料选取 (7)4.2各层材料的容许层底拉应力 (7)4.3各层材料的抗压模量和劈裂强度 (8)5设计指标的确定 (10)6路面结构层厚度的计算 (14)7竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 (17)8防冻厚度检验和接缝设计 (19)8.1防冻厚度检验 (19)8.2接缝设计 (19)9沥青混凝土路面结构图 (20)参考文献 (20)1设计任务书(见档案袋内任务书)2基本设计资料该路段处于中国公路自然区划Ⅵ2区,当地多年平均最大冻深为1.0米,雨季地表临时积水。
土质为粉质轻亚粘土。
行车道为双向六车道,沿线有可开采的砂、石料,附近有矿渣、炉渣可利用,且水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。
该路段道路等级设计要求为高速公路,交通量年平均增长6.5%。
表1-1交通组成及交通量表3轴载分析我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载,表示为BZZ-100。
标准轴载的计算参数按表1确定。
表1 标准轴载各项参数3.1以弯沉值及沥青层层底拉应力为设计指标﹙1﹚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i P 的作用次数i n 均换算成标准轴载P 的当量作用次数N 。
本种方式轴载当量换算公式为:35.4)(211P i P i n C C Ki N ∑==式中:N — 标准轴载的当量轴次数(次/日); i n — 被换算车型的各级轴载换算次数(次/日); P — 标准轴载(kN );i P — 各种被换算车型的轴载(kN ); 1C — 轴数系数;2C — 轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38; K — 被换算车型的轴载级别。
路基路面工程沥青路面课程设计Word 文档
b、 经过 OD 调查及论证 2012 年底的交通组成情况如下表:
车型 辆/日
黄河 JN-150 解放 CA10B 长征 CZ160 上海 SH130
820
1500
380
160
小汽车 200
C、该公路按二级公路标准修建,设计道路横断面为双向两车道。经 OD 调查:该公路自 2013 年
通车后前五年交通量增长率为 4.5%,其后设计年限内交通量增长率为 6%。
前轴 重
(KN )
49.0 0
19.4 0
45.2 57
0
后轴 重
(KN )
101. 60
60.8 5
83.7 107
车辆参考表 后轴 数
1
1
2 1
后轴 轮组数
2 2 2 2
100
1
2
后轴 距
0 0 2 0 0
交通 量
(次 /日)
820
1500
380 160
200
(1)、计算标准轴载累计计算交通量 Ne A.当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时
N
K i 1
C1C2ni
Pi P
4.35
式中:
N—— 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轴 次(次 /d ) ;
ni——被换算车型的各级轴载作用次数(次/d) ; P一一标准轴载(KN) ; Pi——被换算车型的各级轴载(KN) C1——被换算车型的轴数系数 C2——被换算车型的轮组系数 ,双轮组为1.0,单轮组为 6.4,四轮组为 0.38;
方案二:双层式沥青面层,上层选用中粒式沥青混凝土 AC-13,厚度 50mm;下面层采用中 粒式密级配沥青混凝土 AC-20,厚度为 80mm;基层采用二灰碎石,厚度为 250mm;底基层采用 二灰土,厚度待定
路基路面工程课程设计-沥青混凝土路面设计
大连大学DALIAN UNIVERSITY路基路面工程课程设计题目名称:沥青混凝土路面设计所在学院:建筑工程学院专业(班级):土木093班学生姓名:指导教师:评阅人:设计题目:沥青混凝土路面的结构设计总计:设计论文 13 页表格 10 表指导教师(职称):评阅人:完成日期: 2012年6月目录1路基路面设计任务书 3 1.1 设计资料 3 1.2 设计内容 3 1.3 主要参考资料 3 2沥青混凝土路面设计 4 2.1 轴载分析 4 2.2 结构组合与材料选取 6 2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 7 2.4 土基回弹模量的确定 7 2.5 设计指标的确定 7 2.6 设计资料总结 9 2.7 确定石灰层厚度 10 2 8 验算各层层底拉应力 11 3附图(1) 13基路面课程设计任务书1、设计资料湖北宜昌至巴东某新建一级公路,经调查路基土为高液限粘土,地下水位为1米,路基填土高度1.2米,近期交通量如下交通量年平均增长率7%(水泥混凝土路面设计时交通量年平均增长率取4%),沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。
2、设计内容分别设计水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的结构层次,并算出结构层厚度,水泥混凝土路面还需进行接缝设计。
主要包括以下内容:1)、详细的设计计算书(1)沥青混凝土路面:①、确定结构方案;②、确定设计参数;③、计算待求层厚度;④、弯拉应力计算。
(2)、设计图【1】路面结构图【2】相应的计算图3、主要参考资料:路基路面工程公路沥青路面设计规范公路路基设计规范沥青混凝土路面设计一、轴载分析1)路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载。
当以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力为设计指标时,轴载换算采用如下的计算公式:35.4211)(P P n C C N i i ki ∑==式中:N ——标准轴载的当量轴次,(次/日);i n ——被换算车辆的各级轴载作用次数,(次/日); P ——标准轴载,(kN );i P ——被换算车辆的各级轴载,(kN ),轴载小于25kN 的轴载作用不计;1C ——轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
沥青路面设计计算案例及沥青路面课程设计
a沥青路面设计计算案例一、新建路面结构设计流程(1)根据设计要求,按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道的累计标准当量轴次,确定设计交通量与交通等级,拟定面层、基层类型,并计算设计弯沉值或容许拉应力。
(2)按路基土类与干湿类型及路基横断面形式,将路基划分为若干路段,确定各个路段土基回弹模量设计值。
(3)参考本地区的经验和规范拟定几种可行的路面结构组合与厚度方案,根据工程选用的材料进行配合比试验,测定各结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等,确定各结构层的设计参数。
(4)根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。
如不满足要求,应调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算。
(5)对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求。
(6)进行技术经济比较,确定路面结构方案。
需要注意的是,完成结构组合设计后进行厚度计算,厚度计算应采用专业设计程序。
有关公路新建及改建路面设计方法、程序及相关要求详见《沥青路面设计规范》。
二、计算示例(一)基本资料1.自然地理条件新建双向四车道高速公路地处Ⅱ2区,拟采用沥青路面结构进行施工图设计,填方路基高1.8m,路基土为中液限黏性土,地下水位距路床表面2.4m,一般路基处于中湿状态。
2.土基回弹模量的确定该设计路段路基处于中湿状态,路基土为中液限黏性土,根据室内试验法确定土基回弹模量设计值为40MPa。
3.预测交通量预测竣工年初交通组成与交通量,见表9-11.预测交通量的年平均增长率为5.0%.(二)根据交通量计算累计标准轴次Ne ,根据公路等级、面层、基层类型及Ne 计算设计弯沉值。
解:1.计算累计标准当量轴次 标准轴载及轴载换算。
路面设计采用双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ-100表示,根据《沥青路面设计规范》规定,新建公路根据交通调查资料,主要以中客车、大客车、轻型货车、中型货车、大型货车、铰链挂车等的数量与轴重进行预测设计交通量,即除桑塔纳2000外均应进行换算。
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《路基路面工程》课程设计专业:道路工程班级:2014级5班学生:周治勇学号:p141914394 指导教师:王睿老师一、新建沥青路面结构设计计算1、设计资料a、地区某新建双向2车道二级公路,拟采用沥青混凝土路面,路基土为中液限粘土,路基填土高度1.2m,地下水位距路床2.3m,属中湿状态;多年最大道路冻深160cm。
b、经过OD调查及论证2012年底的交通组成情况如下表:2013年通车后前五年交通量增长率为4.5%,其后设计年限交通量增长率为6%。
车道系数:二级公路双向两车道在0.6~0.7,取0.7 二级公路设计年限为12年车道数:2车道设计速度:60km/h路基宽度:10m车道宽度:3.5mγ=0.053752、确定交通等级我国沥青路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,表示为BZZ-100。
标准轴载的计算参数按下表确定。
(1)、计算标准轴载累计计算交通量NeA.当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时35.412 1∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Kiii PPnCCN式中:N——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轴次(次/d ) ;ni——被换算车型的各级轴载作用次数(次/d) ;P一一标准轴载(KN);Pi——被换算车型的各级轴载(KN)C1——被换算车型的轴数系数C2——被换算车型的轮组系数 ,双轮组为1.0,单轮组为 6.4,四轮组为 0.38; K 一一被换算车型的轴载级别当轴间距大于3米时,应按单独的一个轴载计算;当轴间距小于3米时,双轴或多轴的轴载系数应按以下公式计算:C1=1+1.2(m-1)设计年限一个车道累计当量轴次:计算公式:累计当量轴次:ηN rr Ne t 365]1)1[(⨯-+=试中: r ——设计年限交通量的平均年增长率% t ——设计年限N ——运营第一年双向日平均当量轴次(次/d ) N ——车道系数车型P i (KN) C 1 C2 n i (辆/日)黄河JN-150前轴49.00 1 6.4820235.69后轴101.60 1 1 878.62 解放CA10B前轴 19.40 1 6.4 15007.66后轴 60.85 1 1 172.83 长征CA160前轴45.20 1 6.4 38076.88后轴83.70 1 1 175.24 耶尔奇315MD3 前轴 57 1 6.4 16075.01后轴 107 1 1 196.83 标准轴载BZZ100前轴 0 1 6.4 200后轴100.11200 轴载小于25KN 的轴载作用可以不计。
2013.1通过计算软件得到当以设计弯沉值和沥青层底拉应力为设计指标时,设计年限一个车道上累计当量轴次,属中度交通等级;B.以弯拉应力为指标的标准轴载的当量轴次(次/d)式中:—以弯拉应力为指标的标准轴载的当量轴次(次/d);ni —被换算车型的各级轴载作用次数(次/d);P —标准轴载(KN);Pi —被换算车型的各级轴载(KN);—轴数系数;—轮组系数,单轮组18.5,双轮组1,四轮组,0.09;K —被换算车型的轴载级别。
当轴间距大于3m时,应按单独的一个轴载进行计算,此时轴数为m=1;当轴间距小于3m时,按双轴或多轴进行计算,轴数系数为:式中:m —轴数轴载换算结果车型P i (KN) C1C2(辆/日)黄河JN-150 前轴49.00 1 18.582050.41 后轴101.60 1 1 931.03解放CA10B 前轴19.40 1 18.515000.05后轴60.85 1 1 0.35长征CA160 前轴45.2 1 18.538012.25 后轴83.7 1 1 91.5耶尔奇315MD3 前轴57 1 18.516024.79 后轴107 1 1 236.39标准准轴BZZ100 前轴0 1 18.52000 后轴100 1 1 200轴载小于50KN的轴载作用可以不计。
1509.33 当以半刚性材料结构层层底拉压力为设计指标时,设计年限一个车道上累计当量轴次== 7412135 (次),属中度交通等级。
二、沥青路面结构推荐与选择(确定面层类型)根据交通等级和已有经验和规推荐的路面结构,拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案。
方案一:双层式沥青面层,上面层选用中粒式沥青混凝土AC-16,厚度为60mm;下面层采用粗粒式沥青混凝土AC-25,厚度为100mm;基层用石灰土稳定碎石,厚度为250mm;底基层选用石灰粉煤灰砂砾,厚度待定方案二:双层式沥青面层,上层选用中粒式沥青混凝土AC-13,厚度50mm;下面层采用中粒式密级配沥青混凝土AC-20,厚度为80mm;基层采用二灰碎石,厚度为250mm;底基层采用二灰土,厚度待定三、路面结构厚度验算1、土基回弹模量的计算该路段位于Ⅲ3区,当地冻深1.6m,土质为中液限粘土。
由规JTG-D50可得稠度为1.10-0.95,取1.05。
查表“土击回弹模量参考值(MPa)”得土基回弹模量为36.5MPa。
2.路面结构厚度的确定初拟路面结构层及力学计算表如下:由规JTG-D50 附录E查1.基层与沥青面层之间的模量比宜在1.5-3之间;2.基层与底基层之间的模量不宜大于3.0:;3.底基层与土基之间的模量比宜在2.5-12.5之间。
各基层的模量比验算方案一:1)基层与沥青面层之间的模量比为:1.84满足规;2)基层与底基层之间的模量比为:0.69 满足规。
方案二:1)基层与沥青面层之间的模量比为:1.88满足规;2)基层与底基层之间的模量比为:1.1满足规。
a设计弯沉值的计算:Ld=600Ne-0.2AcAsAb 单位0.01mmAc——公路等级系数As——面层类型系数Ab——路面结构类型系数计算弯沉值(路表弯沉值):Ls=1000*2po/E1*ac*FP、o——标准车轴载轮胎接地压力和当量圆半径F——弯沉综合修正系数ac——理论弯沉系数本公路为二级公路,公路等级系数为1.1;面层是沥青混凝土,面层类型系数为1.0;半刚性基层,路面结构类型系数为1.0。
即:Ld=600*1.1*1.0*1.0*1.07*10(-0.2*7)=26.7(mm)方案一:由软件计算可得:ls=19.3(mm)因为:19.3mm≤26.7mm即:ls≤ld故满足要求方案二:由软件计算可得:ls=18(mm)因为:18mm≤26.7mm即:ls≤ld故满足要求b确定待定层厚度通过程序设计计算得到,石灰土的厚度为19.4cm,实际路面结构的路表实测弯沉值为26.7mm,沥青面层的层底均受压应力,中粒式密级配沥青混凝土层底的最大拉应力为-0.109MPa,粗粒式密级配沥青混凝土层底的最大拉应力为-0.074MPa ,石灰土稳定碎石层底的最大拉应力为0.018MPa,石灰粉煤灰砂砾层底的最大拉应力为0.215MPa 。
上述设计结果满足指标要求,故石灰粉煤灰砂砾厚度为20cm。
方案二:通过程序设计计算得到,水泥稳定砂砾土的厚度为23.7cm,实际路面结构的路表实测弯沉值为26.7mm,沥青面层的层底均受压应力,细粒式沥青混凝土的最大拉应力为-0.142MPa,粗粒式沥青混凝土层底的最大拉应力为-0.093MPa ,二灰碎石层底的最大拉应力为0.058MPa,二灰土层底的最大拉应力为0.199MPa。
上述设计结果满足指标要求,故二灰土层厚度为24cm。
2、防冻层厚度验算Or=Osp/KsOr——容许拉应力Osp——极限抗拉强度Ks——抗拉强度结构系数Ks=0.09Ne0.22/Ac ——沥青混凝土面层Ks=0.35Ne0.11/Ac ——无机结合料稳定集料基层Ks=0.45Ne0.11/Ac ——无机结合料稳定细粒土基层Ks=0.25Ne0.05/Ac ——贫混凝土基层方案一:(1)中粒式密级配沥青混凝土:σR=σsp/(0.09*Ne-0.22*Ac)=0.36MPaσm=-0.109MPa 即:σm≤σR 满足要求。
(2)粗粒式密级配沥青混凝土:σR=σsp/(0.09*Ne-0.22*Ac)=0.29MPaσm=-0.074MPa 即:σm≤σR 满足要求。
(3)石灰土稳定碎石:σR=σsp/(0.35*Ne-0.11*Ac)= 0.22MPaσm=0.018MPa 即:σm≤σR 满足要求。
(4)石灰粉煤灰砂砾:σR=σsp/(0.35*Ne-0.11*Ac)=0.22MPaσm=0.215MPa 即:σm≤σR 满足要求。
方案二:(1)细粒式密级配沥青混凝土:σR=σsp/(0.09*Ne-0.22*Ac)=0.5MPaσm=-0.142MPa 即:σm≤σR 满足要求。
(2)中粒式密级配沥青混凝土:σR=σsp/(0.09*Ne-0.22*Ac)=0.29MPaσm=-0.093MPa 即:σm≤σR 满足要求。
(3)二灰碎石:σR=σsp/(0.35*Ne-0.11*Ac)= 0.28MPaσm=0.058MPa 即:σm≤σR 满足要求。
(4)二灰土:σR=σsp/(0.35*Ne-0.11*Ac)=0.23MPaσm=0.199MPa 即:σm≤σR 满足要求。
设计资料汇总表方案一:方案一沥青层厚度16cm,总厚度61cm。
根据公路路基设计规(JTG D30-2004)规定,最小防冻层厚度为40~50cm,故符合要求。
方案二沥青层厚度13cm,总厚度62cm。
根据根据公路路基设计规(JTG D30-2004)规定,最小防冻层厚度为40~50cm,故符合要求。
四、方案比选五、计算图纸的绘制六、路面工程数量计算1、土基填挖方量的计算2、道路基层和垫层工程量的计算3、道路面层工程量的计算七、参考资料《路基路面工程》第四版黄晓明主编人民交通;《公路沥青路面设计规》JTJ014-2003;。