路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计
4.35i P P ⎛⎫⎪⎝⎭4.3512i i P C C n P ⎛⎫⎪⎝⎭路基路面工程课程设计混合交通量为30700辆/日 表1某路段混合交通组成表2代表车型的技术参数）确定沥青路面的交通等级1、轴载换算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计算时，以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。
查常用汽车设计参数表12-3，按式（12-6）进行轴载换算，计算结果列入下表。
轴载换算结果表（弯沉）车型P i (KN)C 1 C 2n i (次/日)（次/日）切贝尔D350前轴 24.00 1 6.4 2.1033×10-3260－ 后轴 48.00 1 1 4.1058×10-210.675 日野KF300D 前轴 40.75 1 6.4 2.0140×10-222028.357 后轴79.002.213.5866×10-1173.591()()1511136510.071365935.6880.50.07429.11t e N N γηγ⎡⎤⎡⎤+-⨯+-⨯⨯⨯⎣⎦⎣⎦===万次黄河 JN150 前轴 49.00 1 6.4 4.4911×10-228682.205 后轴 101.60 1 1 1.0715306.449太脱拉 111 前轴 38.70 1 6.4 1.6090×10-248049.428 后轴 74.00 2.2 1 2.6987×10-1284.983 小汽车前轴 － － － － 1000－ 后轴－－－－－ 合 计4.351121ki i i P N C C n P =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑935.688注：轴载小于25 KN 的轴载作用忽略不计。
竣工第一年日当量轴次为：1935.688N = 次/日竣工第一年日当量轴次为：1935.688N = 次/日2、累计当量轴次及交通等级根据一级公路查表12-6得：设计年限T=15年，双向四车道的车道系，查表12-5得车道系数η为0.4~0.5，选用0.5.则累计当量轴次为：3、验算半刚性基层层底拉应力重的累计当量轴次验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式见式（12-8），计算结果列入下表中。
路基路面工程课程设计
一、路基(挡土墙）设计1.1 设计资料某新建公路重力式路堤墙设计资料如下.（1）墙身构造：墙高8m,墙背仰斜角度，墙身分段长度20m，其余初始拟采用尺寸如图1—1所示.图1—1 初始拟采用挡土墙尺寸图（2）土质情况：墙背填土为砂性土，其重度，内摩擦角；填土与墙背间的摩擦角.地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力，基底摩擦系数。
（3）墙身材料:采用5号砂浆砌30号片石，砌体重度,砌体容许压应力，容许剪应力，容许压应力。
1.2 劈裂棱体位置确定1.2.1 荷载当量土柱高度的计算墙高6m，按墙高缺点附加荷载强度进行计算。
按照线形内插法，计算附加荷载强度：，则:1.2.2 破裂角的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：因为，则有根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：1。
2。
3 验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度：车辆荷载分布宽度：所以，，即破裂面交于荷载范围内，符合假设.1。
2。
4 路基边坡稳定性验算可利用解析法进行边坡稳定性分析，则有其中，,，.对于砂性土可取，即,则：所以，路基边坡稳定性满足要求。
1。
3 土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：1.3.1 土压力作用点位置计算表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。
1.3.2土压力对墙趾力臂计算基底倾斜，土压力对墙趾的力臂:1.4 挡土墙稳定性验算1.4.1 墙体重量及其作用点位置计算挡土墙按单位长度计算，为方便计算，从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分,右侧为平行四边形，左侧为两个三角形（如图1-2):图1—2挡土墙横断面几何计算图式1。
4.2抗滑稳定性验算对于倾斜基底，验算公式：所以,抗滑稳定性满足要求。
1。
4。
3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算公式：所以,抗倾覆稳定性满足要求。
1.5 基地应力和合力偏心矩验算1。
5.1 合力偏心矩计算上式中，弯矩为作用于基底形心的弯矩,所以计算式,需要先计算对形心的力臂：根据之前计算过的对墙趾的力臂,可计算对形心的力臂。
路基路面工程课程设计
路基路⾯⼯程课程设计成绩评定等级：《路基路⾯⼯程》课程设计计算书1、重⼒式挡⼟墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝⼟路⾯设计4、⽔泥混凝⼟路⾯设计学⽣姓名：学号：指导教师：⽇期：⼤学⼟⽊与建筑学院2018.01题⽬⼀: 重⼒式挡⼟墙设计设计资料：1．浆砌⽚⽯重⼒式仰斜路堤墙，墙顶填⼟边坡1:1.5；取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ；道路车⾏道为双向四车道；2．墙后填料砂性⼟容重γ=193/m kN ,内摩擦⾓?，粘聚⼒为0=c ；3.填料与挡⼟墙墙背的摩擦⾓?δ32=；4.粘性⼟地基与浆砌⽚⽯基底的摩擦系数µ=0.30，地基容许承载⼒设计值f =300a kP ；5．墙⾝采⽤2.5号砂浆砌25号⽚⽯，圬⼯容重k γ=213/m kN ，抗压强度kPa f cd 710=，抗剪强度kPa f vd 120=；墙后砂性⼟填料内摩擦⾓?：①32°墙⾯与墙背平⾏，墙背仰斜坡度：②1:0.25墙⾼H ：③5m墙顶填⼟⾼a ：④3.0m要求完成的主要任务:1. 计算墙后主动⼟压⼒及其作⽤点位置；由10.25=1402'=14.03α。
由墙背仰斜坡度：，可得,22=3221.3333δ?=??≈? 由墙顶填⼟边坡1:1.5，b=4.5m墙⾼五⽶，按照线性插⼊法可得附加荷载强度q=16.25kN/㎡假设破裂⾯交于荷载中部，则有：11(3) 4.5(4.50.5)0.865(5+2320.86)tan(14.03)42.8522qh m A a H h a H B ab b d h H H a h γα==≈=+++=?++??==++-++=??++?-+??-?= =++=-14.03+21.33+32=39.3ψαδ00tan tan (cot tan )(tan )38.88tan 39.3(cot 32tan 39.3)(tan 39.3) 1.34,53.2742.85B A θψ?ψψθ=-+++=-?+?+?+?==? (1)4 1.8(41)1.30.511.650.2517.35()tan 10.7250.25 4.50.5 6.2510.7217.35L Nb N m d mL b m H a mm m mθ=+-+=?+-+=+?+=+?=?++=<< 所以符合规范要求。
道路路基路面工程课程设计
道路路基路面工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 使学生了解道路工程中不同材料的特点、选用原则及其在路基路面中的应用。
3. 让学生了解我国道路工程的相关标准和规范。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行道路路基路面设计的实际操作能力。
2. 培养学生分析和解决道路工程中实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱道路工程专业，树立正确的职业观。
2. 增强学生的环保意识，使其关注道路工程对环境的影响。
3. 培养学生的社会责任感，使其认识到道路工程对社会经济发展的重要作用。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的道路工程设计和施工能力。
学生特点：学生已经具备一定的道路工程基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生达到以下具体学习成果：1. 能够正确理解和应用道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 能够分析不同材料在道路工程中的应用，并合理选用。
3. 能够按照我国相关标准和规范进行道路路基路面设计。
4. 能够独立或团队协作解决道路工程中的实际问题。
5. 能够关注道路工程对环境和经济的影响，树立正确的职业观和价值观。
二、教学内容1. 道路工程概述：介绍道路工程的基本概念、分类及其在国民经济中的作用，使学生了解道路工程的发展现状和未来趋势。
（对应教材第一章）2. 路基工程：讲解路基的基本构成、功能、设计原则及施工技术，重点分析不同类型路基的特点及适用场合。
（对应教材第二章）3. 路面工程：阐述路面的基本类型、结构组成、设计原理及施工方法，分析各种路面材料的性能及选用原则。
（对应教材第三章）4. 道路排水工程：介绍道路排水系统的设计原理、构成及施工要求，使学生了解道路排水工程的重要性及其对道路使用寿命的影响。
路基路面课程设计.
摘要本设计为南京新建的一条公路,.其中某段经调查地基为粉质中液限粘土，地下水位1.2m，路基填土高度0.8m。
当地沿河可开采砂砾、碎石并有石灰、水泥、沥青和粉煤灰供应。
路基设计中主要以矮路堤形式进行设计,路堤平均高度为2.5m。
主要进行了路基横断面设计、道路横断面排水设计、路基稳定性验算和路面结构厚度设计关键词矮路堤、排水、施工、沥青路面目录摘要 (1)目录 (2)1 路基设计 (4)1.1 路基横断面设计 (4)1.1.1轴载换算 (4)1.1.2计算设计年限内一个车道上累计当量轴次 (6)1.1.3设计弯沉值 (6)1.1.4确定自然区划和路基干湿类型 (7)1.1.5土基回弹模量 (8)1.2 道路横断面排水设计 (8)1.2.1 确定边沟布置、断面形式及尺寸 (9)1.2.2 确定截水沟布置、断面形式和尺寸 (9)1.2.3 其他排水设施 (11)1.3路基稳定性验算 (12)1.3.1设计参数 (12)1.3.2稳定性验算 (12)1.4拟定可能的路面结构组合与厚度方案 (14)2 路面材料配合比设计和设计参数的确定2.1材料的确定 (15)2.2路面材料抗压回弹模量的确定 (16)2.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定 (16)2.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定 (16)2.3材料劈裂强度的测定 (17)3验算拟定方案 (17)3.1计算各方案的弯沉值 (17)3.2抗拉强度结构系数Ks及容许拉应力σR计 (18)3.3设计方案验算 (18)1 路基设计路基根据其使用要求和当地自然条件，并结合施工方案进行设计，既有足够的强度和稳定性，又要经济合理。
影响路基强度和稳定的地面水和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，综合排水设计，形成完整的排水系统。
修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，以适当处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道。
本路基设计主要依据《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)、《公路工程技术标准》(JTJ B01—2003)、《公路自然区划标准》及《土的工程分类》(GBT_50145-2007)和《路基路面工程》教材进行设计。
路基路面课程设计
足设计弯沉与容许拉应力的要求，验算结果详见附表二。该结构路表设计弯沉为 22.1 (0.01mm)，小于设计弯沉，符合要求。各结构层层底拉应力验算结果军满足 要求。 （3）验算防冻厚度 方案一沥青层厚度 13cm，总厚度 80cm。根据表 8-14 规定，最小防冻层厚度为 40~50 cm。 方案二沥青层厚度 37cm，总厚度 80cm。根据表 8-14 规定，最小防冻层厚度为 50~60 cm。 以上路面结构厚度均满足最小防冻厚度要求。 8、路面交工验收指标 路面交工验收时，验收弯沉值������������ 是工程验收的重要指标，它是以最不利季节。BZZ100 标准轴载作用下。轮隙中心处实测路表弯沉代表值������������进行评定的。即：
7、荷载应力计算 (1）上层板在设计荷载作用下的荷载应力
������������������=1.415+×������1������0������������−3 ���������0��� .65ℎ���−��� 2������������0.94 ������������=12���(������1���−ℎ���3������������2��� )
������������ ≤ ������������
式中：������������——实测某路段的代表弯沉值(0.01mm)； ������������ ——路表弯沉检测标准值(0.01mm)，按最后确定的路面结构厚度和材料模量 计算的路表弯沉值。 方案一详见附表一； 方案二详见附表二。
三、水泥混凝土路面设计
距小于三米，按双轴或多轴进行计算，轴数系数为：
������1′ =1＋2(m﹣1) ������2′ ——轮组系数，单轮组 18.5，双轮组 1，四轮组 0.09。 计算过程如下图所示：
《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。
路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计一、设计背景随着经济的发展和城市化进程的加速，道路建设成为社会经济发展和人民生活水平提高的重要标志之一，因此，对于路基路面工程的研究和设计具有重要意义。
本课程设计旨在让学生通过实际操作掌握道路设计和施工的基本知识和技能，通过实地勘测、资料调查等方式了解实际工程的情况，提高实际操作能力和设计能力。
二、设计内容1. 课程设计目标•掌握道路工程设计和施工的基本知识和技能；•了解道路工程的基本原理和设计理念；•提高实际操作能力和设计能力；•加深对于道路工程的认识和理解。
2. 课程设计任务（1）实地勘测对于设计现场进行实地勘测，包括地形、地貌、自然因素、人文因素等综合考量。
通过测绘技术记录勘测结果，并制定勘测报告。
参考现有的道路设计标准和原理，结合实际勘测结果，制定出道路工程设计方案，并制定设计方案报告。
（3）技术指导对于设计方案进行专业的技术指导，包括工程施工、材料选用、设备使用等具体操作指导。
（4）工程实践根据设计方案，实施道路工程的实践操作，按照设计要求进行施工，并掌握实际操作技能。
（5）成果评价对于课程设计成果进行全面评价，包括设计方案的合理性、施工可行性、工程实践的质量等内容，为今后的实际操作提供可靠的理论支持。
三、设计实施步骤1. 勘测基础数据收集•搜集土地利用现状图、国家地形图等勘测基础数据；•确定勘测范围，获取贵行前基础数据；•进行现场勘测，包括对设置路线进行勘测、道路所在地的地理位置、地形、地貌、水文气象等因素的勘测。
•综合勘测结果和基础数据，进行初步的设计方案制订；•着手制定设计方案报告，对方案进行完善；•在教师的指导下，进行更改、完善和优化。
3. 技术指导•教师对学生进行专业技术指导，提高学生的实际操作能力；•教师对学生进行材料选择、设备使用等方面的指导，确保工程质量。
4. 工程实践•按照设计要求进行工程操作；•学生实践操作，了解道路工程实际操作的一般规律；•教师进行指导，纠正学生操作中的问题。
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。
路基路面课程设计
路基路面课程设计文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）目录1 基本资料 (1)个人资料 (1)自然地理条件 (1)土基回弹模量的确定 (1)交通量验算 (1)2 轴载计算 (2)代表轴载 (2)轴载换算 (2)2.1.1以弯沉值和沥青层的层底拉力为设计标准 (2)2.1.2以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标 (3)2.1.3累计交通轴次综合表 (3)3 初拟路面结构 (4)4 路面材料配合比设计和设计参数的确定 (4)材料的确定 (4)路面材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定 (4)材料劈裂强度的测定 (5)5验算拟定方案 (5)计算各方案弯沉值 (5)设计方案验算 (6)5.2.1验算方案一 (6)5.2.2验算方案二 (8)5.2.3验算方案三 (9)6方案对比 (10)................................................................1. 基本信息和初试条件个人信息 姓名：王飞班级：07交通一班 地区：河北省涿州市 自然地理条件新建高速公路处于4Ⅱ区，为双向四车道（车道系数），拟定采用沥青路面结构进行施工图设计，沿线为中液黏性土，稠度，属于中湿状态，年降雨量750mm ，最高温度40C ︒最低温度-25C ︒，多年最大冻深160cm 。
土基回弹模量的确定设计路段路基处于中湿状态，为中液黏性土，运用查表法确定土基回弹模量，设计值为39Mpa 。
交通量验算预计交通量增长率前五年为9%，之后五年7%，最后五年6%，沥青路面累计标准轴次按15年计。
表1-1对交通量进行折算验算：将设计路段拟定交通量折算为小客车与高速公路分级要求比较，根据《道路勘测设计》公路分级要求，四车道高速公路折合成小客车平均日交通量为25000～55000辆，具体折算验算见表1-2表1-2根据下公式计算设计交通量式中：AADT—设计交通量（pcu/d）ADT—起始年日交通量（pcu/d）—年平均增长率（%）n—预测年限（年）通过计算后交通量为31957辆/天，符合高速公路分级标准，所拟定的交通量达到高速公路使用标准。
路基路面课程设计
《路基路面工程》课程设计计算书1.重力式挡土墙设计2.边坡稳定性设计3.沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计学生姓名:学号:指导教师:日期:目录一、重力式挡土墙设计 (4)设计参数 (4)车辆荷载换算 (4)土压力计算 (4)挡土墙计算 (6)二、边坡稳定性设计 (8)初始条件 (8)表格数据 (9)三、沥青混凝土路面设计 (12)轴载分析 (12)构组合与材料选取 (14)结各层材料的抗压模量和和劈裂强度 (15)土基回弹模量的确定 (15)设计指标的确定 (15)设计资料总结 (16)四、水泥混凝土路面设计 (19)交通分析 (19)初拟路面结构 (19)路面材料参数确定 (20)混凝土板应力分析及厚度计算 (20)计算荷载疲劳应力 (21)接缝设置 (22)路肩及路面排水设施 (22)一、重力式挡土设计1 设计参数1.1几何参数:挡土墙墙高H=4m, 取基础埋置深度D=1.5m, 挡土墙纵向分段长度取L=10m ； 墙面与墙背平行, 墙背仰斜, 仰斜坡度1:0.25, =－14.04, 墙底（基底）倾斜度, 倾斜角；墙顶填土高度=2m, 填土边坡坡度1:1.5, , 汽车荷载边缘距路肩边缘； 1.2力学参数:墙后填土砂性土内摩擦角, 填土与墙背外摩擦角, 填土容重；墙身采用2.5号砂浆砌25号片石, 墙身砌体容重,砌体容许压应力,砌体容许剪应力,砌体容许拉应力；地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算按教材公式, 把车辆荷载换算为等代均布土层厚度。
3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角θ直线形仰斜墙背, 且墙背倾角较小, 不会出现第二破裂0000=+-=35+17.5-14.04=38.34ψϕδα22011(a )(24)1822A H =+=+=,001111ab (2)tan =224+62222B H a H α=++⨯⨯+⨯⨯⨯=（224）tan14.040tan tan tan 38.340.79-2.37θψ=-=-=或（舍）038.31θ=3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置3.2.1计算主动土压力a E 计算a E 及其水平分量x E 、竖直分量y Ea 000cos()(tan )sin()cos(38.3135)18(18tan 38.316)sin(38.3138.34)43.68k E A B Nθϕγθθψ+=-++=⨯-⨯+= 00cos()43.68cos(17.514.04)43.60x a E E kN δα=-=⨯-=00sin()43.68sin(17.514.04) 2.64y a E E kN δα=-=⨯-=3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置100tan 32tan 38.31 2.63tan tan tan 38.31tan14.04b a h m θθα--===--214 2.63 1.37h H h m =-=-=经试算取1 1.20b m =00110tan tan 1.20 1.20tan14.04tan10.76 1.26B b b m αα=+=+=32211213222(33)3(2)42(343 2.634 2.63)342(24 2.63)1.38x H a H h H h Z H a H h m+-+=⎡⎤+-⎣⎦+⨯⨯-⨯⨯+=⎡⎤⨯+⨯⨯-⎣⎦= 0tan 1.26 1.38tan14.04 1.61m y x Z B Z α=+=+=因墙底（基底）倾斜, 需把求得的、修正为、, 取进行修正:0110tan 1.38 1.20tan10.76 1.15x x Z Z b m α=-=-= 11tan 1.20 1.15tan14.040.91y x Z b Z mα=-=-=3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
路基路面工程课程设计
一、 交通量分析（方案一、方案二)由于路面有一个收费站，各种油类对沥青会有不同程度的污染且宜有车辙，其要求采用水泥混凝土路面。
所以，进行普通水泥混凝土路面设计。
﹙1﹚标准轴载与轴载换算我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100。
凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为：161()100ni s i i i pN N α==∑式中： s N — 100KN 的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； i P — 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN ）； n — 轴型和轴载级位数；i N —各类轴—轮型i 级轴载的通行次数； i α—轴—轮型系数。
表1 轴载换算结果车型i P （kN ） i α iN （次/日） 16()100i i i pN α 跃进NJ230前轴 23.70 1 585 — 后轴69.20 1 585 1.62 解放CA10B前轴 19.40 1 905 — 后轴60.85 1 905 0.32 黄河JN150前轴 49.00 1 385 0.01 后轴 101.60 1 385 496.32 长征XD250前轴37.80 1 295 — 后轴 2×72.60 3.6×10-6295 0.42 依士姿TD50前轴 42.20 1 1485 0.01 后轴90.00 1 1485 275.17 菲压特650E前轴33.001245—后轴 72.00 1 245 1.28 太脱拉138前轴51.40 1 47 0.01 后轴2×80.003.5×10-6470.30161)100(i i ni PN N ∑=α775.46则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数:γηγ⨯⨯-+=365]1)1[(t s e N N式中： e N — 标准轴载累计当量作用次数； t — 设计基准年限30年；γ — 交通量年平均增长率，由材料知，γ=0.087；η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数η=0.2，见表2。
路基路面课程设计
目录一、课程设计任务书二、路基工程设计三、路面工程设计（3-1）沥青路面设计四、设计感受1．课程设计的目的路基路面课程设计是对路基路面工程一个教学环节，通过路基路面课程设计使同学们能更加牢固地掌握本课程的基本理论、基本概念及计算方法，并通过设计环节把本课程相关的知识较完整地结合起来进行初步的应用，培养同学的分析、解决工程实际问题的能力。
同时，通过课程设计，使同学对相关《设计规范》有所了解并初步应用。
2. 课程设计的内容（1）重力式挡土墙设计：挡土墙土压力计算；挡土墙断面尺寸的确定；挡土墙稳定性验算；挡土墙排水设计；绘制挡土墙平面、立面、断面图。
（2）沥青混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及计算；路面结构层厚度的验算；分析各结构层厚度变化时对层底弯拉应力的影响；绘制路面结构图。
要求至少拟定2个方案进行计算。
（3）水泥混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；水泥混凝土路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及层底拉应力的验算；确定水泥混凝土路面板尺寸及板间连接形式；绘制水泥混凝土纵、横缝平面布置图和水泥混凝土路面结构组合设计图。
3. 课程设计原始资料（1）挡土墙设计资料丹通高速公路（双向4车道）K28+156~ K28+260段拟修建重力式挡土墙，墙体采用浆砌片石，重度为22kN/m3。
墙背填土为砂性土，重度为18kN/m3。
地基为岩石地基，基底摩擦系数为0.5。
结合地形确定挡土墙墙高（H）6m（K28+210），墙后填土高度（a）6m，边坡坡度1：1.5，墙后填土的内摩擦角为Φ=32o，墙背与填土摩擦角δ=Φ/2。
（1）新建沥青路面设计资料1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为一级公路，双向4车道；预计交通量增长率前6年为7%，之后5年为为6%，最后3年为5%；2）自然地理条件：高速公路地处III3区，设计段土质为砂性土，填方路基高3m，地下水位距路床2.9m，多年最大冻深为150mm。
路基路面 工程课程设计
第一章新建沥青路面设计1.1确定路面等级和面层类型1.1.1基本资料区；当地多年平均最大冻深为0.5 米。
①气象资料：该公路地处V2②水文情况：地下水位1.5米，有翻浆；③地质资料：粉质轻亚粘土；④筑路材料供应状况：沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。
⑤道路等级：高速公路⑥交通资料（辆/日）：表1.1.1-1注： 交通量平均年增长率9%.路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。
1.1.2以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算 ①轴载换算轴载换算公式如下：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 ； K ——被换算车辆的类型数；1C ——轴数系数，C1 =1＋1.2（m －1），m 是轴数。
当轴间距大于3m 时，按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m 时，应考虑轴数系数； 2C ——轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。
a.解放CA10B35.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki =1.0×1.0×160×345.1810085.6035.4=⎪⎭⎫⎝⎛次b.解放CA30A35.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 036.12210075.362100.10.11005.292104.60.135.435.4=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=次c.东风EQ14035.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki =301.381009.621900.10.135.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯次d.黄河JN15035.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 169.16310060.1011200.10.11000.491204.60.135.435.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次e.黄河JN16235.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki =994.4501001151800.10.11005.591804.60.135.435.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯次f.黄河JN36035.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 03.56821001101700.10.1100501704.60.135.435.4=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次g.长征XD16035.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 919.17221002.851500.10.11006.421504.60.135.435.4=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次h.交通SH14135.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 335.71001.55800.10.110055.25804.60.135.435.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次1431335.7919.17203.568994.450169.163301.38036.12345.18=+++++++=N 累计当量轴次根据设计规范，高速公路的沥青路面设计年限为15年，查表1.1.2-1得车道系数为0.4，交通量平均年增长率9%.设计年限内一个车道的累计当量轴次为：()[]η⋅⋅⨯-+=136511N rr N te式中：e N ——设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次（次）； t ——设计年限（年）；1N ——路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/日）； r ——设计年限内交通量平均增长率（9%）；η——与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数。
《路基路面工程》课程设计路面部分软件应用
提高了解决实际问题的能 力
在设计过程中，我遇到了许多 实际的路面工程问题，通过查 阅资料、与同学讨论以及请教 老师，我学会了如何运用所学 知识解决这些问题。
增强了团队协作能力
在课程设计中，我们小组分工 合作，共同完成了设计任务。 通过与组员之间的交流和协作 ，我学会了更好地与他人合作 ，提高了团队协作能力。
《路基路面工程》课 程设计路面部分软件
应用
目录
• 引言 • 路面设计软件介绍 • 路面设计软件应用实例 • 路面设计软件与其他软件的比较 • 路面设计软件的发展趋势与展望 • 结论
01
引言
课程设计简介
课程设计是《路基路面工程》课程的重要组成部分，旨在通 过实践操作，加深学生对路基路面工程理论知识的理解和应 用能力。
拓展知识面 为了更好地适应未来的挑战，我 还将积极拓展自己的知识面，学 习与路基路面工程相关的其他领 域的知识。
关注行业动态
我将关注路基路面工程领域的最 新动态和技术进展，以便及时了 解行业发展趋势，为未来的学习 和工作做好准备。
加强实践操作能力
在未来的学习中，我将注重实践 操作能力的培养，通过参与更多 的课程设计和实验，提高自己的 实际操作能力。
定制化
随着个性化需求的增加，路面设 计软件将更加注重定制化开发， 满足不同用户的特定需求。
交互式
未来路面设计软件将更加注重人 机交互，提供更加直观和易用的 界面，降低用户使用门槛。
自动化
未来路面设计软件将进一步实 现自动化，减少人工干预，提
高设计效率和精度。
06
结论
课程设计的收获与体会
路基路面工程课程设计
目录1 基本设计资料 (1)2 沥青路面设计 (1)2.1轴载分析 (1)2.2结构组合与材料选取 (4)2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (4)2.4 设计指标的确定 (5)2.5路面结构层厚度的计算 (6)2.6高等级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (7)2.7 防冻层厚度检验 (8)3 水泥混凝土路面设计 (8)3.1交通量分析 (9)3.2初拟路面结构 (10)3.3确定材料参数 (10)3.4计算荷载疲劳应力 (11)3.5 计算温度疲劳应力 (11)3.6 防冻厚度检验和接缝设计 (12)参考文献 (13)1 基本设计资料该路段设计年限20年，交通量年平均增长8.7%，车道系数η=0.5，该路段处于中国公路自然区划II 2区，路面宽度为B=24.5m ，行车道为四车道2×7.5m ，此公路设有一个收费站，且处于中湿路段，设计任务书要求收费站采用水泥混凝土路面，其他路段采用沥青混凝土路面。
路基土为粉质中液限土，潮湿路段E 0=19Mpa ，中湿路段E 0=29Mpa ，干燥路段E 0=30Mpa ，沿线有砂石，且有碎石、石灰、粉煤灰供应。
表1-1交通组成及交通量表车型 双向交通量跃进NJ230 585 解放CA10B 905 黄河JN150 385 长征XD250 305 依土姿TD50 1485 菲亚特650E 245 太脱拉138472 沥青路面设计2.1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3-1确定。
表3-1 标准轴载计算参数标准轴载名称 BZZ-100 标准轴载名称 BZZ-100 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﹚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 的当量轴载作用次数N 。
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一、 二、三、路基（挡土墙）设计1.1 设计资料某新建公路重力式路堤墙设计资料如下。
（1）墙身构造：墙高8m ，墙背仰斜角度)0214(25.0:1' ，墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图1-1所示。
图1-1 初始拟采用挡土墙尺寸图（2）土质情况：墙背填土为砂性土，其重度3kN/m 517.=γ，内摩擦角 30=ϕ；填土与墙背间的摩擦角 152/==ϕδ。
地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力kPa 485][=σ，基底摩擦系数5.0=f 。
（3）墙身材料：采用5号砂浆砌30号片石，砌体重度3a m /kN 23=γ，砌体容许压应力kPa 610][a =σ，容许剪应力kPa 66][a =τ，容许压应力kPa 610][al =σ。
1.2 劈裂棱体位置确定1.2.1 荷载当量土柱高度的计算墙高6m ，按墙高缺点附加荷载强度进行计算。
按照线形内插法，计算附加荷载强度：2kN/m 15=q ，则：m 860517150..qh ===γ1.2.2 破裂角()θ的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：''583030150214 =++-=++=ϕδαψ 因为 90<ω，则有()()H a h H a A +++=00221()()650860265021+⨯++=...7226.=()()αtan 222121000h a H H h d b ab B ++-++=()()'.......5830tan 8602502662186025251515021 ⨯⨯+⨯+⨯+⨯++⨯⨯=3019.= 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-=ψψϕψθtan tan cot tan tan 00A B()⎪⎭⎫⎝⎛+++-='''..5830tan 722630195830tan 30cot 5830tan()()607223060360....+++-=14361.="'534948 =θ1.2.3 验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度：()()m 46131060143616tan tan 0...H L =+⨯=+=αθ 车辆荷载分布宽度：m 15123=+=+='B b L所以，L L <0，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
1.2.4 路基边坡稳定性验算可利用解析法进行边坡稳定性分析，则有()()0000000csc 2cot 2αα⋅++⋅+=f a a f a K min其中，57730tan 0.f ==ϕ，3cot 0=α，'Hc a γ20=。
对于砂性土可取0=c ，即00=a ，则：25173211357730cot 00...f K min >=⨯=⋅=α所以，路基边坡稳定性满足要求。
1.3 土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：()()()()()()kN 22465830534948sin 30534948cos 473021143615230517sin cos tan 00.....B A E '"'"'a =++-⨯⨯=++-=ψθϕθθγ()()kN 2146150214cos 2246cos ..E E 'a x =+-⨯=+= δα ()()kN 780150214sin 2246sin ..E E 'a y =+-⨯=+= δα1.3.1 土压力作用点位置计算2916860212101..H h K =⨯+=+= m 22229138603633101...K h H Z x =⨯+=+=1x Z 表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。
1.3.2土压力对墙趾力臂计算基底倾斜，土压力对墙趾的力臂：m 2221.Z Z x x ==5m020214tan 22251tan 1...Z b Z 'x y =⨯+=-= α1.4 挡土墙稳定性验算1.4.1 墙体重量及其作用点位置计算挡土墙按单位长度计算，为方便计算，从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分，右侧为平行四边形，左侧为两个三角形（如图1-2）：311m 425795451...H b V =⨯=⨯= kN 5148204257011..V G =⨯=⨯=γ()dG lb H Z ++=111tan 21α ()15125095421++⨯⨯=...m372.=22m 171105123221...V =⨯⨯= kN 4223201711022..V G =⨯=⨯=γ()m 561462232312...Z G =+⨯= 23m 89202328021...V =⨯⨯=图1-2 挡土墙横断面几何计算图式kN8417208920033..V G =⨯=⨯=γm 740232313..Z G =⨯= 1.4.2抗滑稳定性验算对于倾斜基底()"'312260 =α，验算公式：()[]()0tan 11tan tan 1121010201>+-++-++p Q x Q y Q p Q x yQ E E E G .E E EG .γγαγμαγαγ()()[]+⨯-⨯+⨯+++⨯50031226tan 21463114184174223514811........"'()021*********tan 780417618911+⨯-⨯⨯+⨯......"'06167>=.所以，抗滑稳定性满足要求。
1.4.3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算公式：()08021>+-+p p Q y x x y Q G Z E Z E Z E GZ .γγ()()022221460527804174084175614223372514880+⨯-⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯............096179>=.所以，抗倾覆稳定性满足要求。
1.5 基地应力和合力偏心矩验算1.5.1 合力偏心矩计算()αγαγγsin cos 21411011x Q y Q G G E E W E G M .M .N Me +-++==上式中，弯矩为作用于基底形心的弯矩，所以计算式，需要先计算对形心的力臂：根据之前计算过的对墙趾的力臂，可计算对形心的力臂。
m 6201251372211...l B Z Z d G 'G =--=--= m 31021515612122...l b Z Z d G 'G =+-=+-= m 0107407502323133....Z Z G 'G =-=⨯-= m 30231226tan 251222tan 20...B Z Z "'x 'x =⨯+=+= α m 312510522...B Z Z y 'y =-=-=()01011sin cos 2141αγαγγx Q y Q G G E E W E G M .M .N Me +-++==()()()0101332211sin cos 2141αγαγγx Q y Q G'G 'G 'G 'x x 'y y E W E G Z G Z G Z G .Z E Z E .+-++++-⨯=()()()"'"'..................31226sin 21464131226cos 076041217618901084173104223620514821324641317041 ⨯⨯+-⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯=m0550.-=m55804m 05501.B.e =<=所以，基底合力偏心距满足规范的要求。
1.5.2 基底应力验算⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±=1161B e A N p ⎪⎭⎫⎝⎛⨯±⨯=23205506123254234....kPa 74120.p max = kPa 6189.p min =其中，[]kPa 610kPa 74120=<=σ.p max ，所以基底应力满足要求。
1.6 墙身截面强度验算1.6.1 强度计算墙面墙背平行，截面最大应力出现在接近基底处，取截面1进行验算。
图1-3 计算截面K KK j R AN γα≤式中： j N ——设计轴向力（kN ）；0γ ——重要性系数；Ci ψ——荷载组合系数；G N 、G γ——分别为恒载（自重及襟边以上土重）引起的轴向力（kN ）和相应的分项系数：1Q N ——主动土压力引起的轴向力（kN ）；()62~i N Qi =——被动土压力、水浮力、静水压力、东水压力、地震力引起的 轴向力（kN ）；()61~i Qi =γ——以上各项轴向力的分项系数；k γ——抗力分项系数； k R ——材料极限抗压强度；A ——挡土墙构件的计算截面积（2m ）；k α——轴向力偏心影响系数，按下式计算：20801212561⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=B e B e K α 按每延米墙长计算：()∑++=QiCi Qi Q Q G G j N N N N ψγγγγ110，其中，结构重要性系数0γ取1.0，恒载的分项系数G γ取1.2，动载的分项系数G γ取1.4，材料的抗力分项系数K γ取2.31，轴向力偏心影响系数：99302320550121232055025611212561282181.....B e B e K =⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α 则有：kN 8022807804101761892101.......N j =+⨯⨯+⨯⨯=kN 24393312610519840kN 80228....R A.N kkk j =⨯⨯=<=γα 所以，强度满足要求。
1.6.2 稳定计算KKK K j R AN γαψ≤其中，弯曲平面内的纵向翘曲系数()()[]2161311B /e s s s K +-+=ββαψ 式中：S β——墙的有效高度（m ），视下端固定、上端自由； B ——墙的宽度，取1.5m 。
s α取0.001，s β取6m ，则()()[]7780510550161366010112../..K =+⨯-⨯⨯+=ψ kN 843323126105199308460kN 80228.....R A.N KKK K j =⨯⨯⨯=<=γαψ 所以，墙体截面稳定满足要求。
1.7 设计图纸及工程量（1）挡土墙典型断面图如图1-4所示，平面、立面、横断面另附图表示。