课程设计路基路面工程课程设计计算书

路基路面工程课程设计计算书

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完成时间：2010 年 6 月24 日

路面结构设计的计算

基本资料：某地区规划修建一条四车道的一级公路，沿线筑路材料的情况：石料：本地区

山丘均产花岗岩、流纹岩和凝灰熔岩；储量丰富，岩体完整。石料强度高。砂：海岛沿岸多处沙滩可供取砂，运输较方便。土料：沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。

此公路的设计年限为20年，拟采用沥青路面结构进行设计。一、轴载分析。

” +篦 +丫3+丫4

1设计年限内交通量的平均增长率：=-一2 3一4

4

由主要预测年交通量表可算得：

2000年到2005年的年增长率：12266（1 • J5=18293，可算得：^8.3%

5

2005年到2010年的年增长率：18293（1，2）=26204，可算得：2=7.5%

5

2010年到2015年的年增长率：26204（1，3） =35207，可算得：3=6.1%

5

2015年到2020年的年增长率：35207（1 • 4）= 55224，可算得：4=9.4%

故 1 2 3 48.3% 7.5% 6.1% 9.4%

- 4 ~ 4

2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。

路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ —100 表示。

1）当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为:

P

N=：严2叶4.35

对于跃进:

前轴：R=16.20KN<25KN，省略不算

后轴：C1=1, C2=1, P=38.30KN，P=100KN, n =702

P 4 3 5 38.30 4 3 5

N =C1C2n i( L) 51 1 702 ( ) =3彳0.8次/d

P 100

对于解放CA10B :

前轴：R=19.40KN<25KN,省略不算。

后轴：C 1=1, C 2=1, R =60.85KN , P=100KN, n =962

^C 1C 2n i （P^）4.3

t l 1 962 （^O^） 4

*11O.8次加 对于黄河JN150:

前轴：C 1=1, C 2=6.4, R =49.00KN , P=1OOKN, n i =661

N =GC 2n （弓）

4.'

5

仆6.处661"

4900

） 4=3190.0次/d P 100

后轴：C 1=1, C 2=1, R =101.60KN , P=100KN, n i =661

N =C 1C 2n i （-P ^）4.3

=1 1 661 （

101.60

） 4 =3708.3次/d P 100

最终可汇成下表：

设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次的计算：设计年限为 =7.8%，双向四车道，故车道系数 选为0.4。故

N 』（

1

）j

] 365

N 1

」

1

9

078

）20

T ]

365

1019. 0.4 = 6665106 次

2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，

换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的公式

同理，计算结果可如下表所示:

t=20 年,

0.078

为:

N 7 C 1C 2ni® □

P

轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力）

三、各层材料的抗压模量与劈裂强度、土基的回弹模量的确定。

1）确定各层材料的抗压模量与劈裂强度。查表可得下列设计参数，汇表如下:

万案一:

、拟定路面结构组合方案及厚度。

组合方案，拟定了两种，其简图如下所示: 方案一：

土基

土基

N

_[(1 亍 -1] 365

=[(1 0.078)20

-1] 365

768.6 0.4 二 5022846 次

2）确定土基的回弹模量。

该路段处于IV7区，为黏质土，且稠度为 1.00。查《公路沥青路面设计规范》可得土基回弹模量为34.5MPa

四、设计指标的确定。

对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构底层拉应力验算。

1、设计弯沉值的计算：

0 2

L d =600^ A c A s A b

该公路为一级公路，故公路等级系数A c=1.0，且是沥青混凝土面层，故面层类型系数

A s=1.0。

方案一：半刚性基层上设置40mm+50mm+60mm=150mm<160mml沥青混合料结构层，

A b =1.0o

故L d =600肌亠.2代人乓=600 666510611.2 1.0 1.0 1.0 = 25.91 mm 方案二：半刚性基层上设置40mm+60mm+80mm=180mm,介于160mm和260mm之间的

沥青混合料结构层，故由线性内插可求得代=1.12 o

故L d =600N e』.2A c A s A b =600 6665106 ^.21.0 1.0 1.12 = 29.01mm

2、各层材料的容许层底拉应力的计算。

CT

容许拉应力二R =

K s