某公路沥青路面 课程设计说明书

山东建筑大学

课程设计说明书

题目：某公路沥青路面结构设计课程：路基路面工程课程设计

院（部）：交通工程学院

专业：交通工程

班级：

学生姓名：

学号：

设计期限：一周

指导教师：耿立涛周艳

目录

一、设计任务明细 (2)

二、设计方案论证 (2)

三、结构层材料设计参数 (2)

四、设计步骤及计算结果 (3)

五、设计任务明细 .............................................错误!未定义书签。

六、参考文献 (17)

一、设计任务明细

按照设计任务书给定的资料进行沥青路面结构设计。包括以下内容：

1、进行轴载换算和累积轴载计算（要求，手算，并以HPDS 2006复核）；

2、确定公路等级；

3、设计半刚性基层、柔性基层与半刚性基层复合、柔性基层3种路面结构；

4、对每种路面结构，进行路面结构计算，确定路面结构层厚度；

5、路面结构层厚度需满足最小防冻厚度要求。

二、设计方案论证

根据设计原始资料：1.自然地理条件。2.交通资料。3.筑路材料。进行沥青路面结构设计。设计半刚性基层路面结构、柔性基层与半刚性基层复合路面结构、柔性路面结构3种路面结构。先进行手算轴载换算和累积轴载计算，然后以HPDS2006复核。多次试验直至得到符合要求的结果。

三、结构层材料设计参数

面层材料采用沥青混合料，基层材料可采用沥青碎石、水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾、级配碎石、级配砂砾等材料。

试验测定沥青材料、半刚性材料的抗压回弹模量结果分别如表2、表3所示：

五、

六、表3 半刚性材料抗压回弹模量测试结果

按规范方法测定各种路面材料的劈裂强度结果如表4所示：

表4 路面材料劈裂强度

四、设计步骤及计算结果

1、轴载换算和累积轴载计算（手算）

当以设计弯沉值和沥青层层低拉应力为指标时

将表中各种不同轴载换算成BZZ-100标准轴载的当量轴次

1．解放CA340

N=1.0*6.4*1124*（22.1/100）^4.35+1.0*1.0*1124*(56.6/100)^4.35=104.6（次）2．太脱拉111S

C1=1+1.2*(m-1)=1+1.2*(2-1)=2.2

N=1.0*6.4*560*（38.5/100）^4.35+2.2*1.0*560*(78.2/100)^4.35=479.1（次）3. 宇通ZK6890HG

N=1.0*6.4*936*（43/100）^4.35+1.0*1.0*936*(62/100)^4.35=269.4（次）

4. 北京BK6150A

N=1.0*6.4*292*（48.5/100）^4.35+2*1.0*1.0*292*(71.2/100)^4.35=213.5(次) 5. 东风YCY-900

N=1.0*6.4*360*（25/100）^4.35+2*1.0*1.0*360*(78.2/100)^4.35=252.6（次）6. 平板车

N=1.0*6.4*836*（23.7/100）^4.35+1.0*1.0*836*(69.2/100)^4.35=178.7（次）

总的轴载当量：N=104.6+479.1+269.4+213.5+252.6+178.7=1498（次）

5年后轴载当量：N=1497.6*（1+7.5%）^5=2150（次）

10年后轴载当量：N=2150.0*（1+6%）^5=2877（次）

15年后轴载当量：N=2877*（1+5%）^5=3672（次）

设计年限内一个车道的累积当量轴次Ne=[(1+γ)^t-1]*365/γ*N1*η= [(1+7.5%)^5-1]*365/7.5%*1497.9*0.4+[(1+6%)^5-1]*365/6%*2150*0.4+ [(1+5%)^5-1]*365/5%*2877 *0.4=1270257+1769483+2320997= 5360737（次）

当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时， 各级轴载换算成标准轴载P 的当量轴次N ’

1．解放CA340

N ’=1.0*18.5*1124*(22.1/100)^8+1.0*1.0*1124*(56.6/100)^8=12.0（次）

2．太脱拉111S

C1’=1+2*(m-1)=1+2*(2-1)=3

N ’=1.0*18.5*560*(38.5/100)^8+3*1.0*560*(78.2/100)^8=249.9（次）

3. 宇通ZK6890HG

N ’=1.0*18.5*936*（43/100）^8+1.0*1.0*936*(62/100)^8= 40.7（次） 4. 北京BK6150A

C1’=1+2*(2-1)=3

N ’=1.0*18.5*292*(48.5/100)^8+3.0*1.0*292*(71.2/100)^8= 74.4（次） 5. 东风YCY-900 C1’=1+2*(2-1)=3

N ’=1.0*18.5*360*(25/100)^8+3.0*1.0*360*(78.2/100)^8=151.1 （次）

6. 平板车

N ’=1.0*18.5*836*(23.7/100)^8+1.0*1.0*836*(69.2/100)^8= 44.1（次）

路面营运第一年双向日平均当量轴次:12.0+249.9+40.7+74.4+151.1+44.1=572（次） 5年后轴载当量：N=572*（1+7.5%）^5=821.2（次） 10年后轴载当量：N=821.2*（1+6%）^5=1099.0（次） 15年后轴载当量：N=1099*（1+5%）^5=1402.6（次）

设计年限内一个车道的累积当量轴次为：

1365(1)1t

e r N N r

η⎡⎤+-⎣⎦

=

=45.0*2.821*%5.715%)^5.71(*

365-++45.0*0.1099*%

61

5%)^61(*365-++

45

.0*6.1402*%

51

5%)^51(*365-+=706920.3+904494+1131052.5=2742467（次）

2.HPDS 复核计算

一、轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算

序号 车 型 名 称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量