某公路沥青路面 课程设计说明书
《路基路面工程》课程设计--公路沥青路面设计
《路基路面工程》课程设计公路沥青路面设计学校:学院:建筑工程学院班级:姓名:学号:台州某路段高速公路沥青路面设计计算书1.基本资料(1)自然地理条件台州地区计划修建一条双向六车道的高速公路,其中经过调查该路段地处Ⅳ4区,路基为中液限粘土,地下水位离地面高度为1.1m,路基填土高度为0.5m,属于中湿状态;根据我国“沥青及沥青混合料气候分区指标”及相应的“分布图”,得到最热月平均气温>30℃,最低气温低于-9℃,年降雨量>1000mm。
近期双向混合交通量为21000辆/日,交通组成和代表车型的技术参数分别如表1和表2所示,交通量年增长率为8%。
该路线沿线可开采砂砾、碎石,并有丰富的石灰、水泥、粉煤灰、沥青等材料供应。
(2)土基回弹指数的确定设计路段处于Ⅳ4区,路基处于中湿状态,路基土为中液限粘土,稠度为,查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa),得土基回弹模量为MPa。
土基回弹模量<40 MPa,所以对地基进行加固处理,进行填土层50cm处外加25cm厚的石灰处理填土层,查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa),得土基回弹模量为200MPa。
(3)根据可行性研究报告可知路段所在地区近期交通组成与交通量,见表1-1。
预测交通量年增长率为8%。
沥青路面累计标准轴载次数按15年设计。
(4)设计轴载代表车型的技术参数 表1-2序号 汽车 型号 总重 (kN) 载重 (kN) 前轴重 (kN) 后轴重 (kN) 后轴数 轮组数 1 桑塔纳 21 10 7 14 2 五十铃 42 20 14 28 3 解放CA10B 1 双 4 黄河JN150 1 双 5 黄河JN162 1 双 6交通SH3612×2双轴载换算(弯沉及沥青层弯拉应力分析时) 表1-3车型 i P (kN)i n (辆/d )35.421⎪⎭⎫⎝⎛P P n C C i i (辆/日)五十铃 前轴14 — —— — 后轴2818799 解放CA10B 前轴— — — — 后轴 1 1 4536 黄河JN150 前轴1 后轴 1 1 黄河JN162 前轴1 后轴 1 1 交通SH361 前轴1 后轴2×1∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 135.421 (次/日)轴载换算(半刚性层弯拉应力分析时) 表1-4车型 i P (kN)i n (辆/d )821⎪⎭⎫⎝⎛P P n C C i i (辆/日)五十铃 前轴14 — — — — 后轴28 — — — — 解放CA10B 前轴— — — — 后轴11 4536 黄河JN150 前轴49 — — — — 后轴 1 1 黄河JN162 前轴1 后轴 1 1 交通SH361 前轴60 1 后轴2×21∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 1821 (次/日)(5)累计标准轴载作用次数(累计当量轴次)交通量计算详见以下列表,得到累计轴载次数结果见下表,属于重交通等级。
沥青路面课程设计方案实例
路面工程课程设计任务书一、设计资料东北某地(II4)拟建二级公路,全长40km(K0~k40),除由于K31+150~k33+350路段纵坡较大(一般为5%左右),采用水泥混凝土路面外,其余均采用沥青类路面,其中K15+600~k22+440路段为老路改造,采用补强措施,有关资料如下:1.公路技术等级为一级公路,路面宽度为9.0m。
2.交通状况,经调查交通量为4100辆/日,交通组成如表2所示,交通量年平均增长率γ= 4.9%。
交通组成表1 黄河JN150 解放CA10B 东风EQ140 太脱拉138 小汽车25% 50% 15% 3% 7%汽车参数表2车型总重(KN) 载重(KN)前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轮轮组数前轮轮组数轴距(cm)JN150 150.6 82.6 49 101.6 l 双单CA10B 80.25 40 19.40 60.85 1 双单EQ140 92.90 50.00 23.70 69.20 1 双单太脱拉138 211.4 120.00 51.40 2×80 2 双单132 3.路基土质为粘性土,干湿状态为潮湿,道路冻深为160cm。
4.K15+600~K22+440路段原路面为沥青路面,沥青面层厚度h=3cm,路面实测弯沉值分别为:72、81、78、64、66、65、68、75、72、71、66、73、68、77、74、74、81、82、78、79(0.01mm)等共20测点,弯沉测定采用标准轴载,测定时路表温度为27.5℃,前5小时的平均温度为25℃(注:季节影响系数以k l=1.08,温度影响系数K2=1.0)。
二、设计要求1.交通分析;2.拟定路面结构,并说明选用该种路面结构的原因;确定材料参数及水泥混凝土路面板的平面设计;3.计算或验算路面结构层厚度;①沥青路面可采用手工计算和计算机计算两种方式之一,并分析其结果以及说明理由;②拟定几种沥青路面厚度,采用计算机计算,分析沥青面层变化对基层厚度的影响,基层厚度变化对底基层厚度的影响;③对于水泥混凝土路面采用手工计算;4.绘制路面结构图及水泥混凝土路面平面布置图,接缝构造图;5.编写设计说明书。
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。
课设(沥青路面)任务书2014
课设(沥青路面)任务书2014《路基路面工程》课程设计沥青路面工程设计任务书学生班级:姓名:学号:指导教师:湖南理工学院土建学院土木工程教研室2014 年6 月一、依据本道路位于湖南省境内,为适应经济社会发展的需要,上级主管部门下达该路设计任务。
二、设计标准1、《公路工程技术标准》JTG B01-20032、《公路沥青路面设计规范》JTJ014-1997三、工程概况1、公路自然区划:IV5区2、公路等级:二级3、路线总长度:10 km四、设计内容1、拟定路面结构组合方案,进行方案比选。
2、进行轴载换算,确定路面设计弯沉值。
3、确定路基路面结构层设计参数。
4、按三层体系简化法确定路面结构层尺寸。
5、按三层体系简化法验算结构层底面拉应力。
6、提出各结构层的施工技术要求及质量控制标准。
五、设计成果1、设计计算书1份。
2、沥青路面结构设计图A4纸1张。
附:设计基础资料(一)交通组成经调查预测,本路建成初期每昼夜双向混合交通量组成如下:解放CA10B 辆长征XD980 辆东风EQ140 辆解放CA50 辆黄河JN150 辆黄河QD351 辆黄河JN253 辆太脱拉138 辆此外,后轴重小于20KN的小汽车等有_____辆,预计年平均交通量增长率为_____%.(二)土壤地质情况本路从桩号K0+000 至桩号K5+000为填方段,路堤填土高度不等。
路基土壤为粘性土,地下水位距离路槽底面1.2米。
从桩号K5+000至桩号K10+000为挖方段,路基土壤为砂性土。
地下水位距挖方后地面高1.5米。
(三)路用材料沿线地方材料有:碎石、砾石、砂、石灰、粉煤灰等:其他材料如沥青、水泥、矿粉等需外购。
(四)试验资料1、土基回弹模量:E/MPa 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 l/0.01 26 48 80 112 145 206材料名称沥青针入度抗压模量E1/Mpa 劈列强度σ15℃/Mpa 20℃15℃细粒式密级配沥青混凝土≤90 1200~~1600 1800~~2200 1.2~1.6 中粒式密级配沥青混凝土≤90 1000~1400 1600~2000 0.8~1.2 中粒式开级配沥青混凝土≤90 800~1200 1200~1600 0.6~1.0 粗粒式密级配沥青混凝土≤90 800~1200 1200~1600 0.6~1.0 沥青碎石混合料——600~800 ————沥青贯入式——400~600 400~600 ——材料名称配合比或规格要求抗压模量E(Mpa)劈列强度σ(Mpa)备注二灰砂砾7:13:80 1300~1700 0.6~0.8 二灰碎石8:17:75 1300~1700 0.5~0.8 水泥砂砾5%~6% 1300~1700 0.4~0.6 水泥碎石5%~6% 1300~1700 0.4~0.6 石灰水泥粉煤灰砂砾6:3:16:75 1200~1600 0.4~0.6 石灰水泥碎石5:3:92 1000~1400 0.35~0.5 石灰土碎石粒径占60%以上700~1100 0.3~0.4碎石灰土粒径占40%~50%600~900 0.25~0.35水泥石灰砂砾土4:3:25:68 800~1200 0.3~0.4二灰土10:30:60 600~900 0.2~0.3石灰土8%~12% 400~700 0.2~0.25石灰土4%~7% 200~350 ——处理路基用级配碎石符合级配要求300~500——作上基层250~300 作基层用200~250 作底基层用填隙碎石填隙密实200~280 ——作底基层用未筛分碎石具有一定级配符合规范要求180~220——作底基层用天然砂砾150~200中、粗砂80~100 作垫层用车型前轴重(KN) 后轴重(KN)后轴数后轴轮数后轴距(cm)解放CA10B 14.40 60.85 1 双-东风EQ140 23.70 69.20 1 双-黄河JN253 55.00 66.00 2 双-长征XD980 37.10 72.65 2 双122.0 黄河QD351 48.50 97.15 1 双-解放CA50 28.70 68.20 1 双-黄河JN150 49.00 101.60 1 双-太脱拉138 51.40 80.00 2 双132.0。
沥青混凝土路面设计说明书
沥青混凝土路面设计说明书1 路面设计的原则路面结构是直接为行车服务的结构,不仅受各类汽车荷载的作用,且直接暴露于自然环境中,经受各种自然因素的作用。
路面工程的工程造价占公路造价的很大部分,最大时可达50%以上。
因此,做好路面设计是至关重要的。
路面设计内容应包括路面类型与结构方案设计、路面建筑材料设计、路面结构设计和经济评价。
1.1 路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等,并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。
由于路面工程量大,基垫层材料应尽可能采用当地材料,并注意使用各类废弃物。
必要时,应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。
同时,应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的,可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。
1.2 路面建筑材料设计路面建筑材料设计往往是路面设计中不受重视的一块内容,原因在于设计仅仅依据设计规范或当地经验确定路面结构层次,指定各层次材料的标准规范名称。
本次设计运用了大学期间所学的工程技术与材料科学知识,合理考虑了道路所在地的自然环境、材料所在路面结构层次的功能等,论证合理地选择了材料类型和建议配比。
1.3 路面结构设计路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料,运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。
现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面,设计者应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型,然后进行设计。
2 路面设计2.1 沥青路面结构设计标准现行《公路沥青路面设计规范》的设计标准主要以路面表面设计弯沉值作为设计控制指标,对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力。
2.2 累计当量轴次计算(1)轴载换算以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力N1=∑C1C2(Pi/P)4.35(2)累计当量轴次Ne=[(1+r)t-1]×365N1η/rNe—设计年限内一个车道上的累计当量轴次(次) t—设计年限N1—路面竣工后第一年的平均日当量轴次(次/d) r—设计年限内交通量的平均年增长率η—车道系数,取0.652.3 各层材料计算参数的确定2.3.1 沥青路面结构设计主要须确定沥青混合料在25℃和15℃时的抗压模量和15℃的劈裂强度。
最新版沥青路面毕业设计说明书
沥青路面毕业设计说明书一、课程设计任务(1)了解设计任务,拟定工作计划,查阅资料。
(3)按《公路沥青路面设计规范 JIG D50-2006》的内容及要求进行沥青路面结构设计;(5)根据指导教师的要求,采用指定的初始条件进行设计:沥青路面的设计,在完成路面结构组合设计后,利用设计软件进行结构层厚度计算及各层底拉应力验算。
在设计说明书(设计报告书)中应画计算图,采用A4纸打印设计报告书。
(6)出图:沥青路面设计不出图(留待毕业设计时训练出图)二、课程设计报告书主要内容(一)初始条件:区)某新建双向4车道一级公路,拟采用沥青广西南宁地区(IV7混凝土路面,路基土为高液限粘土,地下水位为-1m,路基填土高度1.2m,预计通车初年的交通量如下:表一交通量年平均增长率7%,沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。
(二)要求完成的主要任务:(1)确定路面等级和面层类型;(2)确定土基的回弹模量;(3)路面结构组合设计;(4)根据设计弯沉值计算路面厚度(采用沥青路面设计专用程序,输入设计弯沉值及设计参数汇总表的设计参数后,对需进行厚度计算的结构层进行厚度计算,并进行各层底拉应力验算)。
1.基本资料确定1.1确定公路等级1.1.1计算通车初年的折算交通量其中折算系数查《公路工程技术指标》(JTG B01 2003),表2.0.2各汽车代表车型与车辆折算系数。
表一:各车辆的折算系数由上表可知初年的平均日交通量为3650辆/日1.1.2设计交通量由《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006),表3.1.3各级公路沥青路面设计年限。
一级公路设计年限为15年。
1(1)n=⨯+γAADT ADT-其中:AADT —设计交通量(pcu/d);ADT —起始年平均日交通量(pcu/d);γ—年平均增长率(%);n —预测年限则15年后的设计交通量为:1=⨯+γ=3650×(1+7%)15−1=9412 (pcu/d)(1)nAADT ADT-1.2拟定路基宽度和设计速度及其他资料1)拟定设计速度为:100km/h2) 根据《公路工程技术标准》(JTG B01 2003) 表3.0.11双向四车道,路基宽度为:26m;3) 拟采用沥青路面结构,设计年限为15年;4)沿线土质为粘土;5)土基回弹模量的确定因无实测条件,由查表法预测土基回弹模量:(1)确定临界高度查《路基路面工程》邓学均,表1-9路基临界高度参考值,公路自然区划属IV7区得:1H=1.8m,2H= 1.5m,3H= 1.2m。
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。
公路沥青路面课程设计
公路沥青路面设计摘要:沥青公路在交通运输中性能优良,运用广泛,为国家的经济腾飞起到了巨大的作用。
其建设成本高昂,技术难度要求高,在保证路基稳定性好、持久耐用的同时还要求表面平整、抗滑性能良好。
公路沥青路面的设计修建原则颇多,规范严格。
计算精度高,需综合考虑。
本次课程设计(沥青路面设计)综合考虑了该地自然条件,参照设计规范,通过严谨计算,符合本地沥青路面建设的标准。
关键词:沥青路面设计、设计规范、标准1 基本资料四川达州地区准备新建市郊一级公路,公路设计基准年为2015年,使用年限15年,拟选沥青路面结构路面进行路面结构设计。
公路技术等级为一级公路,为双向六车道。
预测交通量年增长率前八年为 9%,八年后为3%。
1.1气侯水文资料该公路位于夏热冬冷地区,年均温16摄氏度,属亚热带季风气候,温和湿润、四季分明。
雨水多集中在6~月,约占全年降水量的50%以上,年均降水量1200—1500毫米。
1.2 土质与筑路资料该路段山区盆地,土基为砂性土,路基干湿状态为中湿。
当地沿线碎石产量丰富,石料质量良好,砂砾的储量也较丰富,沿线有多个水泥厂、石灰厂,产量大质量好。
另外,附件发电厂粉煤灰储量极为丰富,可用于本项目建设。
1.3 交通资料根据工程可行性研究报告得知初期交通组成与交通量如表1-1所示,不同车型的交通量参数见规范。
表1-1交通组成及交通量表2 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2-1确定。
表2-1 标准轴载计算参数2.1.1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 。
35.4211)(pp n C C N ii Ki ∑==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次数;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 ); C 1— 轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38; C2— 轴数系数。
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。
沥青路面设计说明书
沥青路面设计说明书
1、工程概况
工程名称:沈抚新城园区路
公路等级:一级公路路段区间:
路面宽度:23m 路基宽度:40m
工程拟建时间:2011-6
2、标准荷载
标准轴载名称:BZZ-100
标准轴载:100KN 轮胎接地压强:0.7MPa
当量圆半径:10.65cm 两轮中心距离:31.95cm
3、轴载换算与累计轴载
累计轴次(弯沉设计或沥青层弯拉设计):780.53万次
4、修建类型与设计指标
修建类型:新建设计路段等级:一级公路基层类型:半刚性基层设计指标:设计弯沉
6、设计厚度
以弯沉为设计指标时的设计厚度:19.2cm
7、设计结构
注:
(2)路基表面弯沉值按《公路沥青路面设计规范》的式(5.1.8-1)计算,其参考结果为:
当K=1.3(干燥)时为:238.9(0.01mm);
当K=1.6(中湿)时为:194.1(0.01mm);
当K=1.9(潮湿)时为:163.4(0.01mm)。
高速公路沥青路面课程设计
《路基路面工程》课程设计一、基本资料新建高速公路地处Ⅳ3区,为双向四车道,沿线土质为中液限粘土,填方路基高3m,地表长期积水距路床0.7m,属干燥状态,E=50MPa。
年降雨量为470mm,最高气温38℃,最低气温-26℃,多年最大冻深为120mm,平均冻结指数为700℃,最大冻结指数1150℃.D。
此地有大量碎石集料,并有石灰水泥供应。
二、交通量资料及轴载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轴载换算采用如下公式:式中:N —以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数n i—被换算车型的各级轴载换算次数(次/日)P—标准轴载(KN)P i—各种被换算车型的轴载(KN)C1—轮组系数,双轮组为1.0,单轮组为18.5,四轮组为0.09C2—轴数系数表 1 轴载换算结果表○2累计当量轴次根据设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取20年,四车道的车道系数是0.4~0.5,取0.45累计当量轴次:=[(1+0.094)20-1]×365×5250.32×0.45÷0.094=46149415.19 次(2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次(3)○1轴载换算采用如下计算公式:式中:N —以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数—被换算车型的各级轴载换算次数(次/日)niP —标准轴载(KN)—各种被换算车型的轴载(KN)Pi—轮组系数,双轮组为1.0,单轮组为18.5,四轮组为0.09C1C—轴数系数2表2 轴载换算结果表○2累计当量轴次车道系数取0.45累计当量轴次:=[(1+0.094)20-1]×365×3878.64×0.45÷0.094=34092582.5 次三、结构组合与材料选取根据《公路沥青路面设计规范》,并考虑公路的沿线有大量碎石集料,并有石灰水泥供应,初拟以下路面结构组合表3 结构组合参数(cm )15℃模量20℃模量(Mpa)1 细粒式沥青混凝土 4 2000 1400 1.42 中粒式沥青混凝土 6 1800 1200 13 粗粒式沥青混凝土8 1200 1000 0.84 水泥稳定碎石待定1500(弯沉计算用)1500(弯沉计算用)0.5 3600(弯拉应力计算用)3600(弯拉应力计算用)5 石灰土35 550(弯沉计算用)550(弯沉计算用)0.225 1500(弯拉应力计算用)1500(弯拉应力计算用)6 土基50 50四、设计指标的确定(1)设计弯沉值l dl d=600N e−0.2A c A s A b 式中:l d—设计弯沉值N e—设计年限内的累计当量年标准轴载作用次数A c—公路等级系数,高速公路取1.0A s—面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0A b—基层类型系数,半刚性基层为1.0所以l d=600N e−0.2A c A s A b=600×(4.615×107)−0.2×1.0×1.0×1.0=17.6 (0.01mm)(2)各层材料按容许层底拉应力σR,按下列公式计算:σR =σsK s式中:σR—路面结构材料的极限抗拉强度(Mpa)σs—路面结构材料的容许拉应力,即该材料能承受设计年限N e次加载的疲劳弯拉应力(Mpa)K s—抗拉强度结构系数计算结果表4 各层材料按容许层底拉应力σR五、路基处于干燥状态时路面结构厚度的计算1)按设计弯沉值计算设计层厚度 :(弯沉值按新建路面 F 公式计算)LD= 17.6 (0.01mm)H( 4 )= 250 mm LS= 19.2 (0.01mm)H( 4 )= 300 mm LS= 17.4 (0.01mm)H( 4 )= 294 mm(仅考虑弯沉)2)按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 294 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 294 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 294 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 294 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 294 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)3)路面设计层厚度 :H( 4 )= 294 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 294 mm(同时考虑弯沉和拉应力)4)通过对设计层厚度取整以及对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土 40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 60 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 80 mm----------------------------------------水泥稳定碎石 300 mm----------------------------------------石灰土 300 mm----------------------------------------土基六、路基处于中湿状态时路面结构厚度的计算1.按设计弯沉值计算设计层厚度 :(弯沉值按新建路面 F 公式计算)LD= 17.6 (0.01mm)H( 4 )= 300 mm LS= 18.6 (0.01mm)H( 4 )= 350 mm LS= 17.1 (0.01mm)H( 4 )= 333 mm(仅考虑弯沉)2.按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 333 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 333 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 333 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 333 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 333 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)3.路面设计层厚度 :H( 4 )= 333 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 333 mm(同时考虑弯沉和拉应力) 4.验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度 45cm沥青层厚度18cm,总厚度为 86cm验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .5.通过对设计层厚度取整以及对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土 40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 60 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 80 mm----------------------------------------水泥稳定碎石 340 mm----------------------------------------石灰土 350 mm----------------------------------------土基七、材料组成及用量设计参照《沥青路面设计规范》及已建成高速公路实例,初定路面材料如下:⑴表面层(AC13):最佳沥青用量 4.8%⁄密度 2.405 g cm3碎石:砂:石屑:矿粉=38:35:21:6⑵中面层(AC20):最佳沥青用量 4.3%⁄密度 2.45 g cm3碎石(10~20):碎石(5~50):砂:石屑:矿粉=45:16:16:18:5⑶下面层(AC20):最佳沥青用量 3.8%⁄密度 2.44 g cm3碎石(10~30):碎石:(10~20)碎石(5~50):砂:矿粉=13:27:25:29:6⑷水泥稳定碎石:水泥剂量 6%⁄最大干密度 2.31 g cm3(9.5~31.5):(4.75~9.5):(2.36~4.75):(0~2.36)=30:32:16:22⑸石灰土:石灰剂量 11%八、面层施工要求面层施工过程可分为沥青混合料的拌合运输、现场铺筑两个阶段(1)拌合及运输在工厂拌制混合料所用的固定式拌和设备有间歇式和连续式两种。
公路沥青课程设计
公路沥青课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解公路沥青的基本概念、分类和性质;2. 学生能够掌握公路沥青混合料的组成、设计原理及施工技术;3. 学生能够了解公路沥青路面病害的类型、成因及防治措施。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析公路沥青路面的性能要求,进行沥青混合料的设计;2. 学生能够运用公路沥青施工技术,完成沥青路面的铺设;3. 学生能够运用所学知识,对公路沥青路面病害进行识别和防治。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对公路工程的热爱,增强对我国交通事业的使命感;2. 学生树立安全、环保意识,认识到公路沥青材料在绿色交通中的重要性;3. 学生通过团队合作,培养沟通、协作能力和敬业精神。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课程,旨在培养学生对公路沥青材料的认识、设计和施工能力。
学生特点:学生具备一定的理论基础,具有较强的动手能力和好奇心,对实际工程有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论联系实际,采用案例教学、实验教学和现场教学相结合的方法,提高学生的实际操作能力。
通过分解课程目标,使学生在掌握知识的同时,提升技能和情感态度价值观。
后续教学设计和评估将以此为基础,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 公路沥青基本概念与性质- 沥青的定义、分类及组成- 沥青的物理、化学性质及其对路面性能的影响2. 沥青混合料设计原理- 沥青混合料的组成及作用- 沥青混合料的设计原则与流程- 沥青混合料的配合比设计3. 公路沥青路面施工技术- 沥青混合料的制备与运输- 沥青路面的铺设与碾压- 施工质量控制与验收标准4. 公路沥青路面病害及防治- 沥青路面病害的类型、成因及危害- 沥青路面病害的防治措施- 沥青路面养护与修复技术教学内容安排与进度:第一周:公路沥青基本概念与性质第二周:沥青混合料设计原理第三周:公路沥青路面施工技术第四周:公路沥青路面病害及防治教材章节:第一章:沥青与沥青混合料基本知识第二章:沥青混合料设计第三章:沥青路面施工技术第四章:沥青路面病害与防治教学内容依据课程目标,结合教材章节进行选择和组织,确保科学性和系统性。
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。
沥青路面设计说明
沥青路面设计说明附件一:沥青路面专项设计说明1、路床顶面设计标准路基交工验收前,应对路基外观质量和局部缺陷进行整修或处理,路床顶面表层的整修,应根据质量缺陷的具体情况采用合理的方案、工艺进行。
补填的土层压实厚度应不小于100mm,压实后表面应平整,密实,不得松散、起皮。
路床顶面验收按照《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1)及《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)的有关要求执行,其施工质量应符合下表的规定。
2、路面结构设计1、车行道路面结构路面结构各层由上至下依次为:4cmAC-13C细粒式沥青混凝土乳化沥青粘层(0.5kg/m2)8cmAC-25C粗粒式沥青混凝土乳化沥青封层(1.0kg/m2)18cm5%水泥稳定碎石基层18cm4%水泥稳定碎石底基层2、人行道路面结构6cm彩色人行道板2cm1:2水泥砂浆卧底12cmC10水泥混凝土3、路用材料设计1、沥青砼面层沥青砼路面应具有平整、密实、抗滑、耐久的品质,并具有高温抗车辙、低温抗开裂、良好的抗水损害并具有防止雨水渗入基层的功能。
本工程沥青砼面层路用性能应符合下表要求:热拌沥青混合料应符合以下要求:2、材料要求(1)、一般要求①沥青路面使用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验,经评定合格后方可使用,不得以供应商提供的检测报告或商检报告替代现场检测。
②不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。
①沥青本工程沥青采用70号A级道路石油沥青,符合“重交通道路石油沥青技术要求”,其各项指标不得低于《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)要求;70号道路石油沥青技术要求表注:[1]试验方法按照现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)规定的方法执行。
用于仲裁试验求取PI时的5个温度的针入度关系式的相关系数不得小于0.997。
②粗集料沥青混合料所用粗集料应该采用碎石,粗集料的生产必须由具有生产许可证的采石场生产;路面面层在条件允许的情况下,尽可能选用符合要求的玄武岩,若无玄武岩可采用石灰岩等碱性石料。
公路沥青路面课程设计
设计合理性
评价学生的设计是否符合公路沥青路面设计 的相关规范和标准。
设计可行性
评价学生的设计是否在实际工程中可行,并 考虑经济、环境等因素。
设计表达能力
评价学生的设计报告、图纸等成果的表达是 否清晰、准确。
优秀案例分享与讨论
01 选取具有代表性的优秀案例,进行分享和讨论。 02 分析优秀案例的设计思路、方法、特点等,总结
06
课程设计成果展示与评价
设计成果提交要求
设计报告
包括设计思路、设计过程、设计结果等内容 的详细报告。
计算书
包括路面结构层厚度计算、材料用量计算等 。
设计图纸
包括路面结构图、路面材料配合比设计图等 。
其他相关材料
如实验数据、调研报告等。
评价指标体系建立
设计创新性
评价学生在设计过程中是否能够提出新颖的 设计思路和方法。
用优质沥青、加强路面养护等。
压实度不足
03
可能是由于压路机吨位不足、碾压遍数不够等原因造成。解决
方案包括更换合适吨位的压路机、增加碾压遍数等。
05
沥青路面养护管理与维修技术
养护管理策略制定
确定养护目标
根据公路等级、交通量、路面状况等因素,制定合理的养护目标 ,如保持路面平整度、提高抗滑性能等。
制定养护计划
02
沥青路面材料选择与性能评价
沥青材料类型及特点
01
02
03
石油沥青
由石油提炼得到,具有良 好的粘结性、塑性和温度 稳定性,是常用的沥青路 面材料。
煤沥青
由煤焦油蒸馏得到,具有 较高的软化点和良好的耐 候性,但粘结性较差。
天然沥青
由自然界中存在的沥青矿 藏开采得到,性能稳定, 但产量有限,价格较高。
某高速公路沥青路面课程设计(平原微丘区)
某高速公路沥青路面课程设计(平原微丘区)Design of Asphalt Pavement Structure for a Certain HighwayDesign Data1.Design Titlen of Asphalt Pavement Structure and Roadbed Design for a Certain Highway2.Design RequirementsThe design level of the highway in Henan province is a high-speed highway。
with a design reference year of 2017 and a design service life of 15 years。
The design intends to choose een asphalt pavement structure or cement concrete pavement。
and requires road surface structure design.3.Meteorological DataThe highway is located in zone II5 and belongs to a warm continental monsoon climate with mild climate and distinct seasons。
The annual average temperature is een 14℃ and 14.5℃。
with the lowest temperature in January and the monthly average temperature is een -0.2℃ and 0.4℃。
The temperature in July is around 27℃。
with the highest historical temperature of 40.5℃and the lowest historical temperature of -17℃。
《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。
沥青路面设计说明
路面设计说明一、变更理由1、根据4月13日上午县政协周公彪主席现场办公会决定原设计路基宽25m,路面宽20m,两侧各2.5m硬路肩,改为路基宽25m,路面宽16m,两侧设1m硬路肩,剩余宽度培土路肩。
2、该路段为宜巴省道(S334)秭归县新县城通往县内腹地的咽喉,亦是连接通往重庆滚装码头以及翻坝高速的通道咽喉,承担着翻坝滚装运输的繁重任务。
根据调查翻坝高速通往滚装码头的车辆为双向通行,车货总重超过100t,根据路面结构计算原设计路面结构层进行了适当调整。
二、路基工程加固处理措施路基工程改造结束后,必须经有关部门验收,验收合格后方可进行路面铺筑。
全路段均应采用重型压路机振动压实,压实度≥96%。
高挡土墙墙背回填料、高路堤填方应重点压实,必要时应作特殊处理,对于压实度太差,地下水位较高路段,在先做好排水处理后,应下挖80~100cm后,换填级配较好的炮炸石或灰土(水泥稳定类、石灰稳定类和二灰稳定类),并应分层填筑、人工分层夯实。
对实测弯沉值≥200(0.01mm)的软弱路段,应重点整治,要求整治后路基实测回弹模量不小于30MPa。
路面施工前,全路段均应根据设计要求,调整好路拱横坡、平整度及弯道超高。
全线挡土墙、涵洞等构造物应作一次全面详细调查。
对石砌挡土墙或涵洞中等构造物石料强度或稳定性较差部分,建议拆除重建或采取其它补救措施,杜绝安全和质量隐患。
路基挖填边坡过高、过陡地段,建议修建截水沟之类大型排水构造物,避免地表水直接冲刷侵蚀边坡土体,引起坍塌现象。
对未经正式验收且有质量问题的构造物,应尽快请有关专家提出具体处理意见,必要时应拆除重建。
在铺筑面层前,应根据《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)要求,对该路段进行正常养护。
三、路面结构1、设计标准路段按一级公路设计,按中华人民共和国交通部颁发的《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)执行,路基宽25m,路面宽16m,行车道两侧各设1m宽C20片石砼路肩,剩余宽度培土路肩。
沥青路面结构设计计算说明书(含电算)
沥青路面结构设计计算说明书(一)设计资料济南地区新建一级公路,设计速度为80km/h,双向四车道。
沿线土质为粘土,地下水位为1m,路基填土高度为1.2m。
公路沿线有可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰供应。
根据工程可行性报告得知,近期交通组成与交通量、不同车型的交通参数见表1,交通量年平均增长率为6%。
【表1.1 近期交通组成与交通量、车辆交通参数】注:基本要求为车道系数、车辆类型分布系数、当量设计轴载换算系数等均按照新建沥青路面,可采用水平三选取计算。
(二)设计任务该公路拟采用沥青路面结构,沥青面层要求采用沥青混凝土,基层采用无机结合料稳定类基层,试设计沥青路面结构和厚度。
(三)设计步骤1.交通荷载参数分析依表1.1,初始年大型客车和货车双向年平均日交通量为1946辆/日,交通量年增率γ=6%.(1)设计使用年限根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)3.0.2,沥青路面一级公路的设计使用年限t=15(年)。
(2)方向系数及车道系数根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.4,方向系数DDF取0.55。
根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.5,车道系数LDF取0.6。
(3)各类车比例、满载比例、设计轴载换算系数整体式货车即表1.1中3类、4类、5类车,占比为62.95%;半挂式货车即表1.1中7类车,占比为16.19%。
根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.6,新建路面按水平三考虑,故公路TTC分类为TTC4,由此车辆类型分布系数VCDF(%)分别为如下:【表3.1.1 车辆类型分布系数】各类车型的满载车占比PERmh如下取值:【表3.1.2 各类车型满载车占比】2-11类车辆当量设计轴载换算系数EALFml (非满)和EALFmh(满)依不同计算作用,如下:【表3.1.3 2-11类车辆当量设计轴载换算系数】(4)交通荷载等级、设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次初始年设计车道的年平均日货车交通量Q1=AADTT×DDF×LDF=642(辆/日),设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆)Qt = Q1×365×[(1+γ)t-1]/γ=5454258(辆/日),属于中等交通荷载等级;初始年设计车道的年平均当量轴次N1=Q1×Σ(VCDFm×EALFm)=1043.4(次),设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次Nt依表3.1.3有:①当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne1=8864560(次);②当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne2=6.146937×108(次);③当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修期限内设计车道的当量设计轴载累计作用次数Ne3=8864560(次);④当验算路基顶面竖向压应变时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne4=1.393465×107(次)。
某高速公路沥青路面课程设计(平原微丘区)
某高速公路沥青路面课程设计(平原微丘区)某高速公路沥青路面课程设计第一部分设计资料一设计题目某高速公路的沥青路面的结构计算与路基设计二设计资料 1.设计任务书要求河南某公路设计等级为高速公路,设计基准年为2021年,设计使用年限为15年,拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面,需进行路面结构设计。
2.气象资料该公路处于Ⅱ5区,属于温暖带大陆性季风气候,气候温和,四季分明。
年气温平均在14℃∽14.5℃,一月份气温最低,月平均气温为-0.2℃∽0.4℃,七月份气温27℃左右,历史最高气温为40.5℃,历史最低气温为-17℃,年平均降雨量为525.4毫米∽658.4毫米,雨水多集中在6∽9月份,约占全年降雨量的50%以上。
平均初霜日在11月上旬,终霜日在次年3月中下旬,年均无霜日为220∽266天。
地面最大冻土深度位20厘米,夏季多东南风,冬季多西北风,年平均风速在3.0米/秒左右。
3.地质资料与筑路材料由于路线地处平原微丘Ⅱ5区,调查及勘察中发现,该地区属于第四系,岩性为黄土状粘土,主要分布于低山丘陵区,坡前和山前冲击、倾斜平原表层,具有大空隙,垂直裂缝发育,厚度变化大,承载能力低,该层具轻微湿陷性。
应注意发生不均匀沉陷的可能。
其他未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。
当地沿线碎石产量丰富,石料质量良好。
可考虑用水泥稳定石屑作基层,路段所处的土基强弱悬殊,其计算回弹模量E0有两个代表值分别为30和60MPa。
沿线有多个石灰厂,产量大质量好。
另外,附件发电厂粉煤灰储量极为丰富,可用于本项目建设,本项目所在地域较缺乏砂砾。
4.交通资料根据工程可行性研究报告得知近期交通组成与交通量如表一所示,交通量年增长率如表二所示,不同车型的交通量参数见规范。
近期交通组成与交通量表一车型三菱FR415 五十铃NPR595 交通量(辆/日)车型 400 500 江淮HF150 东风SP9135B 交通量(辆/日) 600 600 第1页共20页某高速公路沥青路面课程设计江淮HF140A 东风KM340 600 600 五十铃EXR181 700 交通量年增长率表二期限2021∽2021 2021∽2021 5.设计标准高速公路全线按六车道高速公路标准设计行车道、路缘带、中间带、硬路肩和土路肩。
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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CA340N=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111SC1=1+1.2*(m-1)=1+1.2*(2-1)=2.2N=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ZK6890HGN=1.0*6.4*936*(43/100)^4.35+1.0*1.0*936*(62/100)^4.35=269.4(次)4. 北京BK6150AN=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-900N=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CA340N ’=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111SC1’=1+2*(m-1)=1+2*(2-1)=3N ’=1.0*18.5*560*(38.5/100)^8+3*1.0*560*(78.2/100)^8=249.9(次)3. 宇通ZK6890HGN ’=1.0*18.5*936*(43/100)^8+1.0*1.0*936*(62/100)^8= 40.7(次) 4. 北京BK6150AC1’=1+2*(2-1)=3N ’=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)=3N ’=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)1te r N N rη⎡⎤+-⎣⎦==45.0*2.821*%5.715%)^5.71(*365-++45.0*0.1099*%615%)^61(*365-++45.0*6.1402*%515%)^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1 解放CA340 22.1 56.6 1 双轮组11242 太脱拉111S 38.5 78.2 2 双轮组 <3 5603 宇通ZK6890HG 43 62 1 双轮组9364 北京BK6150A 48.5 71.2 2 双轮组 >3 2925 东风YCY-900 25 78.2 2 双轮组 >3 3606 平板车23.7 69.2 1 双轮组836设计年限 15 车道系数 0.4序号分段时间(年) 交通量年增长率1 5 7.5 %2 5 6 %3 5 5 %一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1643 ,属重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时 :路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 1498设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 5283370属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时 :路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 493设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 1738786属轻交通等级路面设计交通等级为重交通等级公路等级高速公路五、三种路面结构设计1、半刚性基层。
公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1路面设计弯沉值 : 27.1 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1.2 0.442 中粒式沥青混凝土 1 0.373 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.294 水泥稳定碎石 0.6 0.355 水泥石灰砂砾土 0.4 0.18二、新建路面结构厚度计算新建路面的层数 : 5标准轴载 : BZZ-100路面设计弯沉值 : 27.1 (0.01mm)路面设计层层位 : 4设计层最小厚度 : 150 (mm)层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差容许应力(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土 30 1800 15.49 2760 200.442 中粒式沥青混凝土 50 1386 11.62 2268 12.96 0.373 粗粒式沥青混凝土 80 1024 9.27 1450 9.27 0.294 水泥稳定碎石 ? 3300 25.34 3300 25.34 0.355 水泥石灰砂砾土 200 1686 17.75 1686 17.75 0.186 新建路基 35按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 27.1 (0.01mm)H( 4 )= 150 mm LS= 24.8 (0.01mm)由于设计层厚度 H( 4 )=Hmin时 LS<=LD,故弯沉计算已满足要求 .H( 4 )= 150 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 150 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm σ( 5 )= 0.194 MPaH( 4 )= 200 mm σ( 5 )= 0.162 MPaH( 4 )= 172 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度 :H( 4 )= 150 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 172 mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度 500 mm验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土 30 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 50 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 80 mm----------------------------------------水泥稳定碎石 180 mm----------------------------------------水泥石灰砂砾土 200 mm----------------------------------------新建路基三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差综合影响系数(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土 30 1800 15.49 2760 2012 中粒式沥青混凝土 50 1386 11.62 2268 12.9613 粗粒式沥青混凝土 80 1024 9.27 1450 9.2714 水泥稳定碎石 180 3300 25.34 3300 25.3415 水泥石灰砂砾土 200 1686 17.75 1686 17.7516 新建路基35 1计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 :第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 22.7 (0.01mm)第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 24.5 (0.01mm)第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 27.3 (0.01mm)第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 31.5 (0.01mm)第 5 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 90.7 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 266.2 (0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)第 1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-0.262 (MPa)第 2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-0.075 (MPa)第 3 层底面最大拉应力σ( 3 )=-0.08 (MPa)第 4 层底面最大拉应力σ( 4 )= 0.143 (MPa)第 5 层底面最大拉应力σ( 5 )= 0.174 (MPa)2、柔性基层与半刚性基层复合路面设计交通等级为重交通等级公路等级高速公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1路面设计弯沉值 : 27.1 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1.2 0.442 中粒式沥青混凝土 1 0.373 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.294 密级配沥青碎石 0.6 0.225 水泥稳定碎石 0.6 0.35二、新建路面结构厚度计算新建路面的层数 : 5标准轴载 : BZZ-100路面设计弯沉值 : 27.1 (0.01mm)路面设计层层位 : 4设计层最小厚度 : 80 (mm)层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差容许应力(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土 30 1800 15.49 2760 20 0.442 中粒式沥青混凝土 50 1386 11.62 2268 12.96 0.373 粗粒式沥青混凝土 80 1024 9.27 1450 9.27 0.294 密级配沥青碎石 ? 1100 10.3 1694 11.62 0.225 水泥稳定碎石 250 3300 25.34 3300 25.34 0.356 新建路基 35按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 27.1 (0.01mm)H( 4 )= 80 mm LS= 24.6 (0.01mm)由于设计层厚度 H( 4 )=Hmin时 LS<=LD,故弯沉计算已满足要求 .H( 4 )= 80 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 80 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 80 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 80 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 80 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 80 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度 :H( 4 )= 80 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 80 mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度 500 mm验算结果表明 ,路面总厚度比路面最小防冻厚度小 10 mm ,程序将自动在上述刚设计的路面最下层厚度中予以补足 .通过对设计层厚度取整和将路面防冻厚度不足部分增补到路面最下层, 最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土 30 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 50 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 80 mm----------------------------------------密级配沥青碎石 80 mm----------------------------------------水泥稳定碎石 260 mm----------------------------------------新建路基三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差综合影响系数(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土 30 1800 15.49 2760 20 12 中粒式沥青混凝土 50 1386 11.62 2268 12.9613 粗粒式沥青混凝土 80 1024 9.27 1450 9.2714 密级配沥青碎石 80 1100 10.3 1694 11.6215 水泥稳定碎石 260 3300 25.34 3300 25.3416 新建路基35 1计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 :第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 23.9 (0.01mm)第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 26.3 (0.01mm)第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 30.3 (0.01mm)第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 36.8 (0.01mm)第 5 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 45.2 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 266.2 (0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)第 1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-0.271 (MPa)第 2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-0.066 (MPa)第 3 层底面最大拉应力σ( 3 )=-0.052 (MPa)第 4 层底面最大拉应力σ( 4 )=-0.045 (MPa)第 5 层底面最大拉应力σ( 5 )= 0.287 (MPa)3、柔性基层公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1.6路面设计弯沉值 : 43.4 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1.2 0.442 中粒式沥青混凝土 1 0.373 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.294 密级配沥青碎石 0.6 0.225 级配碎石二、新建路面结构厚度计算新建路面的层数 : 5标准轴载 : BZZ-100路面设计弯沉值 : 43.4 (0.01mm)路面设计层层位 : 4设计层最小厚度 : 80 (mm)层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差容许应力(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土 40 1800 15.49 2760 20 0.442 中粒式沥青混凝土 60 1386 11.6 2268 13 0.373 粗粒式沥青混凝土 90 1024 9.2 1450 9.27 0.294 密级配沥青碎石 ? 1100 10.3 1694 11.6 0.225 级配碎石 200 400 0 400 06 新建路基 35按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 43.4 (0.01mm)H( 4 )= 80 mm LS= 42.8 (0.01mm)由于设计层厚度 H( 4 )=Hmin时 LS<=LD,故弯沉计算已满足要求 .H( 4 )= 80 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 80 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 80 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 80 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 140 mm σ( 4 )= 0.226 MPaH( 4 )= 160 mm σ( 4 )= 0.212 MPaH( 4 )= 148 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度 :H( 4 )= 80 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 148 mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度 500 mm验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土 40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 60 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 90 mm----------------------------------------密级配沥青碎石 148 mm----------------------------------------级配碎石 200 mm----------------------------------------新建路基三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差综合影响系数(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土 40 1800 15.49 2760 2012 中粒式沥青混凝土 60 1386 11.6 2268 1313 粗粒式沥青混凝土 90 1024 9.2 1450 9.2714 密级配沥青碎石 148 1100 10.3 1694 11.615 级配碎石 200 400 0 400 016 新建路基35 1计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 :第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 35 (0.01mm)第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 40.8 (0.01mm)第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 51.2 (0.01mm)第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 71.9 (0.01mm)第 5 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 166.5 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 266.2 (0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)第 1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-0.305 (MPa)第 2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-0.014 (MPa)第 3 层底面最大拉应力σ( 3 )= 0.018 (MPa)第 4 层底面最大拉应力σ( 4 )= 0.22 (MPa)六、参考文献1、《路基路面工程》,邓学钧,人民交通出版社。