路基路面工程课程设计论文

路基路面工程课程设计

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课程设计任务书

目录

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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 抗剪性检验 (8)

3 水泥混凝土路面设计 (9)

3.1交通量分析 (10)

3.2初拟路面结构 (11)

3.3确定材料参数 (11)

3.4计算荷载疲劳应力 (12)

3.5 计算温度疲劳应力 (12)

参考文献 (14)

1 基本设计资料

拟设计道路路线位于微丘区，公路自然划分为II1区。地震烈度为六级。

设计标高243.50m,地下水位1.5m。平均稠度为1.08，季节性冰冻地区，冻结深度为1.2m，所经地区多处为粉性土。

表1-1交通组成及交通量表

车型双向交通量

小客车3100

风潮HDF650 600

三菱PV413 720

黄河JN162A 1500

江淮HFF3150C07 810

雷诺JN75 750

山西SX341 800

东风YCY-900 800

尤尼克2766 80

交通量年平均增长率(%) 10.2

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3-1确定。

﹙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

)(

p

p n C C N i

i K

i ∑==

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； C 2— 轴数系数。

K — 被换算车型的轴载级别。

当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：

()11 1.21C m =+-

式中：m —轴数。

则其设计年限内一个车道上的累计量轴次e N ：

1[(1)1]365

t e N N γηγ

+-⨯=

式中

e N — 设计年限内一个车道的累计当量次数；

t — 设计年限，由材料知，t=15年；

1N — 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次；

γ— 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，γ=0.102； η— 车道系数，由材料知η=0.45。

则

6

.4339458945.045.8184102

.0365

]1)102.01([365

]1)1([151=⨯⨯⨯-+=⨯⨯-+=

ηγ

γN N t e 次。

﹙2﹚验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大于50KN 的各级轴载i P 的作用次数i n 均按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数'N 。

8'

21'1'

)(p

p n C C N i

i K

i ∑==

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 ）；

'1C —轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。

'

2C —轴数系数；

表2-3 轴载换算结果

则其设计年限内一个车道上的累计量轴次'e N 为：

43833869

45.025.8267102

.0365

]1)102.01([365

]1)1([151'=⨯⨯⨯-+=⨯⨯-+=

ηγ

γN N t e 次。

2.2 结构组合与材料选取

根据《公路沥青路面设计规范》，路面结构层采用沥青混凝土（200mm ），基层采用水泥稳定碎石（厚度待定），底层采用二灰土（350mm ），采用三层式沥青混凝土面层，表层采用细粒式密级配沥青混凝土（40mm ），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（70mm ），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（90mm ）。

2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度

土基回弹模量的确定可根据查表法查得。各结构层材料的抗压模量及劈裂强度已 参照规范给出的推荐值确定。见表2-4。

表2-4 结构组合参数

层次 材料名 厚度 (cm) 抗压回弹模量

强度劈裂 （Mpa ） 15°C 模量

20°C 模量 ①

细粒式沥青混凝土

4

2000

1400

1.4