《路基路面工程》课程设计计算书

河南城建学院

《路基路面工程》课程设计计算书

课程名称: 《路基路面工程》

题目:某高速公路路面结构设计

专业: 道路桥梁与渡河工程

学生姓名:

学号: 072410232

指导教师:

开始时间: 2013 年6 月8日

完成时间: 2013 年 6月14 日

课程设计成绩：

指导教师签名：年月日

目录

一设计任务3

1.1、设计时间和地点3

1.2、设计目的和要求3

1.3、设计资料3

1.4、设计依据3

1.5、设计方法和步骤3

1.5、设计成果的编制4

1.6、评分标准及成绩评定4

1.7、设计指导教师及分组情况6

二设计资料6

三、沥青路面设计7

3.1、完成轴载当量换算7

3.2、验算半刚性材料结构层底拉应力9

3.3、结构组合与材料选取10

3.4、隔层材料的抗压模量及劈裂强度10

3.5、设计指标的确定11

3.6、设计资料总结11

3.7、确定水泥稳定碎石层厚度12

四、水泥混凝土路面设计15

4.1、换算标准轴载作用次数15

4.2、初拟路面结构17

4.3、路面材料参数的确定17

4.4、荷载疲劳应力18

4.5、温度疲劳应力19

4.6、防冻厚度检验和接缝设计20

五.设计小结 (21)

参考文献20

附图一 (21)

附图二22

一设计任务

1.1、设计时间和地点

1．时间：2012-2013学年第二学期第15周

2．地点：10#B501

1.2、设计目的和要求

1．目的：《路基路面工程》课程设计是交通工程专业教学的一个重要环节，通过本次设计，使学生对所学本课程专业知识进行一次全面的、系统的综合运用，能进行道路路基、路面结构的设计和计算。进而对所学知识加深理解、巩固和融会贯通。

2．要求：在给定条件下，依据标准和规范合理进行路基、路面结构设计，写出计算书，并绘制相关图纸。

1.3、设计资料

1、道路沿线地质情况；

2、交通量及道路等级；

3、以上资料进行了分组，见附表（设计资料分组表），请每位同学根据自己的班级和学号选择对应的资料进行设计。

1.4、设计依据

1、《公路工程技术标准》JTG B01-2003

2、《公路路基设计规范》JTG D30-2004；

3、《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006；

4、《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2002

5、《路基路面工程》教材邓学钧主编

6、《公路路基设计手册》，人民交通出版社， 1996. 北京

7、《公路设计手册 - 路面》人民交通出版社， 1999.. 北京。

1.5、设计方法和步骤

1、沥青路面设计

计算标准轴载的作用次数；确定道路的交通等级，选定设计年限及车道系数；计算使用年限内累计当量轴次；确定设计弯沉值Ld；确定各路段干湿类型和路基与各层的回弹模量值；路面结构组合设计；按三层体系理论计算路面厚度，确定采用方案，并验算防冻厚度；绘制路面结构图。

2、水泥混凝土路面设计

水泥标准荷载的作用次数；确定交通量分级，选定设计年限及轮迹横向分布系数；计算设计使用年限内累计当量轴次；初拟路面结构，包括结构层次、类型和材料组成，各层的厚度、面板平面尺寸和接缝构造；确定材料参数，确定混凝土的设计弯拉强度和弹性模量，基层垫层和路基的回弹模量，基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量；计算荷载疲劳应力（查应力计算图得最大荷载应力；定接缝传荷系数，综合系数；计算荷载疲劳应力；计算温度应力）；由自然区划选最大温度梯度；按路面结构和板平面尺寸计算最大温度梯度时的翘曲温度应力，最后计算温度疲劳应力；检验初拟路面结构（按γr（σpr+σtr）≤fr公式检验，如不满足，重拟路面结构，重新计算，直到满足要求为止。计算厚度取整至厘米。）；画出最后选定的路面结构图。

1.5、设计成果的编制

1、设计计算书：整理设计过程中的计算形成设计计算书，并辅以必要的文字说明以及相关的示意图和表格。

2、绘制结构图纸：路面结构布置图。

1.6、评分标准及成绩评定

课程设计成绩根据平时考勤、设计成果质量按五级记分评定方法评定。凡成绩不及格者，必须重修。平时考查主要检查学生的出勤情况、学习态度、是否独立完成设计等几方面。设计成果的检查，着重检查设计图纸和计算书的完整性和正确性。

课程设计的成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级评定。参考标准如下：

1.7、设计指导教师及分组情况

1、张会远 0724101班

2、尹振羽李锐铎 0724102班

3、夏英志李辉 0724103班

二设计资料

三、沥青路面设计

3.1、完成轴载当量换算

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

当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力为设计指标时，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 ）

； 1C — 轴数系数;

C 2— 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38；

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：