课程设计--路基路面工程

《路基路面工程》课程设计

驻马店市（Ⅳ2）某一级公路桩号 K23+152-K23+178

系院：建筑工程学院

学生姓名：姚增峰

学号：0937110245

专业：土木工程

年级：09级

完成日期：2011.12.21

指导教师：王明

《路基路面工程》课程设计任务书

一、驻马店市（Ⅳ2）某一级公路在桩号 K23+152~K23+178 段。设计资料：

1、路基：填土为密实粘性土，容许承载力 [σ]=250KPa，f=0.40。

2、墙后填料：粘土，φ=23，γ=17.64 KN/m，C=18.72KPa。

3、挡土墙墙身材料：5号砂浆砌片石，γa=22.3KN/m，δ= φ/2，[σ]=2450 KMpa。

4、设计荷载：汽车 -20 级，挂车 -100。

5、路基宽度自拟，边坡坡度自拟。

6、路槽地面距地下水位1.3m,地面地下水位为0.9m。

二路状调查资料：

1 交通调查

在不利季节调查的双向四车道平均日交通量：

预计未来使用期内，交通量年平均增长率为 4-6% ，。

2 材料调查

沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。

三要求

1所有参加课程设计的同学共分六组，每组排列序号；以上交通量是第6号同学的基准交通量。其他同学，序号每增加或者减收1，相应的每种交通量增加或者减少值为5。

2交通年增长率自己拟定。

3每个学生设计3个路面结构方案比选，选出各项指标最优者。（1）

路基 E0

（2）

路基 E0

（3）

路基 E0 （4）

路基 E0 （5）

路基 E0

（6）

路基 E0

以上路面类型所涉及的各个参数，每个人自己拟定，第一组选（1），第二组选（2），以下类推。沥青混凝土c=0.2~0.3Mpa,内摩擦角为20~35°。

四设计内容及步骤：

（一）沥青混凝土路面

1交通量计算;2设计弯沉值;3确定路面结构组合，选择计算层，确定已知各个结构层适宜厚度;4确定土基回弹模量;5确定路面格结构层的抗压强度、劈裂强度;6根据弯沉值，计算未知结构层厚度;7根据确定的各个结构层，进行结构层的换算;8进行各个结构层的弯拉应力计算与验算;9进行结构层的剪应力验算;10各项设计参数都验算合格，进行设计参数汇总，确定设计方案。

（二）水泥混凝土路面

1确定路面结构组合;2混凝土面板厚度设计（交通量分析计算；路面结构

材料模量确定；荷载疲劳应力计算；温度疲劳应力计算；面板厚度确定）；3面板尺寸和接缝的设计；4路肩设计；5普通混凝土路面配筋设计；6各项设计参数都验算合格，进行设计参数汇总，确定设计方案。

（三）图纸

1用CAD画出沥青混凝土路面结构、水泥混凝土路面结构以及二者衔接处的结构图，要求比例合适，尺寸标注正确

五要求

1设计必须按时按要求完成；

2每位同学独立完成，不得抄袭雷同；

3遵守纪律，准时参加辅导课；

六推荐参考资料

1 《路基路面工程》教材；

2 《公路路基设计规范》（ JTG D30-2004 ）人民交通出版社， 2004. 北京

3 《公路沥青路面设计规范》 JTJ 014-97), 人民交通出版社， 1997. 北京

4 《公路路基设计手册》，人民交通出版社， 1996. 北京

5 〈公路水泥混凝土路面设计规范〉（ JTJ D40-2003 ）人民交通出版社 2003. 北京。

6 〈公路设计手册 - 路面〉人民交通出版社， 1999.. 北京。

1 基本设计资料

在不利季节调查的双向四车道平均日交通量：

该路段为一级公路，沥青混凝土路面设计年限15年，水泥混凝土路面设计基准期为30年，交通量年平均增长5%，车道系数η=0.45，该路段处于中国公路自然区划IV

2

区，路面宽度设计为B=18m，行车道为四车道2×

7.5m。查表知，此公路处于中湿路段，路基土为粉质中液限土，潮湿路段

E 0=19Mpa，中湿路段E

=29Mpa，干燥路段E

=30Mpa，沿线有砂石，且有碎石、

石灰、粉煤灰供应。

2 沥青混凝土路面设计

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。 ﹙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； — 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 2— 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38；

C 1— 轴数系数。当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当间

距离小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：

1+1.2(m-1),m —轴数。

K — 被换算车辆的类型数。

轴载换算结果

车型

i P （kN ） 1C 2C i n （次/日） 4.3512()i

i p C C n p

解放CA10B 前轴 20.25 1 6.4 895 — 后轴 60 1 1 895 97.0 黄河JN150 前轴

49.0 1

6.4 355 102.0 后轴 101.6 1 1 355 380.4 日野KB-211 前轴 4

7.55 1 6.4 118 29.8 后轴 100 1 1 118 11

8.0 太脱拉138

前轴

51.4

1

6.4

169

59.8