课程设计--路基路面工程
毕业设计《路基路面工程》课程设计
目录1 路基设计 (1)1.1 路基横断面设计 (1)1.1.1 确定路基横断面形式 (1)1.1.2 确定自然区划和路基干湿类型 (1)1.1.3 路基横断面尺寸设计 (2)1.2 道路横断面排水设计 (3)1.2.1 边沟设计 (3)1.2.2 排水沟设计 (3)1.2.3 截水沟设计 (4)1.3 路基稳定性验算 (4)1.3.1 路基稳定性验算 (4)1.3.2 路基坡面防护 (6)1.4 路基施工设计 (7)1.4.1 施工要点 (7)1.4.2 路基压实 (8)1.4.3 其它路基设施的施工 (9)2 刚性路面设计 (10)2.1 行车荷载 (10)2.1.1 车辆类型和轴型 (10)2.1.2 轴载换算 (10)2.1.3 交通分析 (12)2.2 路面结构组合设计 (13)2.2.1 垫层设计 (13)2.2.2 基层设计 (14)2.2.3 面层设计 (15)2.2.4 路肩设计 (16)2.2.5 路面排水设计 (16)2.3 路面结构层设计 (17)2.3.1 初拟路面结构 (17)2.3.2 路面材料参数确定 (17)2.3.3 基层顶面回弹模量 (18)2.3.4 荷载疲劳应力分析 (20)2.3.5 温度疲劳应力 (22)2.4 接缝设计 (25)2.4.1 纵向接缝 (25)2.4.2 横向接缝 (26)2.5 水泥混凝土面层混合料设计 (27)2.5.1 基本要求 (27)2.5.2 配合比设计 (27)2.6 钢筋用钢量计算 (30)2.7 水泥混凝土路面机械摊铺施工 (31)3 柔性路面设计 (33)3.1 初拟路面结构方案 (33)3.2 轴载换算并确定路面容许弯沉值 (34)3.2.1 车辆类型和轴型 (34)3.2.2 以设计弯沉值为指标轴载换算 (34)3.2.3 层底拉应力验算轴载换算 (36)3.3 确定路基回弹模量 (38)3.4 确定材料回弹模量 (38)3.5 三层体系简化确定路面结构 (39)3.5.1 求算综合修正系数 (40)3.6 验算结构层底地面拉应力 (41)3.6.1 验算中粒式沥青混凝土面层 (41)3.6.2 验算水泥砂砾基层 (43)3.6.3 验算石灰水泥粉煤灰砂砾底基层 (44)3.7 各结构层材料组成设计 (45)3.8 各结构层施工技术要求及质量控制标准 (45)3.9 工程量及材料组成设计 (46)参考文献 (47)1路基设计路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填而成的岩土结构物,是道路的主要组成部分之一,其好坏决定道路的使用品质。
路基路面工程课程设计
一、路基(挡土墙)设计1.1 设计资料某新建公路重力式路堤墙设计资料如下.(1)墙身构造:墙高8m,墙背仰斜角度,墙身分段长度20m,其余初始拟采用尺寸如图1—1所示.图1—1 初始拟采用挡土墙尺寸图(2)土质情况:墙背填土为砂性土,其重度,内摩擦角;填土与墙背间的摩擦角.地基为整体性较好的石灰岩,其容许承载力,基底摩擦系数。
(3)墙身材料:采用5号砂浆砌30号片石,砌体重度,砌体容许压应力,容许剪应力,容许压应力。
1.2 劈裂棱体位置确定1.2.1 荷载当量土柱高度的计算墙高6m,按墙高缺点附加荷载强度进行计算。
按照线形内插法,计算附加荷载强度:,则:1.2.2 破裂角的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:因为,则有根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:1。
2。
3 验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度:车辆荷载分布宽度:所以,,即破裂面交于荷载范围内,符合假设.1。
2。
4 路基边坡稳定性验算可利用解析法进行边坡稳定性分析,则有其中,,,.对于砂性土可取,即,则:所以,路基边坡稳定性满足要求。
1。
3 土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式:1.3.1 土压力作用点位置计算表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。
1.3.2土压力对墙趾力臂计算基底倾斜,土压力对墙趾的力臂:1.4 挡土墙稳定性验算1.4.1 墙体重量及其作用点位置计算挡土墙按单位长度计算,为方便计算,从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分,右侧为平行四边形,左侧为两个三角形(如图1-2):图1—2挡土墙横断面几何计算图式1。
4.2抗滑稳定性验算对于倾斜基底,验算公式:所以,抗滑稳定性满足要求。
1。
4。
3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算公式:所以,抗倾覆稳定性满足要求。
1.5 基地应力和合力偏心矩验算1。
5.1 合力偏心矩计算上式中,弯矩为作用于基底形心的弯矩,所以计算式,需要先计算对形心的力臂:根据之前计算过的对墙趾的力臂,可计算对形心的力臂。
路基路面工程课程设计_百度文库
黑龙江大学课程名称:路基路面工程学院:建筑工程学院专业:土木工程学号:20084580 年级: 2008级学生姓名:李朋飞指导教师:王正君路基路面课程设计目录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 防冻层厚度检验 ....................................................................................................................... 8 3 水泥混凝土路面设计 (8)3.1 交通量分析 (9)3.2 初拟路面结构 (10)3.3 确定材料参数 (10)3.4 计算荷载疲劳应力 (11)3.5 计算温度疲劳应力 (11)3.6 防冻厚度检验和接缝设计 .................................................................................................. 12 参考文献 ........................................................................................................................................ .. (13)路基路面课程设计1 基本设计资料该路段设计年限20年,交通量年平均增长8.7%,车道系数η=0.5,该路段处于中国公路自然区划II2区,路面宽度为B=24.5m,行车道为四车道2×7.5m,此公路设有一个收费站,且处于中湿路段,设计任务书要求收费站采用水泥混凝土路面,其他路段采用沥青混凝土路面。
《路基路面工程》课程设计-路面工程部分
课程注重实用性,帮助学生在实际工作中应用所学知识。
路面工程的基本概念
路面定义
路面构造
路面是指用于车辆通行的道路表层。 路面由不同层次的材料组成,包括 基层、底层和表层。
路面施工
路面施工过程包括平整、压实和铺 装。
路面工程的发展历程
1
古代路面
古代路面以石块或木板铺设,用于行车和行人通行。
2
现代路面
现代路面更加坚固、平整,使用沥青混凝土等材料。
3
未来路面
未来路面将更加智能化,能够自动修复和调节。
路面材料及其选择
沥青
沥青是一种常用的路面材料,具有良好的黏附性和 抗水性。
草坪
在一些景观区域,草坪可以作为路面材料,美观又 环保。
混凝土
混凝土路面耐久性强,适合承受重载交通和恶劣环 境。
砂石
《路基路面工程》课程设 计-路面工程部分
这个课程设计将带你深入了解路面工程的概念、发展历程、材料选择、施工 工艺与技术以及质量检测与评估,通过实例分析与案例讨论帮助你掌握相关 知识。
路基路面工程课程概述
1 全面介绍
课程将全面介绍路基路面工程的相关知识和技术。
2 理论与实践
结合理论与实践,帮助学生深入理解课程内容。
砂石路面适用于一些低交通量的道路。
路面施工工艺与技术
1 平整技术
路面施工过程中,采用不同的平整技术,使路面表层平整。
2 压实技术
通过压实设备对路面材料进行压实,提高路面的稳定性和耐久性。
3 铺装技术
采用不同的铺装技术,如机械铺装和手工铺装。
路面质量检测与评估
质量检测
通过检测路面的平整度、抗滑性等 指标,评估路面质量。
路基路面工程课程设计
《路基路面工程》课程设计任务书一、设计任务及内容:任务:1、重力式挡土墙设计;内容:1、土压力计算;2、设计挡土墙截面尺寸;3、挡土墙各项指标验算;二、设计资料重力式挡土墙设计依据1、墙身构造拟采用浆砌片石重力式路堤墙(如图,墙高H与填土高a的组合可选择:墙高H=6m,填土高a=2.5m;(土木104班学号为单号)墙高H=7m,填土高a=2m;(土木104班学号为双号)墙高H=8m,填土高a=1.5m;(土木105班学号为单号)墙高H=9m,填土高a=1m (土木105班学号为双号)任一组合进行计算;填土边坡1:1.5,墙背俯斜,1:0.25(α=14°02′),墙身分段长度10m。
2、车辆荷载公路I级。
3、土壤地质情况墙背填土容重γ=18 ,计算内摩擦角φ=35°,填土与墙背间的摩擦角δ=φ/2;粘性土地基,容许承载力[σ。
]=250KPa,基底摩擦系数f=0.30;4、墙身材料2.5号砂浆砌25号片石,砌体容重=22 ;砌体材料抗压极限强度为600KN,材料抗剪极限强度为100KN,材料抗拉极限强度为60KN。
《路基路面工程》课程设计指导书一、课程设计的目的课程设计是高等学校学生在校学习专业课的一个重要环节,也是学生综合运用所学的知识解决实际问题和独立钻研的良好机会。
二、课程设计内容及要求内容:1、土压力计算;2、设计挡土墙截面尺寸;3、挡土墙各项指标验算;要求是:1、培养综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力;2、系统巩固并提高基础理论课与专业知识;3、掌握挡土墙、路面结构的设计计算方法;三、课程设计的步骤1、研读挡土墙计算有关例题。
2、认真分析设计任务书所提供的设计依据。
3、进行挡土墙的设计计算(以极限状态设计的分项系数法进行设计)。
(1) 进行车辆荷载换算;(2) 利用有关设计手册中的相应公式,计算主动土压力,求出土压力的大小、方向及作用点;(3) 设计挡土墙截面;先拟定墙身尺寸,然后进行:a) 抗滑稳定性计算;b) 抗倾覆稳定性验算;c) 基底应力验算;d) 截面应力验算;e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取。
道路路基路面工程课程设计
道路路基路面工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 使学生了解道路工程中不同材料的特点、选用原则及其在路基路面中的应用。
3. 让学生了解我国道路工程的相关标准和规范。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行道路路基路面设计的实际操作能力。
2. 培养学生分析和解决道路工程中实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱道路工程专业,树立正确的职业观。
2. 增强学生的环保意识,使其关注道路工程对环境的影响。
3. 培养学生的社会责任感,使其认识到道路工程对社会经济发展的重要作用。
课程性质:本课程为专业核心课程,旨在培养学生的道路工程设计和施工能力。
学生特点:学生已经具备一定的道路工程基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生达到以下具体学习成果:1. 能够正确理解和应用道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 能够分析不同材料在道路工程中的应用,并合理选用。
3. 能够按照我国相关标准和规范进行道路路基路面设计。
4. 能够独立或团队协作解决道路工程中的实际问题。
5. 能够关注道路工程对环境和经济的影响,树立正确的职业观和价值观。
二、教学内容1. 道路工程概述:介绍道路工程的基本概念、分类及其在国民经济中的作用,使学生了解道路工程的发展现状和未来趋势。
(对应教材第一章)2. 路基工程:讲解路基的基本构成、功能、设计原则及施工技术,重点分析不同类型路基的特点及适用场合。
(对应教材第二章)3. 路面工程:阐述路面的基本类型、结构组成、设计原理及施工方法,分析各种路面材料的性能及选用原则。
(对应教材第三章)4. 道路排水工程:介绍道路排水系统的设计原理、构成及施工要求,使学生了解道路排水工程的重要性及其对道路使用寿命的影响。
路基路面工程课程设计(+心得)
《路基路面工程》课程设计沥青路面设计方案一:(1)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 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组20002 日野KB222 50.2 104.3 1 双轮组10003 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组20004 解放CA10B 19.4 60.85 1 双轮组10005 黄河JN163 58.6 114 1 双轮组1000设计年限12 车道系数 1序号分段时间(年) 交通量年增长率1 5 6 %2 4 5 %3 34 %当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07公路等级二级公路公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1路面设计弯沉值: 21.5 (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 .282 粗粒式沥青混凝土.8 .213 石灰水泥粉煤灰土.8 .34 天然砂砾(2)新建路面结构厚度计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 4标准轴载: BZZ-100路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)路面设计层层位: 4设计层最小厚度: 10 (cm)层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa)(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.22 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .83 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .44 天然砂砾? 250 2505 土基32按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm)H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 85 cm(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50 cm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 3 cm粗粒式沥青混凝土7 cm石灰水泥粉煤灰土25 cm天然砂砾85 cm土基(3)竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 4标准轴载: BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 计算应力3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 计算应力4 天然砂砾8 250 250 不算应力5 土基32计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 49.7 (0.01mm)第2 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 56.9 (0.01mm)第3 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 78.8 (0.01mm)第4 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 403.1 (0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS= 291.1 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.359 (MPa)第2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.033 (MPa)第3 层底面最大拉应力σ( 3 )= .235 (MPa)方案二:(1)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 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组20002 日野KB222 50.2 104.3 1 双轮组10003 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组20004 解放CA10B 19.4 60.85 1 双轮组10005 黄河JN163 58.6 114 1 双轮组1000设计年限12 车道系数 1序号分段时间(年) 交通量年增长率1 5 6 %2 4 5 %3 34 %当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07公路等级二级公路公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1路面设计弯沉值: 21.5 (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 .282 中粒式沥青混凝土.8 .233 粗粒式沥青碎石4 水泥稳定碎石.6 .295 水泥石灰砂砾土.25 .09(2)新建路面结构厚度计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 5标准轴载: BZZ-100路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)路面设计层层位: 4设计层最小厚度: 15 (cm)层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa)(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 2.5 1500 1600 .82 中粒式沥青混凝土 4 1250 1380 .73 粗粒式沥青碎石 5 1200 14004 水泥稳定碎石? 1700 1700 .145 水泥石灰砂砾土20 1500 1500 .086 土基32按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 25 cm LS= 23.9 (0.01mm)H( 4 )= 30 cm LS= 21.2 (0.01mm)H( 4 )= 29.4 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H( 4 )= 29.4 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 29.4 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 29.4 cm(第4 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 49.4 cm σ( 5 )= .09 MPaH( 4 )= 54.4 cm σ( 5 )= .08 MPaH( 4 )= 54.3 cm(第5 层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H( 4 )= 29.4 cm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 54.3 cm(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50 cm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.(3)竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 5标准轴载: BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 2.5 1500 1600 计算应力2 中粒式沥青混凝土 4 1250 1380 计算应力3 粗粒式沥青碎石 5 1200 1400 不算应力4 水泥稳定碎石20 1700 1700 计算应力5 水泥石灰砂砾土20 1500 1500 计算应力6 土基32计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 27.2 (0.01mm)第2 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 29.2 (0.01mm)第3 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 32.5 (0.01mm)第4 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 37.1 (0.01mm)第5 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 99.8 (0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS= 291.1 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.239 (MPa)第2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.142 (MPa)第4 层底面最大拉应力σ( 4 )= .061 (MPa)第5 层底面最大拉应力σ( 5 )= .206 (MPa)水泥混凝土路面方案一:(1)水泥混凝土路面设计设计内容: 新建单层水泥混凝土路面设计公路等级: 二级公路变异水平的等级: 中级可靠度系数: 1.12面层类型: 普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重(kN) (kN) (kN) (kN)1 单后轴货车0 02 77.3 0 0 0 0 20002 单后轴货车0 0 2 154.3 0 0 0 0 10003 单后轴货车0 0 2 92.9 0 0 0 0 20004 单后轴货车0 0 2 80.25 0 0 0 0 10005 单后轴货车0 0 2 172.6 0 0 0 0 1000行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1轮迹横向分布系数 .4 交通量年平均增长率 5 %混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量33000 MPa混凝土面层板长度 6 m 地区公路自然区划Ⅱ面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数.87基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料180 13002 石灰粉煤灰土150 6003 土基30基层顶面当量回弹模量ET= 165.5 MPaHB= 220 r= .691 SPS= 1.27 SPR= 5.52BX= .7 STM= 2.23 KT= .55 STR= 1.22SCR= 6.74 GSCR= 7.55 RE= 51 %HB= 289 r= .907 SPS= .87 SPR= 3.77BX= .51 STM= 2.13 KT= .53 STR= 1.13SCR= 4.9 GSCR= 5.49 RE= 9.8 %HB= 307 r= .964 SPS= .8 SPR= 3.46BX= .46 STM= 2.06 KT= .52 STR= 1.08SCR= 4.54 GSCR= 5.08 RE= 1.6 %HB= 310 r= .973 SPS= .79 SPR= 3.42BX= .46 STM= 2.08 KT= .53 STR= 1.09SCR= 4.51 GSCR= 5.05 RE= 1 %HB= 312 r= .979 SPS= .78 SPR= 3.38BX= .44 STM= 2.01 KT= .51 STR= 1.03SCR= 4.41 GSCR= 4.94 RE=-1.2 %设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 1.447365E+07路面的设计基准期: 20 年设计基准期内标准轴载累计作用次数: 6.987341E+10路面承受的交通等级:特重交通等级基层顶面当量回弹模量: 165.5 MPa混凝土面层设计厚度: 312 mm(2)新建基(垫)层及土基顶面竣工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数: 2标准轴载: BZZ-100层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料240 16002 石灰粉煤灰稳定粒料180 13003 土基32第1 层顶面竣工验收弯沉值LS= 36.4 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 42.4 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算) 第2 层顶面竣工验收弯沉值LS= 122.1 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 170.1 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算) 土基顶面竣工验收弯沉值LS= 291.1 (0.01mm)(根据“路基路面测试规程”公式计算)LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算) 方案二:(2)水泥混凝土路面设计设计内容: 新建单层水泥混凝土路面设计公路等级: 二级公路变异水平的等级: 中级可靠度系数: 1.13面层类型: 普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重(kN) (kN) (kN) (kN)1 单后轴货车0 02 77.3 0 0 0 0 20002 单后轴货车0 0 2 154.3 0 0 0 0 10003 单后轴货车0 0 2 92.9 0 0 0 0 20004 单后轴货车0 0 2 80.25 0 0 0 0 10005 单后轴货车0 0 2 172.6 0 0 0 0 1000 行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1轮迹横向分布系数 .39 交通量年平均增长率 5 %混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量33000 MPa混凝土面层板长度 6 m 地区公路自然区划Ⅱ面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数.87基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料160 13002 石灰粉煤灰土180 6003 填隙碎石150 5004 土基32基层顶面当量回弹模量ET= 212.4 MPaHB= 220 r= .636 SPS= 1.21 SPR= 5.25BX= .69 STM= 2.21 KT= .54 STR= 1.2SCR= 6.45 GSCR= 7.29 RE= 45.8 %HB= 282 r= .815 SPS= .86 SPR= 3.71BX= .52 STM= 2.12 KT= .53 STR= 1.13SCR= 4.84 GSCR= 5.47 RE= 9.4 %HB= 298 r= .861 SPS= .79 SPR= 3.43BX= .49 STM= 2.12 KT= .53 STR= 1.13SCR= 4.56 GSCR= 5.15 RE= 3 %HB= 304 r= .878 SPS= .77 SPR= 3.33BX= .47 STM= 2.07 KT= .52 STR= 1.08SCR= 4.41 GSCR= 4.98 RE=-.4 %设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 1.447365E+07路面的设计基准期: 20 年设计基准期内标准轴载累计作用次数: 6.812657E+10路面承受的交通等级:特重交通等级基层顶面当量回弹模量: 212.4 MPa混凝土面层设计厚度: 304 mm(2)新建基(垫)层及土基顶面竣工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数: 3标准轴载: BZZ-100层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料160 13002 石灰土180 6003 填隙碎石150 5004 土基32第1 层顶面竣工验收弯沉值LS= 43 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 51.4 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)第2 层顶面竣工验收弯沉值LS= 84.7 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 111.7 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)第3 层顶面竣工验收弯沉值LS= 219.5 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 333.4 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)土基顶面竣工验收弯沉值LS= 291.1 (0.01mm)(根据“路基路面测试规程”公式计算)LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)课程设计心为期两周的课程设计终于在紧张的节奏中接近尾声,两周的时间,同学们都受益匪浅,它是繁忙的,但更是充实的。
路基路面工程课程设计
《路基路面工程》课程设计任务书及指导书许昌学院城市与环境学院XX公路A标段路基路面结构设计任务书Ⅰ设计原始资料:一、路基稳定性设计该公路按二级路设计,双向四车道,顶宽18米,某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,坡率1:1.5,土的重度γ=18.6KN/m3,土的内摩擦角φ=12°,粘聚力系数C=16.7MPa 。
二、路面工程设计路基土质为粘性土,采用普通混凝土路面,路面宽9米,交通量增长率取5%,交通调查得知,设计车道使用初期标准轴载日作用次数1782次。
自然区划为Ⅲ区,进行刚性路面设计。
Ⅱ设计依据及参考资料1.路基路面工程:邓学钧,人民交通出版社;2.公路工程技术标准(JTGB01—2003):人民交通出版社;3.公路路基设计规范(JTG D30—2004):人民交通出版社;4.公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40—2002):人民交通出版社;5.其他各种交通部颁设计、施工等技术规范;6.其他各种教材资料等.Ⅲ设计要求1、要求综合应用有关基础课、技术基础课及专业课所学的知识,依照部颁有关设计规范,独立完成本设计中的各项设计任务。
2、掌握边坡稳定性分析中有关元素,数据,计算方法的选择。
刚性路面设计时参照规范要求,合理设计各结构层厚度,进行验算,达到设计指标要求。
3、通过计算,正确画出图示,写出计算表格。
4、要求能独立的、认真的完成设计的内容,设计计算无误,文理通顺。
5、设计文件要求设计部分:设计计算与说明书,内容包括:目录、设计内容简介、指导书、设计计算书(只有数据不同重复计算部分可只写出部分计算过程)等。
XX公路A标段路基路面结构设计指导书一、路基稳定性设计该公路按二级公路标准设计,顶宽为18米,边坡坡率1:1.5(1) 绘出路堤横断面(2) 将汽车标准荷载换算成土柱高度(3) 按4.5H法确定滑动圆心辅助线(4) 取2至3个圆心,绘制不同位置的滑动曲线(5) 计算稳定系数K,判断路基稳定性。
路基路面课程设计任务书
《路基路面工程》课程设计任务书题目: A重力式挡土墙设计B 沥青路面设计C 水泥混凝土路面设计1. 课程设计教学条件规定制图教室2. 课程设计任务(1)理解设计任务,确定工作计划,查阅资料。
(2)按《公路路基设计规范》(JTG D30-2023)“5.4 挡土墙”一节,采用极限状态设计法进行重力式挡土墙设计;(3)按《公路沥青路面设计规范 JIG D50-2023》旳内容和规定进行沥青路面构造设计;(4)按《公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2023》旳内容和规定进行水泥混凝土路面构造设计;(5)根据指导教师旳规定,采用指定旳初始条件进行设计:重力式挡土墙、水泥混凝土路面和沥青路面旳设计计算按所选方案手算;在设计阐明书(设计汇报书)中应画计算图,采用A4纸打印设计汇报书。
(6)出图:重力式挡土墙、沥青路面设计不出图(留待毕业设计时训练出图);水泥混凝土路面设计,绘制面板接缝构造和钢筋布置图,A3图纸1页。
3. 课程设计汇报书重要内容A重力式挡土墙设计(一)初始条件:(1)浆砌片石重力式仰斜路堤墙,墙顶填土边坡1:1.5,墙身纵向分段长度为10m ;路基宽度26m ,路肩宽度3.0m ;(2)基底倾斜角0α:tan 0α=0.190,取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ; (3)设计车辆荷载原则值按公路-I 级汽车荷载采用,即相称于汽车−超20级、挂车−120(验算荷载);(4)墙后填料砂性土容重γ=183/m kN ,填料与墙背旳外摩擦角τ=0.5φ;粘性土地基与浆砌片石基底旳摩擦系数μ=0.30,地基容许承载力[0σ]=250a kP ;(5)墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石,圬工容重k γ=223/m kN ,容许压应力a a kP 600][=σ,容许剪应力a j kP 100][][==στ,容许拉应力a L kP 60][=σ;(6) 如下设计参数区别为每人一题,详细见下表:(二)规定完毕旳重要任务:按《公路路基设计规范》(JTG D30-2023)“5.4 挡土墙”一节,采用极限状态设计法进行设计:(1)车辆荷载换算;E和其作用点位置;(2)计算墙后积极土压力a(3)设计挡土墙截面,墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范规定。
《路基路面工程》课程设计路面工程部分
采用极限平衡法、有限元法等方法进行路基稳定性分析。同时,结合工程经验和实践,对分析结果进行综合评价和判 断。
注意事项
在分析过程中,需要考虑不同因素对路基稳定性的影响,如地质条件、水文条件、气候条件等。同时, 还需要注意分析方法的适用性和局限性,以及分析结果的可靠性和准确性。
04
路面施工工艺与质量控制
排水顺畅。
质量检查与验收标准
施工过程质量检查
在施工过程中进行定期或不定期的质量检查,包 括材料质量、施工工艺、压实度等方面的检查。
完工后质量验收
施工完成后进行全面的质量验收,包括路面平整 度、厚度、压实度、弯沉值等方面的检测。
验收标准
根据设计文件和相关规范制定验收标准,确保路 面工程质量符合设计要求和相关标准。
延长道路使用寿命
合理的路面工程设计和施工能够延长道路使用寿命,减少维修和养 护成本,提高经济效益。
促进区域经济发展
良好的路面工程能够改善交通条件,提高运输效率,降低物流成本, 从而促进区域经济发展。
02
路面工程基础知识
路面结构组成及功能
垫层
设置在路基和基层之间,起排水、 隔水、防冻、防污等作用。
通需求,导致交通拥堵现象严重。
道路状况不佳
02
原有道路设计标准低,使用年限长,路面破损、坑洼不平等问
题频发,影响行车安全。
城市规划调整
03
为配合城市整体规划和未来发展需要,对道路进行改造升级成
为必要措施。
改造方案制定过程
现场调研与数据分析
对原有道路进行详细勘察和数据收集,包括交通量、路面状况、排 水系统等方面,为后续改造提供依据。
鼓励学生积极参与实际工程项目,积累实践经验,提高解决实际问 题的能力。
路基路面工程课程设计报告书
成绩评定等级:《路基路面工程》课程设计计算书1、重力式挡土墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计学 生 姓 名:学 号:指 导 教 师:日 期:大学土木与建筑学院2018、01题目一: 重力式挡土墙设计设计资料: 1.浆砌片石重力式仰斜路堤墙、墙顶填土边坡1:1、5;取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0、5m;道路车行道为双向四车道;2.墙后填料砂性土容重γ=193/m kN ,内摩擦角ϕ、粘聚力为0=c ;3、填料与挡土墙墙背的摩擦角ϕδ32=;4、粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0、30、地基容许承载力设计值f =300a kP ;5.墙身采用2、5号砂浆砌25号片石、圬工容重k γ=213/m kN 、抗压强度kPa f cd 710=、抗剪强度kPa f vd 120=;墙后砂性土填料内摩擦角ϕ:①32°墙面与墙背平行、墙背仰斜坡度: ②1:0、25墙高H: ③5m墙顶填土高a : ④3、0m要求完成的主要任务:1. 计算墙后主动土压力及其作用点位置;由10.25=1402'=14.03α。
由墙背仰斜坡度:,可得,22=3221.3333δϕ=⨯︒≈︒ 由墙顶填土边坡1:1、5、b=4、5m墙高五米、按照线性插入法可得附加荷载强度q=16、25kN/㎡假设破裂面交于荷载中部、则有:00000016.250.861911(2)()(3520.86)238.882211()(22)tan 2211(3) 4.5(4.50.5)0.865(5+2320.86)tan(14.03)42.8522qh m A a H h a H B ab b d h H H a h γα==≈=+++=⨯++⨯⨯==++-++=⨯⨯++⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯-︒= =++=-14.03+21.33+32=39.3ψαδϕ︒︒︒︒tan tan tan 39.3 1.34,53.27θψθ=-=-︒==︒ (1)4 1.8(41)1.30.511.650.2517.35()tan 10.7250.25 4.50.5 6.2510.7217.35L Nb N m d mL b mH a mm m m θ=+-+=⨯+-+=+⨯+=+⨯=⨯++=<<所以符合规范要求。
路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计一、设计背景随着经济的发展和城市化进程的加速,道路建设成为社会经济发展和人民生活水平提高的重要标志之一,因此,对于路基路面工程的研究和设计具有重要意义。
本课程设计旨在让学生通过实际操作掌握道路设计和施工的基本知识和技能,通过实地勘测、资料调查等方式了解实际工程的情况,提高实际操作能力和设计能力。
二、设计内容1. 课程设计目标•掌握道路工程设计和施工的基本知识和技能;•了解道路工程的基本原理和设计理念;•提高实际操作能力和设计能力;•加深对于道路工程的认识和理解。
2. 课程设计任务(1)实地勘测对于设计现场进行实地勘测,包括地形、地貌、自然因素、人文因素等综合考量。
通过测绘技术记录勘测结果,并制定勘测报告。
参考现有的道路设计标准和原理,结合实际勘测结果,制定出道路工程设计方案,并制定设计方案报告。
(3)技术指导对于设计方案进行专业的技术指导,包括工程施工、材料选用、设备使用等具体操作指导。
(4)工程实践根据设计方案,实施道路工程的实践操作,按照设计要求进行施工,并掌握实际操作技能。
(5)成果评价对于课程设计成果进行全面评价,包括设计方案的合理性、施工可行性、工程实践的质量等内容,为今后的实际操作提供可靠的理论支持。
三、设计实施步骤1. 勘测基础数据收集•搜集土地利用现状图、国家地形图等勘测基础数据;•确定勘测范围,获取贵行前基础数据;•进行现场勘测,包括对设置路线进行勘测、道路所在地的地理位置、地形、地貌、水文气象等因素的勘测。
•综合勘测结果和基础数据,进行初步的设计方案制订;•着手制定设计方案报告,对方案进行完善;•在教师的指导下,进行更改、完善和优化。
3. 技术指导•教师对学生进行专业技术指导,提高学生的实际操作能力;•教师对学生进行材料选择、设备使用等方面的指导,确保工程质量。
4. 工程实践•按照设计要求进行工程操作;•学生实践操作,了解道路工程实际操作的一般规律;•教师进行指导,纠正学生操作中的问题。
路基路面课程设计
《路基路面工程》课程设计计算书1.重力式挡土墙设计2.边坡稳定性设计3.沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计学生姓名:学号:指导教师:日期:目录一、重力式挡土墙设计 (4)设计参数 (4)车辆荷载换算 (4)土压力计算 (4)挡土墙计算 (6)二、边坡稳定性设计 (8)初始条件 (8)表格数据 (9)三、沥青混凝土路面设计 (12)轴载分析 (12)构组合与材料选取 (14)结各层材料的抗压模量和和劈裂强度 (15)土基回弹模量的确定 (15)设计指标的确定 (15)设计资料总结 (16)四、水泥混凝土路面设计 (19)交通分析 (19)初拟路面结构 (19)路面材料参数确定 (20)混凝土板应力分析及厚度计算 (20)计算荷载疲劳应力 (21)接缝设置 (22)路肩及路面排水设施 (22)一、重力式挡土设计1 设计参数1.1几何参数:挡土墙墙高H=4m, 取基础埋置深度D=1.5m, 挡土墙纵向分段长度取L=10m ; 墙面与墙背平行, 墙背仰斜, 仰斜坡度1:0.25, =-14.04, 墙底(基底)倾斜度, 倾斜角;墙顶填土高度=2m, 填土边坡坡度1:1.5, , 汽车荷载边缘距路肩边缘; 1.2力学参数:墙后填土砂性土内摩擦角, 填土与墙背外摩擦角, 填土容重;墙身采用2.5号砂浆砌25号片石, 墙身砌体容重,砌体容许压应力,砌体容许剪应力,砌体容许拉应力;地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算按教材公式, 把车辆荷载换算为等代均布土层厚度。
3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角θ直线形仰斜墙背, 且墙背倾角较小, 不会出现第二破裂0000=+-=35+17.5-14.04=38.34ψϕδα22011(a )(24)1822A H =+=+=,001111ab (2)tan =224+62222B H a H α=++⨯⨯+⨯⨯⨯=(224)tan14.040tan tan tan 38.340.79-2.37θψ=-=-=或(舍)038.31θ=3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置3.2.1计算主动土压力a E 计算a E 及其水平分量x E 、竖直分量y Ea 000cos()(tan )sin()cos(38.3135)18(18tan 38.316)sin(38.3138.34)43.68k E A B Nθϕγθθψ+=-++=⨯-⨯+= 00cos()43.68cos(17.514.04)43.60x a E E kN δα=-=⨯-=00sin()43.68sin(17.514.04) 2.64y a E E kN δα=-=⨯-=3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置100tan 32tan 38.31 2.63tan tan tan 38.31tan14.04b a h m θθα--===--214 2.63 1.37h H h m =-=-=经试算取1 1.20b m =00110tan tan 1.20 1.20tan14.04tan10.76 1.26B b b m αα=+=+=32211213222(33)3(2)42(343 2.634 2.63)342(24 2.63)1.38x H a H h H h Z H a H h m+-+=⎡⎤+-⎣⎦+⨯⨯-⨯⨯+=⎡⎤⨯+⨯⨯-⎣⎦= 0tan 1.26 1.38tan14.04 1.61m y x Z B Z α=+=+=因墙底(基底)倾斜, 需把求得的、修正为、, 取进行修正:0110tan 1.38 1.20tan10.76 1.15x x Z Z b m α=-=-= 11tan 1.20 1.15tan14.040.91y x Z b Z mα=-=-=3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
路基路面工程第四版课程设计
路基路面工程第四版课程设计一、课程简介路基与路面是公路工程中的两个重要部分,其设计与施工是保障公路使用安全和舒适性的关键。
本课程通过教授路基路面工程基本理论和实践技能,以及工程设计过程的基本方法和流程,使学生掌握公路工程中路基与路面设计的相关知识和技能。
二、课程目标1.了解路基与路面的基本概念、基本要求和设计方法;2.掌握路基与路面设计过程中需要用到的相关工具、软件和设备;3.能够根据道路级别、设计速度、地质情况等条件,制定相应的路基路面方案;4.能够进行现场勘察、测量和设计,保证路基路面工程建设质量和安全性;5.培养学生的团队合作精神、沟通协作能力和独立思考能力。
三、课程内容1.路基设计理论和实践基础——路面种类及其特征、路基类型及其优缺点、构造物与沟渠设计等;2.路面设计理论和实践基础——路面结构分类、材料特性、路面病害及其防治、特种路面等;3.工程勘察与测量——现场测量技术、勘察报告编制、测量数据处理与图纸设计等;4.软件工具和设备应用——AutoCAD、3DMAX、VRay、PS,增强现实技术应用、地面探测仪等;5.实践案例分析——公路工程现场参观、个人小组论文展示、理论知识与现实工程的链接;6.课程设计——参与真实工程的设计、提出合理化建议和方案创新。
四、教学方法1.理论课程:以课堂讲解、讨论、PPT演示等方式进行;2.实践课程:组织学生到实验室或在现场进行模拟和实际操作;3.个人或小组论文:呈现自己或者小组对于工程案例的思考和方案设计等创新性思考成果。
五、评测方法1.平时成绩占40%:包括出勤、作业、课堂互动、个人或小组论文等等;2.期中考试占30%:主要考察理论知识;3.期末考试占30%:主要考察实践能力。
六、参考书籍1.《公路工程设计手册》;2.《公路工程CAD绘图与计算机辅助设计》;3.《路基与路面设计手册》;4.《公路工程项目管理》。
七、总结路基与路面是重要的公路基础设施之一,它们负责人类交通安全和顺畅。
路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计一、课程设计背景路基路面工程是土木工程的重要分支之一,其广泛应用于现代交通建设中。
在道路、铁路等交通建设工程中,路基和路面属于工程的基础和面源部分,对于工程的安全性、舒适度、经济性都有很大的影响。
因此,对路基路面工程的设计和施工要求十分严格。
本次课程设计,旨在让学生通过实际操作,了解路基路面工程建设的一些基本方法和技术要点。
二、课程设计目的通过本次课程设计,学生应该能够掌握如下技能:1.了解路基路面工程建设的基本流程和技术要点,包括工程勘察、设计、施工和验收等环节;2.掌握路基路面工程建设的主要设备和工具的使用方法;3.学会基于实地勘察数据制定路基路面工程设计方案,包括设计计算、图纸制作、技术标准选择和建设方案制定等;4.学会现场施工管理技能,包括施工进度控制、质量安全控制、人员管理和资料管理等;5.学会路基路面工程验收技巧,包括质量验收、工程维护和保养等。
三、课程设计内容本次课程设计分为以下几个部分:1. 路基路面工程设计在这一部分主要是学生学习如何制定路基路面工程设计方案,先进行实地勘察,然后在基础上进行设计计算,包括标准选择、技术要点、材料选择等。
最后输出设计图纸和建设方案。
2. 路基路面工程施工在这一部分主要是学生学习如何进行路基路面工程的现场施工管理和监督,包括施工进度控制、质量安全控制、人员管理和资料管理等。
通过实践操作,学生应该能够掌握现场施工管理的核心技术。
3. 路基路面工程验收在这一部分主要是学生学习如何进行路基路面工程的质量验收、维护和保养等,包括验收标准、验收程序和验收方法等。
通过实践操作,学生应该能够掌握验收标准和验收技巧。
四、课程设计思路本次课程设计的核心思路,是将理论知识与实践操作相结合,让学生通过实际操作了解路基路面工程建设的基本流程和技术要点,掌握相关设备和工具的使用方法,并结合教师的指导和实践操作,学会制定路基路面工程设计方案、现场施工管理和验收技巧等实际技能。
《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。
路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计课程设计:路基路面工程一、导言时间:本课程为期一个学期,共16周。
课程目标:本课程旨在使学生了解路基路面工程的基本概念、设计、施工、监理和质量控制等方面的知识,以便充分了解和掌握此类工程的技术要求。
二、课程内容1. 路基路面工程的概念及基本要求介绍路基路面工程的定义、分类、基本组成及设计要求等内容,让学生了解路基路面工程的基本概念和要求。
2. 路基路面材料与性能介绍各种建筑材料在路基路面工程中的应用,特别是常用的路基材料、路面材料的性能、特点及其在工程中的应用。
3. 路基路面工程设计包括路基路面工程设计的流程、设计要点、设计程序及注意事项,重点讲解公路路基路面工程的设计方法和技术。
4. 路基路面施工技术介绍路基路面工程的施工技术,包括施工要点、施工流程、技术标准和规范等内容,讲解施工中需要注意的问题和解决方案。
5. 路基路面工程监理介绍路基路面工程的监理要求和监理工作的程序及关键要点,重点强调如何防止出现安全事故和质量问题。
6. 路基路面工程质量控制讲解路基路面工程质量控制的基本要求、标准及质量检验方法,着重讲解路基检验、路面检验等方面的内容。
三、课程教学方法1. 理论讲授:采用零散知识点集中授课的方式,让学生全面、深入地了解路基路面工程的设计、施工、监理和质量控制等方面的知识。
2. 实践教学:在教授理论知识的同时,通过课堂讲解、学生演示、实地参观等形式,让学生深入了解和掌握路基路面工程的实际应用。
3. 经典案例分析:通过分析案例,让学生学习和掌握路基路面工程技术规范、标准以及施工质量控制等方面的知识。
四、成绩评定方法1. 平时成绩:包括课堂表现、作业、出勤情况等,占总成绩的20%。
2. 期中考试:占总成绩的30%。
3. 期末考试:占总成绩的50%。
五、参考书目1. 道路工程手册2. 公路工程手册(路基卷)3. 公路工程手册(路面卷)4. 公路工程施工规范5. 公路工程质量验收标准以上就是本课程的详细内容,希望学生能够认真学习和掌握相关知识,以便在将来的实际工作中能够熟练应用。
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《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IV2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)(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; — 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()ii 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 16.4 355 102.0 后轴 101.6 1 1 355 380.4 日野KB-211 前轴 47.55 1 6.4 118 29.8 后轴 100 1 1 118 118.0 太脱拉138前轴51.416.416959.8后轴160 2.2 1 169 2872.3 东风EQ-140前轴20.7 1 6.4 1025 ---后轴69.3 1 1 1025 207.9黄河JN362前轴63.0 1 6.4 116 99.5后轴127 1 1 116 328.1 跃进230前轴15.2 1 6.4 1345 ---后轴33.3 1 1 1345 11.3∑N 4306.1则其设计年限内一个车道上的累计量轴次eN:=15262020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iP的作用次数in均按下式换算成标准轴载P的当量作用次数'N。
8'21'1')(ppnCCN iiKi∑==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;in—被换算车型的各级轴载换算次数(次/日);P—标准轴载(kN);iP—各种被换算车型的轴载(kN);'1C—轴数系数;'2C—轮组系数,双轮组为1.0,单轮组为18.5,四轮组为0.09;车型iP(kN)'1C'2Cin(次/日)''812()iipC C n p 解放CA10B前轴20.25 1 18.5 895 —后轴60.0 1 1 895 15.0黄河JN150前轴49.0 1 18.5 355 —后轴101.6 1 1 355 403.1日野KB-211前轴47.55 1 18.5 118 —后轴100 1 1 118 118太拖拉138前轴51.4 1 18.5 169 15.2后轴160 3 1 169 21775.5 东风EQ-140 前轴20.7 1 18.5 1025 —后轴69.3 1 1 1025 54.5黄河JN362 前轴63.0 1 18.5 116 53.3 后轴12.7 1 1 116 --∑N 22434.6则其设计年限内一个车道上的累计量轴次'eN为:=79514483次2.2 结构组合与材料选取根据《公路沥青路面设计规范》,并考虑公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供应,路面结构层采用沥青混凝土(190mm),基层采用水泥稳定碎石(300mm),底层采用二灰土(厚度待定),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(60mm),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该路属于区,路基填土为密实粘性土,路槽底距地下水位高度为1.3m,由表1-6路基临界高度参考值,知此高度介于之间,属于中湿路基;由表1-4路基干湿类型和表1-5各自然区划土基干湿分界稠度知,路基平均稠度介于之间,取ω=1.0,查表12-8二级自然区划各土组土基回弹模量参考值知,=27.0MPa.查表12-12沥青混合料设计参数参考值和表12-13基层材料设计参数得,按设计弯沉计算厚度时采用20℃抗压模量,验算面层弯拉应力时采用15℃抗压模量为计算值。
各结构层材料的抗压模量及劈裂强度值如下图所示:结构组合参数层次材料名厚度(cm)抗压回弹模量劈裂强度(Mpa)15°C模量20°C模量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 1.0③粗粒式沥青混凝土9 1400 1000 0.8④水泥稳定碎石30 1500 1500 0.5⑤二灰土待定750 750 0.25⑥ 土基 — 30 30 —2.4 设计指标的确定﹙1﹚设计弯沉值d l公路为一级,则公路等级系数c A 取1.0;面层是沥青混凝土,则面层类型的系数s A 取1.0;路面结构为半刚性基层沥青路面,则路面结构类型系数b A 取1.0。
0.2600d e c s b l N A A A -=式中: d l — 设计弯沉值e N — 设计年限内的累计当量年标准轴载作用次数c A — 公路等级系数,一级公路为1.0 s A — 面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0 b A — 基层类型系数,半刚性基层为1.0所以 mm A A A Id b s c eN 95.210.10.10.1)10526.1(60060072.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯==--﹙2﹚各层材料按容许层底拉应力R σ,按下列公式计算:sR sk σσ=式中 : R σ— 路面结构材料的极限抗拉强度(Mpa );s σ— 路面结构材料的容许拉应力,即该材料能承受设计年限e N 次加载的疲劳弯拉应力(Mpa );s k — 抗拉强度结构系数。
细粒式密级配沥青混凝土:s k =0.09Ac Ne/22.0=0.09×1.0×/1.0=3.42sR sk σσ==1.4/3.42=0.409MPa中粒式密级配沥青混凝土:s k =0.09Ac Ne/22.0=0.09×1.0×/1.0=3.42sR sk σσ==1.0/3.42=0.292MPa粗粒式密级配沥青混凝土:s k =0.09Ac Ne/22.0=0.09×1.1×/1.0=3.77sRskσσ==0.8/3.77=0.212MPa水泥碎石:sk=0.35AcNe/11.0=0.35×/1.0=2.59sRskσσ==0.5/2.59=0.193MPa二灰土:sk=0.45AcNe/11.0=0.45×/1.0=3.33sRskσσ==0.25/3.33=0.075MPa设计参数汇总表层次材料名厚度(cm)抗压回弹模量容许拉应力(Mpa)15°C模量20°C模量①细粒式沥青混凝土 4 2000 1400 0.409②中粒式沥青混凝土 6 1800 1200 0.292③粗粒式沥青混凝土9 1400 1000 0.212④水泥稳定碎石30 1500 1500 0.193⑤二灰土待定750 750 0.075⑥土基—30 30 —2.4 路面结构层厚度的计算各层体系弯沉等效换算公式H=δ=标准轴载BZZ—100,轮胎接地压强p=0.7MPa,当量圆半径10.65cm因为:得到:查图得:α=6.2由表面弯沉系数:,得0.22查图得:当0.22时=9.4得:所以取石灰层的厚度为65cm。