沥青路面结构设计

《路基路面工程》

课程设计

沥青路面结构设计

目录

《路基路面工程》课程设计任务书 ...................................................................................................... . (3)

《路基路面工程》设计 .............................................................................................................................. (7)

一、设计的目的与意义 (7)

二、路面路基设计题 (7)

1、高速公路基本设计资料 (7)

2、设计依据 (7)

3、设计方法与设计内容 (9)

3.1轴载分析 (9)

3.1.1半刚性基层层底拉应力验算 (10)

3.1.2设计年限内一个车道上的累计当量轴次数 (11)

3.2.设计指标的确定 (11)

3.3拟定路面结构组合方案及厚度 (12)

3.4路基回弹模量的确定 (13)

3.5厚度的计算和层底弯拉应力的计算 (14)

3.5.1方案一设计 (14)

3.5.1.1厚度的计算 (14)

3.5.1.2各层层底的弯拉应力计算......................... . (15)

3.5.2方案一设计 (19)

3.5.2.1厚度的计算 (19)

3.5.2.2各层层底的弯拉应力计算......................... . (20)

3.6双方案比选 (24)

三、原有道路补强设计 (25)

1设计资料 (25)

2.初拟路面设计 (26)

2.1补强方案 (26)

2.2弯沉计算 (26)

2.3轴载换算 (27)

2.4计算加铺层厚度 (27)

A.经验法 (27)

B.理论法 (27)

参考文献

《路基路面工程》课程设计任务书

一、设计的目的与意义：

通过本课程设计，学生能够根据已知的设计资料及使用要求完成高速公路的沥青砼路面结构组合设计及沥青路面改建设计，掌握沥青路面结构设计的一般方法，具备初步的独立设计能力；熟记路面的结构组合设计的基本原理；掌握多层弹性体系厚度换算方法（包括以弯沉为设计指标的厚度换算及以层底弯拉应力为验算指标的厚度换算）及沥青砼路面的厚度设计；了解老路调查的方法和内容，全面掌握旧路补强设计的流程。提高综合运用所学理论知识，具备独立分析问题和解决问题的能力。

二、设计题目：

（一）高速公路沥青路面结构设计

1、基本设计资料：

辽宁某两地预修建一条四车道的高速公路，路基宽度26米，设中央分隔带，计算行车速度100Km/h，全线全封闭全立交，设计交通量按20年预测，根据调查研究预计通车后，公路沿线年交通量平均增长率：前十年为γ=6%，后十年为3%。该地区处于Ⅱ2区，为粘质土，稠度为1.0。路线位于平原微丘区，填土高度平均为2.50米。本次设计最小填土高度为1.50m，最大填土高度4.0m，地下水位位于路基设计标高以下2m。当地沿线碎石产量丰富，石料质量良好。沿线有多个石灰厂及水泥厂，产量大、质量好。另外，附近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。调查及勘探中，未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。地区属季节性冰冻地区，土基冻深为50cm。预测该路竣工后第一年的交通组成如下页表。

要求根据以上设计资料，设计计算确定合理的半刚性沥青路面结构。

2、设计依据：

（1）交通部颁《公路沥青路面设计规范》，北京：人民交通出版社

(2)交通部颁《公路工程技术标准》，北京：人民交通出版社

(3)交通部颁《公路与城市道路设计手册》及其它相关书籍

（4）《路基路面工程》教材

预测交通组成表

3、设计方法与设计内容

（1）轴载分析。完成设计年限内一个车道的累计当量轴次换算分析；

（2）设计指标的确定；包括设计弯沉的确定和各层材料层底拉应力的确定；

（3）结构组合与材料选取。根据设计资料，确定合理的面层类型（包括面层材料级配类型）；

（4）拟定两种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的计算参数（抗压模量与劈裂强度）；

（5）土基回弹模量的确定；

（6）根据《公路沥青路面设计规范》验算拟定的路面结构，进行厚度计算。

（7）结构层底弯拉应力验算。

4、设计提交成果要求：

在规定的设计时间内认真、独立的完成课程设计，提交真实的设计成果，达到预定的学习目的。具体要求：

（1）总体要求：根据设计资料，初步拟定2种路面方案，并对这2种方案进行经济技术比较（经济技术比较以初始修建费为依据，每种材料的单价见附录表）

（2）要求给出计算代表车型的轴载换算过程（共两种：一种以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时的轴载换算，另一种为进行半刚性基层层底拉应力验算时的轴载换算）

（3）拟定路面结构方案，应明确标示出每种材料的名称、厚度和设计时使用的模量值，并列出路面结构计算及验算过程。

(二)、老路补强设计

1设计资料

某二级公路，其中K1+000-K1+800段老路结构为水结碎石层上的3cm沥青表处。用“黄河”JN-150标准装载车（相当于BZZ-100）实测的回弹弯沉值如下表：

现经上级机关批准改建，有关补强设计资料收集如下：

（1）现有交通量换算为BZZ-100的N1=93.2量/日（以考虑的车道系数）；

（2）经调查得交通量年平均增长率为10%；

（3）交通量按15年预测；

（4）路基宽12m，路面宽9m，土质为粉质低液限粘土，干湿类型为中湿。

（5）测定弯沉时路表温度与前5个小时平均气温之和为T0=20℃

（6）季节影响系数取为1.1；湿度影响系数为1.3

（7）补强采用双层结构，上层为沥青混凝土，下层为水泥稳定碎石。

2设计要求

（1）拟定补强层厚度，确定材料设计参数。

（2）计算设计弯沉系数

（3）求算弯沉控制设计时的老路综合回弹模量

（4）求算路面结构层回弹模量

三、时间安排：

总时间为2周，共10天；其中包括讲授，计算与答疑辅导等环节，时间分配根据实际情况确定。

一般情况安排：

1.设计准备及讲授1天

2.新建路面结构设计计算，方案比较4天

3.改建路面结构设计计算2天

4.整理计算书和设计文件2天

5.答辩1天

6.全程由教师答疑指导

四、课程设计计算说明书撰写规范

1．说明书格式

说明书手写、打印均可，手写用黑色或蓝黑色墨水工整书写，打印用5号字，B5纸，上下左右各留20mm。

2．说明书结构及要求

(1) 封面