道路課程設(shè)計(jì)---新建瀝青路面（水泥混凝土路面）設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　道路工程 課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　院 別　 土木工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)　 土木工程 </p><p>　　班 級(jí) 土木10級(jí) 2 班 </p><p>　　學(xué) 號(hào)　

2、 </p><p>　　姓 名　 </p><p>　　指導(dǎo)教師　 </p><p>　　成 績(jī) </p><p><b>　　二〇一三年六月</b></p><

3、p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　題 目 新建瀝青路面（水泥混凝土路面）設(shè)計(jì) </p><p>　　舊路改建路面設(shè)計(jì) </p><p>　　院 (部) 土木工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 土木工

4、程 </p><p>　　班 級(jí) 土木102 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p&g

5、t;<p>　　6 月 10 日至 6 月 14 日 共 1 周</p><p>　　指導(dǎo)教師(簽字) </p><p>　　院 長(zhǎng)(簽字) </p><p>　　2013 年 6月 1 日</p><p><b>　　目 錄</b

6、></p><p>　　1新建瀝青路面設(shè)計(jì)1</p><p>　　1.1 路面等級(jí)、面層類(lèi)型、累計(jì)當(dāng)量軸次和路表設(shè)計(jì)彎沉值1</p><p>　　1.1.1 驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)軸載作用次數(shù)1</p><p>　　1.1.2 進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)軸載的作用次數(shù)4</p><p>　　1.1.3

7、路面設(shè)計(jì)彎沉值6</p><p>　　1.2 確定各路段土基彈性模量 ………………………………………………6</p><p>　　1.3擬訂路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案、確定各結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)參數(shù)7</p><p>　　1.3.1擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案7</p><p>　　1.3.2擬定路面結(jié)構(gòu)層厚度7</p><p>

8、　　1.3.3各層材料的設(shè)計(jì)參數(shù)8</p><p>　　1.3.4計(jì)算各層材料的容許拉應(yīng)力9</p><p>　　1.3.5 計(jì)算機(jī)程序驗(yàn)算10</p><p>　　2路面補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)（程序計(jì)算）15</p><p>　　3新建水泥混凝土路面設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.1計(jì)算使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)

9、21</p><p>　　3.2初擬路面結(jié)構(gòu)斷面24</p><p>　　3.3確定基層頂面的當(dāng)量回彈模量25</p><p>　　3.4確定混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度、彎拉彈性摸量26</p><p>　　3.5計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力26</p><p>　　3.6 溫度疲勞應(yīng)力26</p><p&

10、gt;　　3.7應(yīng)力復(fù)核28</p><p><b>　　4設(shè)計(jì)總結(jié)28</b></p><p>　　5主要參考文獻(xiàn)29</p><p><b>　　1新建瀝青路面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.1 路面等級(jí)、面層類(lèi)型、累計(jì)當(dāng)量軸次和路表設(shè)計(jì)彎沉值</p><p>

11、;　　1.1.1 驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)軸載作用次數(shù)</p><p>　　當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，各級(jí)軸載Pi的作用 </p><p>　　次數(shù)ni，勻應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N</p><p>　　(1)解放 CA10 B:</p><p>　　(2)黃河 JN150：</p><p&

12、gt;　　(3)日野 KB222：</p><p>　　(4)太脫拉 138：</p><p>　　(5)東風(fēng) KM340：</p><p>　　(6)黃河 JN362：</p><p>　　(7)日野FC 164:</p><p>　　軸載換算結(jié)果（彎沉） </p><p>　　計(jì)算設(shè)計(jì)年限起

13、算年為2012年的軸載次數(shù)：從調(diào)查年2009年到通車(chē)年2012，有3年時(shí)間 </p><p>　　計(jì)算2019年的軸載次數(shù)：</p><p>　　計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)，一級(jí)公路路面的設(shè)計(jì)年限為15年，車(chē)道系數(shù)取</p><p><b>　　故應(yīng)屬高級(jí)路面 </b></p><p>　　該值可用來(lái)計(jì)

14、算路面設(shè)計(jì)彎沉值及瀝青層底拉應(yīng)力</p><p>　　1.1.2 進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)軸載的作用次數(shù)</p><p>　　當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，各級(jí)軸載Pi的作用次數(shù)ni，均應(yīng)按下式算成標(biāo)準(zhǔn)軸載N的當(dāng)量作用次數(shù)N?。</p><p>　　(1)解放 CA10 B:</p><p>　　(2)黃河 JN150：</p

15、><p>　　(3)日野 KB222：</p><p>　　(4)太脫拉 138：</p><p>　　(5)東風(fēng) KM340：</p><p>　　(6)黃河 JN362：</p><p>　　(7) 日野FC 164:</p><p><b>　　軸載換算結(jié)果</b><

16、;/p><p>　　(8)計(jì)算設(shè)計(jì)年限起算年為2012年的軸載次數(shù)：</p><p>　　從調(diào)查年2009年到通車(chē)年2012，有3年時(shí)間 </p><p>　　(9)計(jì)算2019年的軸載次數(shù)：</p><p>　　(10)計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)</p><p>　　一級(jí)公路路面的設(shè)計(jì)年限為15年，車(chē)道系

17、數(shù)取</p><p><b>　　故應(yīng)屬高級(jí)路面 </b></p><p>　　該值可用來(lái)計(jì)算半剛性基層層底拉應(yīng)力</p><p>　　1.1.3路面設(shè)計(jì)彎沉值</p><p>　　Ac：公路等級(jí)系數(shù)，一級(jí)公路為1.0</p><p>　　As:面層類(lèi)型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0</p&

18、gt;<p>　　Ab：基層類(lèi)型系數(shù)，對(duì)于半剛性基層為1.0</p><p>　　Ne：設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)=23491454.73次</p><p>　　1.2 確定各路段土基彈性模量</p><p>　　(1)由路床表面至地下水位的高度、地區(qū)所在的自然區(qū)劃為Ⅱ2區(qū)， </p><p>　　土質(zhì)為粉質(zhì)輕亞粘土，

19、查瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2004）），可得土基的干濕類(lèi)型為中濕。</p><p>　　(2)由土基的干濕類(lèi)型，查得路基土的平均稠度ωC。</p><p>　　(3)查表得： （需要內(nèi)插）（需要內(nèi)插）由于，所以取 </p><p>　　(4)由路基土的平均稠度，查表并內(nèi)插得土基回彈模量</p><p>　　(

20、5)如果是高等公路，由瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范說(shuō)明，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，土基回彈模量應(yīng)提高=～。即：</p><p>　　1.3擬訂路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案、確定各結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　1.3.1擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案</p><p>　　方案一：根據(jù)規(guī)定推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到公路沿途有大量的砂石材料以及礦渣、爐渣、石灰等材料供應(yīng)面層采用瀝青混凝土（15cm），基層

21、采用水泥碎石（取30cm），底基層采用石灰土（厚度待定）。</p><p>　　方案二：根據(jù)規(guī)定推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到公路沿途有大量的砂石材料以及礦渣、爐渣、石灰等材料供應(yīng)面層采用瀝青混凝土（12cm），基層采用二灰碎石（20cm），底基層采用二灰土（厚度待定）</p><p>　　1.3.2擬定路面結(jié)構(gòu)層厚度</p><p>　　方案一：由設(shè)計(jì)規(guī)范《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》

22、（JTGD50-2004），《道路工程》（同級(jí)大學(xué)出版社，徐家鈺主編）可知，高速公路、一級(jí)公路的面層由二層至三層組成。采用三層瀝青面層，上面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（4cm），中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（5cm），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（6cm）。</p><p>　　方案二：由設(shè)計(jì)規(guī)范《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2004），《道路工程》（同級(jí)大學(xué)出版社，徐家鈺主編）可知，高速公路、一

23、級(jí)公路的面層由二層至三層組成。采用三層瀝青面層，上面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（3cm），中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（4cm），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（5cm）。</p><p>　　1.3.3各層材料的設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　方案一：由設(shè)計(jì)規(guī)范《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2004），得到各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度。</p><p>

24、;　　抗壓模量取的模量，各值均取規(guī)范中值，因此得到的抗壓模量和各層材料的劈裂強(qiáng)度： </p><p>　　方案二：由設(shè)計(jì)規(guī)范《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2004），得到各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度。</p><p>　　抗壓模量取的模量，各值均取規(guī)范中值，因此得到的抗壓模量和各層材料的劈裂強(qiáng)度： </p><p>　　方案一和方案二的對(duì)比:<

25、;/p><p>　　對(duì)比以上兩個(gè)方案可以知道，方案一較方案二好。因?yàn)榉桨敢徊牧系呐浜媳雀忧‘?dāng)，工程效益和效果也好，方案一的材料用量更加容易控制和得到，切施工跟方便。因此方案一要比方案二優(yōu)越，所以選擇方案一作為最佳方案。以下的情況是針對(duì)方案一的情況來(lái)計(jì)算的。</p><p>　　1.3.4計(jì)算各層材料的容許拉應(yīng)力</p><p>　　用公式

26、 進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　細(xì)粒式密集配瀝青混凝土:</p><p>　　中粒式密集配瀝青混凝土:</p><p>　　粗粒式密集配瀝青混凝土:</p><p><b>　　水泥碎石：</b></p><p><b>　　石灰土：</b></p>

27、<p>　　設(shè)計(jì)彎沉值為： 設(shè)計(jì)資料總結(jié)如下:</p><p>　　對(duì)于季節(jié)性冰凍地區(qū)的高級(jí)和次高級(jí)路面，尚應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度是否符合要求。</p><p>　　1.3.5 計(jì)算機(jī)程序驗(yàn)算</p><p>　　**************************</p><p>　　*新建路面設(shè)計(jì)成果文件匯總*</p>

28、<p>　　**************************</p><p>　　軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :</p><p>　　路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4595 </p><p>　　設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 1.8

29、21122E+07 </p><p>　　當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :</p><p>　　路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 6179 </p><p>　　設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.448904E+07 </p><p>　　公路等級(jí) 一級(jí)公路</p><p>　　公路等級(jí)系數(shù) 1

30、 面層類(lèi)型系數(shù) 1 基層類(lèi)型系數(shù) 1 </p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.2 (0.01mm)</p><p>　　新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算</p><p>　　公 路 等 級(jí) : 一級(jí)公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸

31、 載 : BZZ-100</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.2 (0.01mm)</p><p>　　路面設(shè)計(jì)層層位 : 5 </p><p>　　設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm)</p><p>　　按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　Ld= 21.2 (0.01mm)<

32、/p><p>　　H( 5 )= 25 cm LS= 21.9 (0.01mm)</p><p>　　H( 5 )= 30 cm LS= 20.4 (0.01mm)</p><p>　　H( 5 )= 27.3 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　

33、H( 5 )= 27.3 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 5 )= 27.3 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 5 )= 27.3 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 5 )= 27.3 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p&g

34、t;　　H( 5 )= 27.3 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p><b>　　路面設(shè)計(jì)層厚度 :</b></p><p>　　H( 5 )= 27.3 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　H( 5 )= 27.3 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p><b>　　算路面防凍

35、厚度 :</b></p><p>　　路面最小防凍厚度 80 cm</p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果表明，路面總厚度比路面最小防凍厚度小7.7 cm ,</p><p>　　程序?qū)⒆詣?dòng)在上述剛設(shè)計(jì)的路面最下層厚度中予以補(bǔ)足 .</p><p>　　通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補(bǔ)到路面</p><

36、p>　　最下層, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下:</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　細(xì)粒式瀝青混凝土 4 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　中粒

37、式瀝青混凝土 5 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　粗粒式瀝青混凝土 6 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　水泥碎石

38、 30 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　石灰土 35 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p><b>

39、　　土基</b></p><p>　　竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　公 路 等 級(jí) : 一級(jí)公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100</p><p>　　計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 :

40、</p><p>　　第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 19.1 (0.01mm)</p><p>　　第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 20.6 (0.01mm)</p><p>　　第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 22.6 (0.01mm)</p><p>　　第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 25.1

41、(0.01mm)</p><p>　　第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 73.4 (0.01mm)</p><p>　　土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 </p><p>　　LS= 314.7 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁(yè)公式)</p><p>　　LS= 251.8 (0.01mm)(根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁(yè)公式)<

42、/p><p>　　計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :</p><p>　　第 1 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 1 )=-.187 (MPa)</p><p>　　第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )=-.066 (MPa)</p><p>　　第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 3 )=-.034 (MPa)</p><p>

43、;　　第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 4 )= .088 (MPa)</p><p>　　第 5 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 5 )= .05 (MPa)</p><p>　　2路面補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)（程序計(jì)算）</p><p>　　2.1 對(duì)原有公路進(jìn)行技術(shù)調(diào)查，掌握設(shè)計(jì)資料;</p><p>　　2.2 按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求或調(diào)查交通量的有關(guān)資料，確定公

44、路等級(jí)、面層與基層類(lèi)型，計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值與各補(bǔ)強(qiáng)層的容許拉應(yīng)力;</p><p>　　2.3 按土基干濕類(lèi)型和土質(zhì)，以及路段彎沉值比較接近的因素對(duì)全線進(jìn)行分段，確定各路段原路面的計(jì)算彎沉和當(dāng)量回彈模量。（季節(jié)系數(shù)取1.2，濕度系數(shù)取1.0） </p><p&g

45、t;　　2.4 擬定幾種可能的結(jié)構(gòu)組合與設(shè)計(jì)層，并確定各補(bǔ)強(qiáng)層的材料參數(shù);</p><p>　　2.5 根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度。對(duì)季節(jié)性冰凍地區(qū)的潮濕、過(guò)濕路段還應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度; </p><p>　　2.6 根據(jù)各方案的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用的補(bǔ)強(qiáng)方案。</p><p>　　補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算時(shí)，若補(bǔ)強(qiáng)單層時(shí)，以雙層彈性體系為設(shè)計(jì)計(jì)算的力學(xué)模型

46、，補(bǔ)強(qiáng)n-1層時(shí)以n層彈性體系為力學(xué)模型計(jì)算。</p><p>　　**************************</p><p>　　*舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)成果文件匯總*</p><p>　　**************************</p><p>　　軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算</p><p>

47、　　當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :</p><p>　　路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4595 </p><p>　　設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 1.821122E+07 </p><p>　　當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :</p><p>　　路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 6179 <

48、;/p><p>　　設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.448904E+07 </p><p>　　公路等級(jí) 一級(jí)公路</p><p>　　公路等級(jí)系數(shù) 1 面層類(lèi)型系數(shù) 1 基層類(lèi)型系數(shù) 1 </p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.2 (0.01mm)</p><p>

49、　　改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計(jì)算</p><p>　　舍去的過(guò)大或過(guò)小彎沉值為 : L( 27 )= 165 </p><p>　　原路面有效彎沉數(shù) : 29 </p><p>　　原路面平均彎沉值 : 101 (0.01mm)</p><p>　　原路面彎沉值標(biāo)準(zhǔn)差 16 (0.01mm)</p><p>　

50、　測(cè)定汽車(chē)軸載 100 kN</p><p>　　改建公路等級(jí) 一級(jí)公路</p><p>　　保證率系數(shù) 1.5 </p><p>　　原瀝青面層厚度 15 (cm)</p><p>　　測(cè)定時(shí)路表溫度與測(cè)定前5d日平均氣溫的平均值之和 56 (℃)</p><p>　　原路面基層類(lèi)型 : 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)

51、定類(lèi)基層</p><p>　　季節(jié)影響系數(shù) 1.2 濕度影響系數(shù) 1 溫度修正系數(shù) .97 </p><p>　　原路面計(jì)算彎沉值 : 146 (0.01 mm)</p><p>　　原路面當(dāng)量回彈模量 : 112.3 (MPa)</p><p>　　改建路面補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算</p><p>　　

52、公 路 等 級(jí) : 一級(jí)公路</p><p>　　加鋪路面的層數(shù) : 5 </p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.2 (0.01mm)</p><p>　　路面設(shè)計(jì)層層位 : 5 </p><p>　　設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (c

53、m)</p><p>　　按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　Ld= 21.2 (0.01mm)</p><p>　　H( 5 )= 15 cm LS= 16.4 (0.01mm)</p><p><b>　　由于設(shè)計(jì)層厚度 </b></p><p>　　H( 5 )=H

54、min時(shí) LS<=Ld，</p><p>　　故彎沉計(jì)算已滿足要求。</p><p>　　H( 5 )= 15 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　H( 5 )= 15 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 5 )= 15 cm

55、(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 5 )= 15 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 5 )= 15 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 5 )= 15 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p><b>　　路面設(shè)計(jì)層厚度

56、:</b></p><p>　　H( 5 )= 15 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　H( 5 )= 15 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p><b>　　驗(yàn)算路面防凍厚度：</b></p><p>　　路面最小防凍厚度 80 cm</p><p>　　改建前原路面

57、總厚度 48 cm</p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .</p><p>　　通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下:</p><p>　　-----------------------------------------</p><p>　　細(xì)粒式瀝青混凝土 4 cm</p&g

58、t;<p>　　-----------------------------------------</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 5 cm</p><p>　　-----------------------------------------</p><p>　　粗粒式瀝青混凝土 6 cm</p>

59、<p>　　-----------------------------------------</p><p>　　水泥碎石 30 cm</p><p>　　-----------------------------------------</p><p>　　石灰土 15 cm</p>

60、;<p>　　-----------------------------------------</p><p><b>　　改建前原路面</b></p><p>　　竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　公 路 等 級(jí) : 一級(jí)公路</p><p>　　加鋪路面的層數(shù) : 5 &l

61、t;/p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100</p><p>　　計(jì)算改建路面各加鋪層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 :</p><p>　　第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 16.4 (0.01mm)</p><p>　　第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 17.7 (0.01mm)</p><p>

62、;　　第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 19.6 (0.01mm)</p><p>　　第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 22.3 (0.01mm)</p><p>　　第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 85.1 (0.01mm)</p><p>　　計(jì)算改建路面各加鋪層底面最大拉應(yīng)力 :</p><p>　　第 1

63、層底面最大拉應(yīng)力 σ( 1 )=-.178 (MPa)</p><p>　　第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )=-.057 (MPa)</p><p>　　第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 3 )=-.026 (MPa)</p><p>　　第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 4 )= .103 (MPa)</p><p>　　第 5 層底面最

64、大拉應(yīng)力 σ( 5 )= .012 (MPa)</p><p>　　3新建水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1計(jì)算使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)</p><p>　　調(diào)查、預(yù)測(cè)確定初期交通量和交通組成，以及設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率。并換算成設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne。</p><p>　　利用當(dāng)?shù)亟煌坑^測(cè)和

65、統(tǒng)計(jì)資料，獲得所設(shè)計(jì)公路的的 車(chē)型、軸型和軸載組成數(shù)據(jù)，分析計(jì)算設(shè)計(jì)車(chē)道使用初期的標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)。分析計(jì)算可采用軸載當(dāng)量換算系數(shù)法。</p><p>　　NS——100KN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；</p><p>　　Pi ——單軸-單輪、單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型i級(jí)軸載的總重(KN)；</p><p>　　n——軸型和軸載級(jí)位數(shù)；

66、</p><p>　　Ni——各類(lèi)軸型i級(jí)軸載的作用次數(shù)；</p><p>　　δi——軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組時(shí)， δi =1；單軸-單輪、雙軸-雙輪組、</p><p>　　三軸-雙輪組分別按相應(yīng)公式計(jì)算。</p><p>　　解放 CA10 B:</p><p><b>　　黃河 JN150:<

67、/b></p><p><b>　　日野 KB222:</b></p><p><b>　　太脫拉 138:</b></p><p><b>　　東風(fēng) KM340:</b></p><p>　　黃河 JN362 :</p><p>　　日野FC 1

68、64: </p><p>　　計(jì)算設(shè)計(jì)年限起算年2012年的軸載次數(shù)，從2009年至2012年有三年的時(shí)間:</p><p>　　計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)：</p><p>　　查表：為交通量分向分布系數(shù)，一般情況下取0.5；為車(chē)道分配系數(shù)，取0.6；為輪跡橫向分布系數(shù)，取0.2；一級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，安全等級(jí)為一級(jí)。</p><p>

69、;<b>　　所以：</b></p><p>　　=4881400983（次）＞20000000（次）</p><p>　　故交通等級(jí)為特重交通</p><p>　　3.2初擬路面結(jié)構(gòu)斷面</p><p>　　根據(jù)路基土質(zhì)和水溫狀況、路面材料性質(zhì)與供應(yīng)情況以及交通繁重程度，初擬路面結(jié)構(gòu)斷面，包括結(jié)構(gòu)層次、類(lèi)型選擇和厚度。

70、混凝土面層的厚度依據(jù)交通等級(jí)可參照表所列的范圍選擇。</p><p>　　查表知，相應(yīng)于安全等級(jí)一級(jí)的變異水平等級(jí)為中～低級(jí)，取變異水平為低級(jí)。根據(jù)一級(jí)公路、重交通等級(jí)和低級(jí)變異水平等級(jí)，查表得初擬普通混凝土面層厚度為0.24m.基層選用水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量5%）厚0.20m;底基層選用二灰土，厚0.18m。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.5m，長(zhǎng)5.0m。縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)拉桿的假縫。</p>

71、;<p>　　3.3確定基層頂面的當(dāng)量回彈模量</p><p>　　5+000～6+300 段，路基填土高度為 0.8 米 ，調(diào)查得地下水埋深為 1.4 米.c</p><p>　　查表并內(nèi)插可得路基回彈模量取=，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，土基回彈模量應(yīng)提高=～，所以，二灰土墊層回彈模量取700MPa，水泥穩(wěn)定碎石基層回彈模量取1400MPa。</p><p&g

72、t;　　普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑：</p><p>　　3.4確定混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度、彎拉彈性摸量</p><p>　　取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa相應(yīng)的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為30GP.</p><p>　　3.5計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為：</p>&l

73、t;p>　　因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫應(yīng)力折減系數(shù)=0.87?？紤]設(shè)計(jì)基</p><p>　　準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞應(yīng)力的疲勞應(yīng)力系數(shù) </p><p>　　根據(jù)公路等級(jí)，由表查得偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合因素</p><p>　　荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為：</p><p>　　3.6 溫度疲勞應(yīng)力</p><

74、p>　　溫度疲勞應(yīng)力按照公式進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　　由表得： </b></p><p>　　區(qū)最大溫度梯度區(qū)0.88℃/cm，板長(zhǎng),,查表可得溫度應(yīng)力系數(shù)</p><p>　　最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為：</p><p>　　溫度疲勞盈利系數(shù)應(yīng)力系數(shù)：</p><

75、;p><b>　　溫度疲勞應(yīng)力為：</b></p><p><b>　　3.7應(yīng)力復(fù)核</b></p><p>　　目標(biāo)可靠度為90%，查可靠度系數(shù)表可得：</p><p>　　確定可靠性系數(shù)：r=1.16</p><p><b>　　≤</b></p>&

76、lt;p>　　因而，所選普通混凝土面層厚度（為0.24m）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。</p><p><b>　　4設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)一周的課程設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了很多東西，對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)又有了新的認(rèn)識(shí)，這次課程設(shè)計(jì)既是復(fù)習(xí)又是練習(xí)還是加強(qiáng)，有些東西只有自己親手去做的時(shí)候，才能體會(huì)到其中的樂(lè)趣與艱辛。</p

77、><p>　　新建瀝青路面的設(shè)計(jì)中，沒(méi)有遇到太大的困難，主要的問(wèn)題就是對(duì)知識(shí)掌握的熟練程度。</p><p>　　舊路改建的設(shè)計(jì)中，需要用到計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算，由于對(duì)程序的使用不是太了解及所學(xué)知識(shí)上的不熟練，結(jié)果計(jì)算了好多遍都是出錯(cuò)（改建思路是：直接在原有路面上加鋪了瀝青），經(jīng)過(guò)老師同學(xué)的講解，這才豁然開(kāi)朗。接下來(lái)的工作便是把原有的舊路當(dāng)做土基，又在其上進(jìn)行了瀝青面層、水泥碎石基層和石灰土墊層

78、的鋪筑，這樣做的結(jié)果是原路面當(dāng)量回彈模量很大，如此建成后的道路強(qiáng)度亦有所提高。</p><p>　　剛性路面的設(shè)計(jì)中，由于需要查表格的地方比較多，所以需要格外小心和細(xì)心。另外還需要注意在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)的計(jì)算的時(shí)候，需要乘以三個(gè)系數(shù)、和(為交通量分向分布系數(shù)，一般情況下取0.5；為車(chē)道分配系數(shù);為輪跡橫向分布系數(shù))。</p><p>　　由于程序電算結(jié)果的板式不是太美觀，在進(jìn)行排版

79、的時(shí)候，對(duì)電算部分進(jìn)行了相應(yīng)的板式調(diào)整，有的數(shù)據(jù)加上了表格，這樣看起來(lái)清晰明了，比直接復(fù)制過(guò)來(lái)的結(jié)果更加美觀。</p><p>　　另外，在電子排版上也遇到了很多不明白的地方，在此借助了一些書(shū)籍和網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí)候，運(yùn)用了電子表格EXCEL，比拿著計(jì)算器一個(gè)數(shù)據(jù)一個(gè)數(shù)據(jù)的計(jì)算既方便又有技術(shù)含量。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的順利完成，離不開(kāi)老師指導(dǎo)，也離不開(kāi)同學(xué)的幫助，在此謝謝各位

80、老師和同學(xué)。</p><p><b>　　5主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、《道路工程》（第二版），徐家鈺主編，同濟(jì)大學(xué)出版社，2004；</p><p>　　2、《路基路面工程》萬(wàn)德臣主編，高等教育出版社，2005。</p><p>　　3、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01—2003，人民交通出版社；&

81、lt;/p><p>　　4、《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004，人民交通出版社；</p><p>　　5、《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D50-2004，人民交通出版社；</p><p>　　6、《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTG D40-2011，人民交通出版社；</p><p>　　7、《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ