路基路面課程設計 (3)

1、<p>　　路基路面工程課程設計說明書</p><p><b>　　一、基本信息</b></p><p><b>　　1、自然地理條件</b></p><p>　　1）瀝青混凝土路面。南京地區(qū)二級公路，經調查某路段為中液限粘土，平均稠度為1.08，土基回彈模量為=39,季節(jié)性冰凍地區(qū)，凍結深度為1.2m。<

2、/p><p>　　2）水泥混凝土路面。自然區(qū)域換分為II區(qū)，新建一條二級公路，路基為粘質土，路基回彈模量為30MPa。</p><p><b>　　3、交通量增長率</b></p><p>　　瀝青路面：預計交通量增長為每年9%。設計年限為12年。</p><p>　　水泥路面：預計交通增長量為每年5%。設計年限為20年。&

3、lt;/p><p><b>　　二、設計過程</b></p><p>　　一、瀝青混凝土路面設計</p><p><b>　　一）交通量計算</b></p><p><b>　　1、代表軸載</b></p><p><b>　　2、軸載換算<

4、/b></p><p>　　軸載換算以彎沉值和瀝青層的層底拉力和半剛性材料的層底拉力為設計標準。</p><p>　　1）、以彎沉值和瀝青的層底拉力為設計標準</p><p><b>　　換算公式為：N=</b></p><p>　　式中;N—標準軸載的當量軸次（次/日）</p><p>　

5、　—各種被換算車輛作用次（次/日）</p><p>　　—各種被換算車型的的軸載（KN）</p><p><b>　　—標準軸載</b></p><p><b>　　—軸數系數</b></p><p>　　—輪組系數，雙輪組為1，單輪組為6.4四輪組為0.38</p><p>

6、;　　當軸間距大于3m時按單獨一個輪計算，此時軸系數為1，當軸間距小于3m時雙軸或多軸按=1+1.2（m-1）。</p><p><b>　　前軸</b></p><p><b>　　后軸</b></p><p>　　合計+=61.71+383.28=444.99</p><p>　　2）、以半剛性

7、材料結構層的層底拉應力為設計指標</p><p><b>　　換算公式為：N=</b></p><p><b>　　式中—軸數系數</b></p><p>　　—輪組系數，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。</p><p><b>　　取值同上</b><

8、/p><p><b>　　前軸</b></p><p><b>　　后軸</b></p><p>　　合計：+=451.28</p><p>　　交通增長量為每年9%，設計年限為12年，雙向四車道車道系數取0.5累計當量軸次計算公式為：</p><p><b>　　=&

9、lt;/b></p><p><b>　　—車道系數</b></p><p><b>　　—交通量的年增長率</b></p><p><b>　　t—設計年限</b></p><p>　　累計交通軸次綜合表為</p><p>　　查表可知此公路屬于

10、輕交通等級。</p><p>　　二）路面結構設計及驗算</p><p><b>　　1、初擬路面結構</b></p><p>　　結合已有的工程經驗和典型結構擬定兩個方案，根據結構層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機具的功能原因，初步確定路面結構組合以及各層厚度。</p><p>　　方案一：半剛性基層瀝青路

11、面</p><p>　　細粒式瀝青混凝土 4cm</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 8cm</p><p>　　水泥穩(wěn)定碎石 28cm</p><p>　　二灰土 （？）</p><p><b>　　以二灰土為設

12、計層</b></p><p>　　方案二：組合式基層瀝青路面</p><p>　　細粒式瀝青混凝土 4cm</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 8cm</p><p>　　二灰穩(wěn)定沙礫 （？）</p><p>　　級配碎石

13、 25cm</p><p>　　以二灰穩(wěn)定沙礫為設計層</p><p>　　根據規(guī)范可得各材料的抗壓回彈模量以及劈裂強度</p><p>　　2、土基回彈模量確定</p><p>　　該路段為中液限粘性土，平均稠度為1.08土基模量為39MPa位于II4區(qū)。</p><p><b>　　3、設計指標確認&

14、lt;/b></p><p>　　1）設計指標為二級公路，要求以設計彎沉作為設計指標，并進行結構地基拉應力驗算</p><p>　　路面設計彎沉值公式為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　—設計年限內一個車道上累計當量軸次</p><p>　　—公路等級系數 二級

15、公路為1.1</p><p>　　—面層類型系數瀝青面層為1.0</p><p>　　—基層類型系數，半剛性基層，底基層大于20cm取值1.0組合是為1.3</p><p><b>　　所以，在方案一種 </b></p><p>　　==600××1.1×1.0×1.0=37.63

16、（0.01mm）</p><p><b>　　在方案二中</b></p><p>　　==600××1.1×1.0×1.0=48.92（0.01mm）</p><p>　　2）、各層材料容許拉應力計算</p><p><b>　　允許拉應力公式為=</b>&l

17、t;/p><p>　　對于瀝青面層：==0.09×/1.1=1.91</p><p>　　細粒式瀝青混凝土==1.2/1.91=0.628MPa</p><p>　　中粒式瀝青混凝土==1.0/1.91=0.524MPa</p><p>　　對于無機結合料穩(wěn)定集料類：</p><p>　　==0.35×

18、/1.1=1.538</p><p>　　水泥穩(wěn)定碎石==0.6/1.538=0.39MPa</p><p>　　二灰穩(wěn)定砂礫==0.6/1.538=0.39MPa</p><p>　　對于無機結合料穩(wěn)定細粒土：</p><p>　　==0.45×/1.1=1.977</p><p>　　二灰土==0.3/1

19、.977=0.152MPa</p><p><b>　　4、方案驗算</b></p><p>　　1）第一種方案設計彎沉值為=37.63（0.01mm）。數據如下表</p><p><b>　　算定二灰土的厚度</b></p><p>　　單軸雙輪組p=0.7MPa =10.65cm =145

20、0MPa =4cm =1250MPa =39MPa</p><p><b>　　彎沉修訂系數</b></p><p>　　F==1.63××=0.623</p><p>　　=1250/1450=0.862 ==4/10.65=0.376</p><p>　　查表得到= 6.2

21、 又因為=39/1250=0.0312 得=1.4</p><p>　　=1000×× =</p><p>　　因此有 =/(1000××)</p><p>　　=39.63×1450/2000×0.7×10.65×6.2×1.4×0

22、.623=0.6767</p><p>　　由以及和查表得到=3.51</p><p>　　H=3.51×=3.51×10.65=37.38cm</p><p><b>　　H==8+</b></p><p>　　=8+0.785h4+25×1.094=37.38cm</p>

23、<p>　　所以得到= 3cm 故有二灰土的的厚度為3cm</p><p>　　1.2）結構層底拉應力計算</p><p>　　（1）細粒式瀝青混凝土層底拉應力</p><p>　　h==4cm， ==1450 MPa， ==1250MPa，</p><p>　　H==8×+25×+3

24、15;</p><p>　　=8+25×1.27+3×0.525=41.325</p><p>　　=0.862 =0.0312 =0.376 =3.88</p><p><b>　　查表得，?0</b></p><p>　　即瀝青上面層層底受壓應力</p><p>

25、;　?。?）中粒式瀝青混凝土層底拉應力</p><p>　　=4×1.077+8=12.308cm</p><p>　　=25+3×0.414=26.242cm</p><p>　　=1.24, =0.0251, =1.156 , =2.464 </p><p>　　查表得，?0，即瀝青下面層層底受壓應力<

26、/p><p>　?。?）水泥穩(wěn)定碎石層層底拉應力</p><p>　　=4×0.967+8×0.898+25=36.052</p><p><b>　　=3cm</b></p><p><b>　　查圖得，</b></p><p>　　即因為二灰土厚度太小，而

27、無法查出數值，取二灰土厚度為25cm，重新計算。</p><p><b>　　查圖得，</b></p><p>　　即水泥穩(wěn)定碎石層層底受壓應力</p><p>　?。?）二灰土底基層無需驗算底拉應力</p><p>　　故各層層底均滿足要求。</p><p>　　2）第二種方案的設計彎層值48.

28、92（0.01mm），相關設計數據如下表 </p><p>　　2.1）確定二灰穩(wěn)定砂粒厚度</p><p><b>　　單軸雙輪組 </b></p><p>　　=0.7MPa =10.56cm </p>

29、<p>　　=4cm =1250MPa =39MPa</p><p><b>　　彎沉修正系數</b></p><p><b>　　=0.688</b></p><p>　　=0.862 =4/10.56=0.376</p><p><b>　　查表得，=6.2

30、</b></p><p>　　又因為=39/1250=0.0312 得=1.40</p><p><b>　　= =</b></p><p><b>　　所以==0.880</b></p><p>　　由以及和查表得到=2.5</p><p>　　=

31、2.5×=26.625cm</p><p><b>　　得H=</b></p><p>　　=8+1.032+25×0.51=26.625</p><p>　　故二灰穩(wěn)定砂粒厚度為=6cm</p><p>　　2.2）結構層底拉應力驗算</p><p>　?。?）細粒式瀝青混凝

32、土層底拉應力</p><p>　　=4cm， =1450MPa，=1250MPa</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=8×1+6×1.087+25×0.167=18.709</p><p>　　=1250/1450=0.862 ，=39/1250=0.0312，=0

33、.376，=1.757</p><p><b>　　查表得，</b></p><p>　　即瀝青上面層層底受壓應力</p><p>　?。?）中粒式瀝青混凝土層底拉應力</p><p><b>　　=13.38</b></p><p>　　=+25×0.219=9.

34、825</p><p>　　=1350/1250=1.08, =39/1350=0.0289,</p><p>　　=1.265, =0.935</p><p>　　查表得，，即瀝青下面層層底受壓應力</p><p>　　(3)二灰穩(wěn)定砂礫層層底拉應力</p><p>　　=41.305+80

35、.962+6=18.916</p><p>　　=1350MPa， =250MPa， H=25</p><p>　　=250/1350=0.185， =39/250=0.156， =2.347， =1.776， </p><p><b>　　查圖得 </b></p><p><b>　　3）檢驗防凍層厚度&l

36、t;/b></p><p>　　沿線土質為中液限粘質土，一般路基處于中溫狀態(tài)，路面采用半剛性和組合式基層，查表的最小防凍厚度為50cm。該路面第一種結構總厚度厚度為40cm，第二種方案路面總厚度為43cm，因此兩種路面都要加入一定的墊層。</p><p><b>　　三）方案比選</b></p><p>　　第一中方案的瀝青層總厚度為12