某高速公路路基路面課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目：3</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)資料：4</b></p><p>　　1．設(shè)計(jì)任務(wù)書要求4</p><p><b>　　2．氣象資料4</b>&l

2、t;/p><p>　　3．地質(zhì)資料與筑路材料4</p><p><b>　　4．交通資料5</b></p><p><b>　　5．設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)6</b></p><p><b>　　三、路基設(shè)計(jì)7</b></p><p><b>　　1．填土

3、高度7</b></p><p><b>　　2．橫斷面設(shè)計(jì)7</b></p><p>　　3．一般路堤設(shè)計(jì)8</p><p><b>　　4．陡坡路堤8</b></p><p>　　5．路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)8</p><p>　　6．公路用地寬度9</p

4、><p><b>　　7．路基填料10</b></p><p>　　四、路基路面排水設(shè)計(jì)11</p><p>　　1．路基排水設(shè)計(jì)11</p><p>　　2．路面排水設(shè)計(jì)12</p><p>　　3．中央分隔帶排水設(shè)計(jì)13</p><p>　　五、瀝青路面設(shè)計(jì)分析與

5、計(jì)算13</p><p><b>　　1．軸載分析14</b></p><p><b>　　2.方案一16</b></p><p>　　2.1當(dāng)E0=30Mp時(shí)16</p><p>　　2.2、當(dāng)E0=60MPa 時(shí)21</p><p>　　3．第二方案：26&l

6、t;/p><p>　　3.1當(dāng)E0=30MPa時(shí)26</p><p>　　3.2當(dāng)E0=60MPa時(shí)31</p><p>　　六、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算36</p><p>　　1.當(dāng)EO=30MPa時(shí)36</p><p>　　2.當(dāng)EO=60MPa時(shí)41</p><p><b

7、>　　七、方案比較45</b></p><p><b>　　八、參考書目47</b></p><p><b>　　九、附圖48</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　某高速公路的路面結(jié)構(gòu)計(jì)算與路基設(shè)計(jì)</p

8、><p><b>　　二、設(shè)計(jì)資料：</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)書要求</b></p><p>　　河南某公路設(shè)計(jì)等級為高速公路，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年為2010年，設(shè)計(jì)使用年限為15年，擬比選采用瀝青路面結(jié)構(gòu)或水泥混凝土路面，需進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2、氣

9、象資料</b></p><p>　　該公路處于Ⅱ5區(qū)，屬于溫暖帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明。年氣溫平均在14℃~14.5℃，一月份氣溫最低，月平均氣溫為-0.2℃~0.4℃，七月份氣溫27℃左右，歷史最高氣溫為40.5℃，歷史最低氣溫為-17℃，年平均降雨量為525.4毫米~658.4毫米，雨水多集中在6~9月份，約占全年降雨量50%以上。平均初霜日在11月上旬，終霜日在次年3月中下旬，年均無

10、霜日為220天~266天。地面最大凍土深度位20厘米，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，年平均風(fēng)速在3.0米/秒左右。</p><p>　　3、地質(zhì)資料與筑路材料</p><p>　　路線位于平原微丘區(qū)，調(diào)查及勘探中發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)屬第四系上更新統(tǒng)（Q3al+pl），巖性為黃土狀粘土，主要分布于低山丘陵區(qū)，坡地前和山前沖積、傾斜平原表層，具有大空隙，垂直裂隙發(fā)育，厚度變化大，承載能力低，該層具輕微濕

11、陷性。應(yīng)注意發(fā)生不均勻沉陷的可能。其它未發(fā)現(xiàn)有影響工程穩(wěn)定的不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。當(dāng)?shù)匮鼐€碎石產(chǎn)量豐富，石料質(zhì)量良好，可考慮用水泥穩(wěn)定石屑作基層，路段所處的土基強(qiáng)弱懸殊，其計(jì)算回彈模量E0有兩個(gè)代表值分別為30 MPa和60MPa。沿線有多個(gè)石灰廠，產(chǎn)量大質(zhì)量好。另外，附近發(fā)電廠粉煤灰儲(chǔ)量極為豐富，可用于本項(xiàng)目建設(shè)，本項(xiàng)目所在地域較缺乏砂礫。</p><p><b>　　4、交通資料</b>&l

12、t;/p><p>　　根據(jù)工程可行性研究報(bào)告得知近期交通組成與交通量如表一所示，交通量年增長率如表二所示，不同車型的交通量參數(shù)見課本。</p><p>　　近期交通組成與交通量 表一</p><p>　　交通量年增長率 表二 </p><p><b>　　5、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)&l

13、t;/b></p><p>　　高速公路全線按六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)行車道、路緣帶、中間帶、硬路肩和土路肩。路基寬度35.0米，雙向三行車道2×3×3.75米，中間分隔帶寬3.0米，左側(cè)路緣帶0.75米，右側(cè)硬路肩總寬3.25米，土路肩寬0.75米。計(jì)算行車速度100Km/h，全線全封閉全立交。</p><p><b>　　三、路基設(shè)計(jì)</b>

14、;</p><p><b>　　1、填土高度</b></p><p>　　該高速公路路線位于平原微丘區(qū)，處于Ⅱ5區(qū)，在該設(shè)計(jì)中采用最小填土高度為1.50m。查路基臨界高度參考值可知，最小填土高度和臨界高度相比，處于Ⅱ5區(qū)的粘性土均處于干燥或中濕情況，則選用1.50m作為填土高度合適。</p><p><b>　　2、橫斷面設(shè)計(jì)<

15、/b></p><p>　　由橫斷面設(shè)計(jì)（查《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003））部分可知，路基寬度為35m，其中路面跨度為22.5m，中間帶寬度為3.00m，其中中央分隔帶寬度為1.5m，路緣帶寬度為0.75×2=1.5m，硬路肩寬度為3.25×2=6.5m，土路肩寬度為0.75×2=1.5m。；路面橫坡為2%，土路肩橫坡為4%</p><p&g

16、t;<b>　　3、一般路堤設(shè)計(jì)</b></p><p>　　路基邊坡坡度：查路堤邊坡坡度表可得，填料為砂類及粘性土?xí)r，邊坡的最大高度全部高度為20m,上部高度8m，下部高度12m。邊坡坡度上部高度1：1.5，下部高度1：1.75。</p><p><b>　　4、陡坡路堤</b></p><p>　　路基寬度、路基高度、

17、路基壓實(shí)、路基排水和一般路基相同，只是在路基邊坡坡度和填方上不同，陡坡路堤可采用砌石填方，砌石頂寬0.8m，基底以1:5的坡率向路基內(nèi)側(cè)傾斜。砌石高度2~15m。</p><p><b>　　5、路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　路基壓實(shí)采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度應(yīng)符合《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）表4.0.4的要求</p>&

18、lt;p>　　路基壓實(shí)度 </p><p>　　由于路線地處平原微丘區(qū)，該地區(qū)屬于第四系，巖性為黃土狀粘土，主要分布于低山丘陵區(qū)，坡前和山前沖擊、傾斜平原表層，具有大空隙，垂直裂縫發(fā)育，厚度變化大，承載能力低，該層具輕微濕陷性。應(yīng)注意發(fā)生不均勻沉陷的可能。</p><p><b>　　6、公路用地寬度</b></p>

19、<p>　　根據(jù)路基布置形式，填土高度及邊坡形式計(jì)算路基用地范圍，《規(guī)范》要求的公路用地寬度界限為公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣以外不小于1m范圍內(nèi)的土地；在有條件的地段，高速公路、一級公路不小于3m，此處設(shè)置為3m。</p><p><b>　　7、路基填料</b></p><p>　　當(dāng)?shù)匮鼐€碎石產(chǎn)量豐富，石料質(zhì)量良好?？煽紤]用水泥穩(wěn)定石屑作基層，路段所處的土

20、基強(qiáng)弱懸殊，其計(jì)算回彈模量E0有兩個(gè)代表值分別為30和60MPa。沿線有多個(gè)石灰廠，產(chǎn)量大質(zhì)量好。另外，附件發(fā)電廠粉煤灰儲(chǔ)量極為豐富，可用于本項(xiàng)目建設(shè)，本項(xiàng)目所在地域較缺乏砂礫。</p><p>　　高速公路、一級公路路基填料最小強(qiáng)度和填料最大粒徑應(yīng)符合表3.3.1.4的規(guī)定，砂類土填筑。</p><p>　　路基填料最小強(qiáng)度和最大粒徑要求 </p><p>

21、　　注：①當(dāng)路床填料CBR值達(dá)到表列要求時(shí)，可采取摻石灰或其它穩(wěn)定材料處理</p><p>　?、诖至Ｍ粒ㄌ钍┨盍系淖畲罅?，不應(yīng)超過壓實(shí)層厚度的2/3</p><p>　　四、路基路面排水設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、路基排水設(shè)計(jì)</b></p><p>　　路基地表排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、躍水井和急

22、流槽等，各類地段排水溝應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位0.2m以上。</p><p>　　一般路基排水：邊溝采用梯形，梯形邊溝內(nèi)測邊坡為1：1.0∽1：1.5，梯形底寬和深度為0.4∽0.6。排水溝采用梯形，距路基坡腳要大于2m。</p><p>　　陡坡路堤排水:和一般路基排水相同。</p><p>　　全挖路基排水：邊溝采用梯形，內(nèi)測邊坡1：1.0∽1：1.5。梯形低寬和深度0.

23、4∽0.6。在邊坡坡頂設(shè)截水溝，采用梯形1：1.0∽1：1.5。溝寬>0.5m,溝深>0.5m。長度200∽500m。排水溝采用梯形，距路基坡腳要大于2m。</p><p><b>　　2、路面排水設(shè)計(jì)</b></p><p>　　路面排水采用集中排水方式，路面雨雪水流隨攔水帶匯集，每30∽40米在路基一側(cè)設(shè)置水簸箕將路面積水引至路側(cè)排水溝。超高路段路面排

24、水在中央分隔帶設(shè)置排水溝，彎道外側(cè)的半幅路面水匯入排水溝，通過跌水井和橫向排水管道將路面積水溝內(nèi)的水引入路側(cè)排水溝。</p><p>　　3、中央分隔帶排水設(shè)計(jì)</p><p>　　中央分隔帶用5cm厚水泥混凝土密封表面做成與路面相同的橫坡，將水引入路側(cè)排水溝。</p><p>　　五、瀝青路面設(shè)計(jì)分析與計(jì)算</p><p><b>

25、;　　交通組成表</b></p><p><b>　　1、軸載分析</b></p><p>　　路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載</p><p>　?、乓栽O(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次。</p><p><b>　　a).軸載換算</b></p&

26、gt;<p>　　軸載換算采用如下的計(jì)算公式： </p><p>　　式中： N —標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次，次/日</p><p>　　—被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日</p><p><b>　　P—標(biāo)準(zhǔn)軸載，KN</b></p><p>　　—被換算車輛的各級軸載，KN</p><

27、p>　　K—被換算車輛的類型數(shù)</p><p>　　—軸載系數(shù)，，m是軸數(shù)。當(dāng)軸間距離大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小于3m時(shí)，應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)。</p><p>　?。狠喗M系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1，四輪組為0.38。</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

28、后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4038</p><p>　　設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 1.479264E+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 : 3270 </p><p>　　設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 1.197918E+07&

29、lt;/p><p><b>　　2.方案一</b></p><p>　　4cm細(xì)粒式瀝青混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土+8cm粗粒式瀝青混凝土+38cm水泥穩(wěn)定碎石基層+？水泥石灰沙礫土層，以水泥石灰沙礫土為設(shè)計(jì)層。</p><p>　　2.1當(dāng)E0=30Mp時(shí)</p><p>　　新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算</p>

30、<p>　　公 路 等 級 : 高速公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 22.1 (0.01mm)</p><p>　　路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 </p><p>　　設(shè)計(jì)層最

31、小厚度 : 20(cm)</p><p>　　按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　LD= 22.1 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 35 cm LS= 22.5 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 40 cm LS= 20.4 (0.01mm)</p>

32、<p>　　H( 4 )= 36 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( 4 )= 36 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 36 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 36 cm(第 3 層

33、底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 36 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 36 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( 4 )= 36 cm(僅考慮彎沉)</p

34、><p>　　H( 4 )= 36 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p>　　驗(yàn)算路面防凍厚度 ：</p><p>　　路面最小防凍厚度 50 cm</p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .</p><p>　　通過對設(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>&

35、lt;p>　　---------------------------------------</p><p>　　細(xì)粒式瀝青混凝土 3 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 4 cm</p><p>

36、　　---------------------------------------</p><p>　　粗粒式瀝青混凝土 6 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　水泥穩(wěn)定碎石 36 cm</p><p>　　---

37、------------------------------------</p><p>　　水泥粉煤灰土 25 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p><b>　　土基</b></p><p>　　竣工驗(yàn)收彎沉值和

38、層底拉應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　公 路 等 級 : 高速公路</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 :</p><p>　　第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 2

39、2.1 (0.01mm)</p><p>　　第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.5 (0.01mm)</p><p>　　第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 25.4 (0.01mm)</p><p>　　第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 28.2 (0.01mm)</p><p>　　第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎

40、沉值 LS= 123.5 (0.01mm)</p><p>　　土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值</p><p>　　LS= 383.1 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式)</p><p>　　LS= 310.5 (0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)</p><p>　　計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :</p&

41、gt;<p>　　第 1 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 1 )=-.227 (MPa)</p><p>　　第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )=-.099 (MPa)</p><p>　　第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 3 )=-.058 (MPa)</p><p>　　第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 4 )= .101 (MPa)</p>

42、<p>　　第 5 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 5 )= .06 (MPa)</p><p>　　2.2、當(dāng)E0=60MPa 時(shí)</p><p>　　新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算</p><p>　　公 路 等 級 : 高速公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸

43、 載 : BZZ-10</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 22.1 (0.01mm)</p><p>　　路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 </p><p>　　設(shè)計(jì)層最小厚度 : 20 (cm)</p><p>　　按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　LD= 22.1 (0.01mm)</

44、p><p>　　H( 4 )= 20 cm LS= 24 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 25 cm LS= 21.2 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 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(

45、4 )= 23.4 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　

46、　H( 4 )= 23.4 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( 4 )= 23.4 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p>　　驗(yàn)算路面防凍厚度 :路面最小防凍厚

47、度 50 cm</p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .</p><p>　　通過對設(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 3 cm</p>

48、<p>　　---------------------------------------</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 4 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　粗粒式瀝青混凝土 6 cm</p><p>

49、;　　---------------------------------------</p><p>　　水泥穩(wěn)定碎石 24 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　水泥粉煤灰土 25 cm</p><p>　

50、　---------------------------------------</p><p><b>　　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 : 高速公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>

51、　　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 :</p><p>　　第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 21.7 (0.01mm)</p><p>　　第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.3 (0.01mm)</p><p>　　第 3 層路面頂面竣工

52、驗(yàn)收彎沉值 LS= 25.7 (0.01mm)</p><p>　　第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 29.2 (0.01mm)</p><p>　　第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 82.8 (0.01mm)</p><p>　　土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值</p><p>　　LS= 200 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范

53、”第88頁公式)</p><p>　　LS= 155.3 (0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)</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 )=-.242 (MPa)</p><p>　　第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )=-.103 (MPa)</

54、p><p>　　第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 3 )=-.053 (MPa)</p><p>　　第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 4 )= .119 (MPa)</p><p>　　第 5 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 5 )= .066 (MPa)</p><p>　　3、第二方案： </p><p>　　4cm細(xì)粒式瀝

55、青混凝土+8cm中粒式瀝青混凝土+20cm粗級配瀝青碎石+？水泥穩(wěn)定沙礫+20cm級配沙礫碎墊層，以水泥穩(wěn)定沙礫為設(shè)計(jì)層。</p><p>　　3.1當(dāng)E0=30MPa時(shí)</p><p>　　新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算</p><p>　　公 路 等 級 : 高速公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p>&

56、lt;p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 22.1 (0.01mm)</p><p>　　路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 </p><p>　　設(shè)計(jì)層最小厚度 : 20 (cm)</p><p>　　按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　LD=

57、22.1 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 35 cm LS= 22.5 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 40 cm LS= 20.4 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 36 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&g

58、t;<p>　　H( 4 )= 36 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 36 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 36 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 36 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p>

59、<p><b>　　路面設(shè)計(jì)層厚度 :</b></p><p>　　H( 4 )= 36 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　H( 4 )= 36 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p>　　驗(yàn)算路面防凍厚度 :路面最小防凍厚度 50 cm</p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求

60、 .</p><p>　　通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,</p><p>　　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>　　

61、---------------------------------------</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 5 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　粗粒式瀝青碎石 7 cm</p><p>　　-------

62、--------------------------------</p><p>　　石灰粉煤灰碎石 36 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　石灰粉煤灰土 25 cm</p><p>　　----------

63、-----------------------------</p><p><b>　　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 : 高速公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸

64、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 :</p><p>　　第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 21 (0.01mm)</p><p>　　第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 22.7 (0.01mm)</p><p>　　第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 25 (0

65、.01mm)</p><p>　　第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 28.2 (0.01mm)</p><p>　　第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 123.5 (0.01mm)</p><p>　　土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 383.1 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式)</p><p>　　LS= 3

66、10.5 (0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)</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 )=-.189 (MPa)</p><p>　　第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )=-.056 (MPa)</p><p>　　第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 4

67、)= .094 (MPa)</p><p>　　第 5 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 5 )= .055 (MPa)</p><p>　　3.2當(dāng)E0=60MPa時(shí)</p><p>　　新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算</p><p>　　公 路 等 級 : 高速公路</p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p&

68、gt;<p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 22.1 (0.01mm)</p><p>　　路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 </p><p>　　設(shè)計(jì)層最小厚度 : 20 (cm)</p><p>　　按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>

69、　　LD= 22.1 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 20 cm LS= 24 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 25 cm LS= 21.2 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 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 :&l

70、t;/p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要

71、求)</p><p><b>　　路面設(shè)計(jì)層厚度 :</b></p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　H( 4 )= 23.4 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p>　　驗(yàn)算路面防凍厚度 :</p><p>　　路面最小防凍厚度 50 cm&

72、lt;/p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .</p><p>　　通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,</p><p>　　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

73、瀝青混凝土 4 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 5 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　粗粒式瀝青碎石

74、 7 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　石灰粉煤灰碎石 24 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　石灰粉煤灰土

75、 25 cm</p><p>　　---------------------------------------</p><p><b>　　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 : 高速公路</p><p>　　新建路面

76、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 :</p><p>　　第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 20.5 (0.01mm)</p><p>　　第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 22.5 (0.01mm)</p

77、><p>　　第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 25.1 (0.01mm)</p><p>　　第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 29.2 (0.01mm)</p><p>　　第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 82.8 (0.01mm)</p><p>　　土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 200 (0.01mm)(根據(jù)“

78、基層施工規(guī)范”第88頁公式)</p><p>　　LS= 155.3 (0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式)</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 )=-.199 (MPa)</p><p>　　第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )=-.055 (MPa

79、)</p><p>　　第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 4 )= .11 (MPa)</p><p>　　第 5 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 5 )= .06 (MPa)</p><p>　　六、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算</p><p>　　設(shè)置單層混凝土路面，選擇普通混凝土作為面層，下面分別墊上水泥穩(wěn)定粒料和石灰粉煤灰土?，F(xiàn)進(jìn)行分析計(jì)算：&

80、lt;/p><p>　　1.當(dāng)EO=30MPa時(shí)</p><p><b>　　水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p>　　公 路 等 級 : 高速公路</p><p>　　變異水平的等級 : 中 級</p>

81、;<p>　　可 靠 度 系 數(shù) : 1.4 </p><p>　　面 層 類 型 : 普通混凝土面層</p><p>　　行駛方向分配系數(shù) 1 車道分配系數(shù) 1 </p><p>　　輪跡橫向分布系數(shù) .2 交通量年平均增長率 6.5 ％</p><p>　　混凝土彎

82、拉強(qiáng)度 5 MPa 混凝土彎拉模量 31000 MPa</p><p>　　混凝土面層板長度 5 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 Ⅱ</p><p>　　面層最大溫度梯度 88 ℃/m 接縫應(yīng)力折減系數(shù) .87 </p><p>　　基(墊)層類型----新建公路土基上修筑的基(墊)層</p><

83、;p>　　基層頂面當(dāng)量回彈模量 ET= 165.5 MPa</p><p>　　設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù) : 3074 </p><p>　　路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 : 30 年</p><p>　　設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) : 1.938269E+07 </p><p>　　路面承受的交通等級 :重交通等級</p

84、><p>　　基層頂面當(dāng)量回彈模量 : 165.5 MPa</p><p>　　混凝土面層設(shè)計(jì)厚度 : 285 mm</p><p>　　通過對設(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>　　普通混凝

85、土面層 285 mm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　水泥穩(wěn)定粒料 180 mm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　石灰粉煤灰

86、土 150 mm</p><p>　　---------------------------------------</p><p><b>　　土基</b></p><p>　　2.當(dāng)EO=60MPa時(shí)</p><p><b>　　水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</b></p&g

87、t;<p>　　設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p>　　公 路 等 級 : 高速公路</p><p>　　變異水平的等級 : 中 級</p><p>　　可 靠 度 系 數(shù) : 1.4 </p><p>　　面 層 類 型 : 普通混凝土面層</p><p>

88、;　　行駛方向分配系數(shù) 1 車道分配系數(shù) 1 </p><p>　　輪跡橫向分布系數(shù) .2 交通量年平均增長率 6.5 ％</p><p>　　混凝土彎拉強(qiáng)度 5 MPa 混凝土彎拉模量 31000 MPa</p><p>　　混凝土面層板長度 5 m

89、 地區(qū)公路自然區(qū)劃 Ⅱ</p><p>　　面層最大溫度梯度 88 ℃/m 接縫應(yīng)力折減系數(shù) .87 </p><p>　　基(墊)層類型----新建公路土基上修筑的基(墊)層</p><p>　　基層頂面當(dāng)量回彈模量 ET= 245.7 MPa</p><p>　　設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用

90、次數(shù) : 3074 </p><p>　　路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 : 30 年</p><p>　　設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) : 1.938269E+07 </p><p>　　路面承受的交通等級 :重交通等級</p><p>　　基層頂面當(dāng)量回彈模量 : 245.7 MPa</p><p>　　混凝土面層設(shè)計(jì)厚度

91、 : 273 mm</p><p>　　通過對設(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>　　普通混凝土面層 273 mm</p><p>　　----------------------------

92、-----------</p><p>　　水泥穩(wěn)定粒料 180 mm</p><p>　　---------------------------------------</p><p>　　石灰粉煤灰土 150 mm</p><p>　　----------------------------

93、-----------</p><p><b>　　土基</b></p><p><b>　　七、方案比較</b></p><p>　　綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、當(dāng)?shù)刈匀粭l件以及當(dāng)?shù)刈匀毁Y源，建議選擇方案二。</p><p><b>　　八.參考書目</b></p><

94、;p>　　1.《路基路面工程》</p><p>　　2.《道路勘測設(shè)計(jì)》</p><p>　　3.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003</p><p>　　4.《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD50-2006</p><p>　　5.《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004</p><p>　　6.《公路

95、水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D40-2002</p><p>　　7.《公路設(shè)計(jì)手冊》</p><p><b>　　九.附圖</b></p><p>　　001 高填方路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面</p><p>　　002 一般填方路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面</p><p>　　003 矮路堤標(biāo)準(zhǔn)

96、橫斷面</p><p>　　004 一般填挖路基橫斷面</p><p>　　005 挖方路基部分?jǐn)嗝嫘问?lt;/p><p>　　006 陡坡路堤橫斷面</p><p>　　007 瀝青路面橫斷面</p><p>　　008 路基路面排水系統(tǒng)</p><p>　　009