路基路面課程設(shè)計(jì) (3)

1、<p>　　路基路面工程課程設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　一、基本信息</b></p><p><b>　　1、自然地理?xiàng)l件</b></p><p>　　1）瀝青混凝土路面。南京地區(qū)二級(jí)公路，經(jīng)調(diào)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(jié)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(jí)公路，路基為粘質(zhì)土，路基回彈模量為30MPa。</p><p><b>　　3、交通量增長(zhǎng)率</b></p><p>　　瀝青路面：預(yù)計(jì)交通量增長(zhǎng)為每年9%。設(shè)計(jì)年限為12年。</p><p>　　水泥路面：預(yù)計(jì)交通增長(zhǎng)量為每年5%。設(shè)計(jì)年限為20年。&

3、lt;/p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)過程</b></p><p>　　一、瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一）交通量計(jì)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1）、以彎沉值和瀝青的層底拉力為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　換算公式為：N=</b></p><p>　　式中;N—標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)軸載</b></p><p><b>　　—軸數(shù)系數(shù)</b></p><p>　　—輪組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為6.4四輪組為0.38</p><p>

6、;　　當(dāng)軸間距大于3m時(shí)按單獨(dú)一個(gè)輪計(jì)算，此時(shí)軸系數(shù)為1，當(dāng)軸間距小于3m時(shí)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(jì)+=61.71+383.28=444.99</p><p>　　2）、以半剛性

7、材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)</p><p><b>　　換算公式為：N=</b></p><p><b>　　式中—軸數(shù)系數(shù)</b></p><p>　　—輪組系數(shù)，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(jì)：+=451.28</p><p>　　交通增長(zhǎng)量為每年9%，設(shè)計(jì)年限為12年，雙向四車道車道系數(shù)取0.5累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算公式為：</p><p><b>　　=&

9、lt;/b></p><p><b>　　—車道系數(shù)</b></p><p><b>　　—交通量的年增長(zhǎng)率</b></p><p><b>　　t—設(shè)計(jì)年限</b></p><p>　　累計(jì)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(jí)。</p><p>　　二）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算</p><p><b>　　1、初擬路面結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　結(jié)合已有的工程經(jīng)驗(yàn)和典型結(jié)構(gòu)擬定兩個(gè)方案，根據(jù)結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機(jī)具的功能原因，初步確定路面結(jié)構(gòu)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(xì)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(shè)

12、計(jì)層</b></p><p>　　方案二：組合式基層瀝青路面</p><p>　　細(xì)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(jí)配碎石

13、 25cm</p><p>　　以二灰穩(wěn)定沙礫為設(shè)計(jì)層</p><p>　　根據(jù)規(guī)范可得各材料的抗壓回彈模量以及劈裂強(qiáng)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(shè)計(jì)指標(biāo)確認(rèn)&

14、lt;/b></p><p>　　1）設(shè)計(jì)指標(biāo)為二級(jí)公路，要求以設(shè)計(jì)彎沉作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)地基拉應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值公式為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次</p><p>　　—公路等級(jí)系數(shù) 二級(jí)

15、公路為1.1</p><p>　　—面層類型系數(shù)瀝青面層為1.0</p><p>　　—基層類型系數(shù)，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(yīng)力計(jì)算</p><p><b>　　允許拉應(yīng)力公式為=</b>&l

17、t;/p><p>　　對(duì)于瀝青面層：==0.09×/1.1=1.91</p><p>　　細(xì)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(duì)于無機(jī)結(jié)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(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)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(yàn)算</b></p><p>　　1）第一種方案設(shè)計(jì)彎沉值為=37.63（0.01mm）。數(shù)據(jù)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(shù)</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?yàn)?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(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　（1）細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)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(yīng)力</p><p>

25、;　?。?）中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)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(yīng)力<

26、/p><p>　　（3）水泥穩(wěn)定碎石層層底拉應(yīng)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?yàn)槎彝梁穸忍?，?/p>

27、無法查出數(shù)值，取二灰土厚度為25cm，重新計(jì)算。</p><p><b>　　查圖得，</b></p><p>　　即水泥穩(wěn)定碎石層層底受壓應(yīng)力</p><p>　　（4）二灰土底基層無需驗(yàn)算底拉應(yīng)力</p><p>　　故各層層底均滿足要求。</p><p>　　2）第二種方案的設(shè)計(jì)彎層值48.

28、92（0.01mm），相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)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(shù)</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?yàn)?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(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　?。?）細(xì)粒式瀝青混凝

32、土層底拉應(yīng)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(yīng)力</p><p>　?。?）中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)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(yīng)力</p><p>　　(3)二灰穩(wěn)定砂礫層層底拉應(yīng)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(yàn)防凍層厚度&l

36、t;/b></p><p>　　沿線土質(zhì)為中液限粘質(zhì)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(jié)構(gòu)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