路基路面_课程设计计算书(沥青路面利用诺谟图计算)Word文档格式.doc

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土料：

沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。

此公路的设计年限为20年，拟采用沥青路面结构进行设计。

一、轴载分析。

1、设计年限内交通量的平均增长率：

由主要预测年交通量表可算得：

2000年到2005年的年增长率：

，可算得：

2005年到2010年的年增长率：

2010年到2015年的年增长率：

2015年到2020年的年增长率：

故

2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。

路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ—100表示。

1）当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为：

预测交通组成表

车型

前轴重（KN）

后轴数

后轴轮组数

后轴距（m）

交通量（辆/日）

跃进NJ130

解放CA10B

黄河JN150

16.20

19.40

49.00

38.30

60.85

101.60

1

双轮组

——

702

962

661

对于跃进NJ130：

前轴：

=16.20KN<

25KN，省略不算

后轴：

=1,=1,=38.30KN，P=100KN,=702

次/d

对于解放CA10B：

=19.40KN<

25KN,省略不算。

=1,=1,=60.85KN，P=100KN,=962

对于黄河JN150:

=1,=6.4,=49.00KN，P=100KN,=661

=1,=1,=101.60KN，P=100KN,=661

最终可汇成下表：

轴载换算结果表（弯沉）

（KN）

（次/日）

前轴

6.4

后轴

10.8

110.8

190.0

708.3

合计

1019.9

设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次的计算：

设计年限为t=20年，

=7.8%，双向四车道，故车道系数选为0.4。

次

2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为：

同理，计算结果可如下表所示：

轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力）

1.85

18.1

750.5

768.6

二、拟定路面结构组合方案及厚度。

组合方案，拟定了两种，其简图如下所示：

方案一：

方案二：

细粒式沥青混凝土h=4cm

中粒式沥青混凝土h=5cm

粗粒式沥青混凝土h=6cm

水泥稳定碎石h=20cm

石灰土h=?

级配碎、砾石h=12cm

土基

中粒式沥青混凝土h=6cm

粗粒式沥青混凝土h=8cm

水泥稳定碎石h=？

二灰土h=16cm

填隙碎石h=10cm

三、各层材料的抗压模量与劈裂强度、土基的回弹模量的确定。

1）确定各层材料的抗压模量与劈裂强度。

查表可得下列设计参数，汇表如下：

材料名称

抗压回弹模量（）

15℃劈裂强度（）

20℃

15℃

细粒式沥青混凝土

1400

2000

1.4

中粒式沥青混凝土

1200

1.0

粗粒式沥青混凝土

1000

0.8

水泥稳定碎石

1500

0.5

石灰土

550

0.225

二灰土

750

0.25

级配碎、砾石

225

填隙碎石

250

2）确定土基的回弹模量。

该路段处于区，为黏质土，且稠度为1.00。

查《公路沥青路面设计规范》可得土基回弹模量为34.5

四、设计指标的确定。

对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构底层拉应力验算。

1、设计弯沉值的计算:

该公路为一级公路，故公路等级系数=1.0，且是沥青混凝土面层，故面层类型系数=1.0。

半刚性基层上设置40mm+50mm+60mm=150mm<

160mml沥青混合料结构层，=1.0。

故 mm

方案二：

半刚性基层上设置40mm+60mm+80mm=180mm,介于160mm和260mm之间的沥青混合料结构层，故由线性内插可求得=1.12。

故

2、各层材料的容许层底拉应力的计算。

容许拉应力

细粒式沥青混凝土：

中粒式沥青混凝土：

粗粒式沥青混凝土：

水泥稳定碎石：

石灰土：

二灰土：

计算结果列于下表：

各层材料的容许拉应力

（）

K

2.68

0.5224

0.3731

0.8

2.95

0.2712

1.91

0.2618

2.46

0.0915

0.1016

五、确定设计层的厚度。

1、方案一计算:

（采用三层体系为计算体系）

1）令实际弯沉，则弯沉综合修正系数

弹性三层体系的实际弯沉

故理论弯沉系数

2）将多层体系照弯沉等效的原则换算为按三层体系，如下图所示：

Eh

E

Eh

EH

则中层厚度的换算公式为：

3）

查三层体系表面弯沉系数诺谟图可得=1.44

，查诺谟图可得=5.8

由三层体系表面弯沉系数诺谟图上的计算理论弯沉的公式可得：

故

再查诺谟图可得

故

故=51.1由此可解得：

2、方案二计算：

3）

查三层体系表面弯沉系数诺谟图可得=1.44

，查诺谟图可得=5.8

由三层体系表面弯沉系数诺谟图上的计算理论弯沉的公式可得：

故

再查诺谟图可得

故由此可解得：

六、层底弯拉应力验算。

公路为一级公路，故对沥青混凝土面层、半刚性基层、底基层都应进行拉应力的验算。

1、方案一的层底拉应力的验算。

（采用三层体系验算多层路面的结构层底部拉应力）

1）验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力。

将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：

Eh

EH

E

由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得，

查诺谟图可得：

，

又因为查诺谟图可得：

故沥青混凝土面层底面的最大拉应力

容许拉应力

2）验算半刚性基层底面的弯拉应力。

故半刚性基层底面的最大拉应力

3）验算底基层底面的弯拉应力。

2方案二的层底拉应力的验算。

将多层路面按