道路工程设计书Word格式.doc
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一、所分配地区简介
华北地区简介:
华北地区,属于自然地理分区,不是行政区,不随着行政区划调整而改变,按照地理教科书,华北地区,一般指秦岭-淮河线以北,长城以南的中国的广大区域;
北与东北地区、内蒙古地区相接。
大致以≥10℃积温3200℃(西北段为3000℃)等值线、1月平均气温-10℃(西北段为-8℃)等值线为界。
自然区划属于西北地区,地理上的气候学的现代华北为“暖温带半湿润大陆性气候”,四季分明,光照充足;
冬季寒冷干燥且较长,夏季高温降水相对较多,春秋季较短。
但华北平原的热量和雨水明显多于黄土高原。
华北的土壤皆为河流冲积黄色旱作类型,是中国小麦的主产区。
气候特点:
冬季这里受来自高纬内陆偏北风的影响,盛行极地大陆气团,寒冷干燥;
夏季受极地海洋气团或变性热带海洋气团影响,盛行东和东南风,暖热多雨,雨热同季。
年降水量多为500~1000mm,约有2\3集中于夏季(夏季高温多雨,冬季寒冷干燥)。
全年四季分明,天气多变,随着纬度的增高,冬、夏气温变幅相应增大,而降水逐渐减少。
冬季寒冷干燥:
最冷月均温在0摄氏度以下,冬季寒冷,成因有:
本地纬度较高、离冬季风源地近、地形较低平坦地势西高东低使冬季风得以加强。
春季干旱多风沙,夏季炎热多雨,冬季较寒冷,干燥少雪;
秋季是最好的季节,秋高气爽,温润宜人。
年平均气温为11.7度,极端最低气温-27.4℃(1966年2月22日)。
极端最高气温40.6℃(1961年6月10日)。
年平均降水量为640毫米,是华北平原降水最多的地方之一。
主要降水集中在七、八月份,且多雷雨和大到暴雨,全年无霜期为180-200天。
石保二级公路的设计资料:
通过主要的城市定州市和新乐市,拟设计出石家庄到保定的高速公路。
设计路线的全场为126.9公里,为双车道公路,设计速度为80Km/h。
双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000--15000辆。
高速公路地处Ⅱ4区,为双向四车道,拟采用沥青路面结构,进行施工图设计,沿线土质为中液限粘性土,年降雨量为640mm/年,最高气温37℃,最低气温-21℃,多年平均冻结指数为113℃•d,最大冻结指数为184℃•d。
交通量资料
根据交通调查进行综合分析,预测其交通增长率前五年为8.0%、之后五年为7.2%,最后五年为5.0%。
石保高速公路属于四车道高速公路,应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000到55000辆。
初拟路面结构
拟定采用半刚性基层沥青路面。
根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因素,初步确定路面结构组合与各层厚度如下:
4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+7cm粗粒式沥青混凝土+56cm水泥稳定碎石基层+二灰土底基层,以二灰土为设计层。
路面材料配合比设计与设计参数的确定
试验材料的确定
半刚性基层所用集料与结合料取自沿线料场,沥青选用重交通90#石油沥青,上面层采用SBS改性沥青,技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》相关规定。
设计路段路基处于中湿状态,路基土为中液限粘质土,查表法可得土基回弹模量值为35.5MPa。
设计弯沉值和容许拉应力计算
序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量
1黄河JN15049101.61双轮组2000
2黄海DD690561042双轮组>
32500
3东风CS93824702双轮组>
32000
4平板车1001003四轮组<
5其他车50501单轮组1000
设计年限15车道系数.4
序号分段时间(年)交通量年增长率
158%
257.2%
355%
一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量
Nh=4000,属特重交通等级
当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:
路面营运第一年双向日平均当量轴次:
30664
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:
1.139923E+08
属特重交通等级
当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:
57434
2.135088E+08
路面设计交通等级为特重交通等级
公路等级高速公路
公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1
路面设计弯沉值:
14.7(0.01mm)
第一层:
细粒式沥青混凝土OGFC。
厚度确定:
根据经验宜为最大粒径的2-3倍,故选为40mm厚。
第二层:
选用中粒式沥青混凝土AC-16。
根据经验宜为最大粒径的2-3倍,故选为60mm厚。
第三层:
选用密集配沥青稳定碎石AC-25。
根据经验宜为最大粒径的2-3倍,故选为70mm厚。
第一层和第二层沥青选用:
根据《中国沥青路面气候分区图》,可知该地区为2-2区,
根据《公路沥青路面施工技术规范》表4.2.1-1,选用90号沥青。
根据原路面的回弹模量选择水泥稳定碎石,厚度选取在150~250mm之间。
故取200mm。
层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)
1中粒式沥青混凝土1.19
2粗粒式沥青混凝土.8.15
3粗粒式沥青混凝土.6.11
4水泥稳定碎石.6.21
5石灰土.25.07
验算路面防冻厚度:
路面最小防冻厚度560mm
验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.
新建路面结构厚度计算
公路等级:
高速公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
路面设计层层位:
4
设计层最小厚度:
150(mm)
层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力
(mm)模量(MPa)(MPa)模量(MPa)(MPa)(MPa)
1细粒式沥青混凝土401400020000.8
2中粒式沥青混凝土601200016000.7
3粗粒式沥青混凝土70900012000.6
4水泥稳定碎石?
1500015000.14
5石灰土20055005500.08
6新建路基35.5
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=14.7(0.01mm)
H(4)=550mmLS=14.8(0.01mm)
H(4)=600mmLS=13.8(0.01mm)
H(4)=555mm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力计算设计层厚度:
H(4)=555mm(第1层底面拉应力计算满足要求)
H(4)=555mm(第2层底面拉应力计算满足要求)
H(4)=555mm(第3层底面拉应力计算满足要求)
H(4)=555mm(第4层底面拉应力计算满足要求)
H(4)=555mm(第5层底面拉应力计算满足要求)
路面设计层厚度:
H(4)=555mm(仅考虑弯沉)
H(4)=555mm(同时考虑弯沉和拉应力)
验算路面防冻厚度:
验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.
通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下:
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细粒式沥青混凝土40mm
中粒式沥青混凝土60mm
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