路基路面实习报告Word格式文档下载.docx
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四、最终方案比选
1、从力学性能比较………………………………………………………..35
2、从路面质量比较………………………………………………………….35
3、从路面寿命比较………………………………………………………….35
4、从工程造价比较………………………………………………………….35
5、最终选择……………………………………………………………………36
五、心得和总结……………………………………………………………37
六、设计依据及标准…………………………………………….37
一、设计任务
1.工程概况
拟设计路面属某段高速公路,路段位于平原微丘区,公路自然区划为Ⅱ2区,地震烈度为六级,设计标高255.50m,地下水位1.45m。
2.设计资料
2.1土质
所经地区多处为粘性土。
2.2交通量及组成(每个学生选取一种交通量组成形式以进行路面设计)
根据最新路网规划,预测使用初期2012年平均日交通量见表:
车型
小客车
SH130
大客车SH141
跃进牌NJ130
东风牌EQ140
黄河牌JN150
日野KB222
太脱拉138
辆/d
876
169
472
270
81
77
折算系数
1
3
1.5
2
交通量年平均增长率(%)=7.5%
注:
上表为双向交通量调查结果。
3.设计任务
(1)根据所给资料,利用HPDS2006公路路面设计程序系统进行路面结构的设计(沥青路面水泥路面至少各2种不同的路面结构各,其中水泥路面结构手工完成一个方案的计算)。
(2)编写设计说明书,包括水泥混凝土路面及沥青路面结构,厚度设计,水泥混凝土路面级构组合设计、板厚度设计、接缝设计等。
(3)对所选定的路面结构方案,绘制路面结构图,包括沥青路面结构设计图,水泥混凝土路面结构设计图及其接缝设计图等.需用A3图纸打印。
4、设计要求
学生必须在教师指导下,独立、准时完成设计任务(同学之间不得抄袭),并努力提高设计质量。
设计的每个阶段完成后,必须经指导教师审批后才能进行下一阶段的设计。
设计图纸初步拟定后,图纸要用国家统一的制图标准,主次分明,图面规范、清晰、美观。
设计说明书须用学校统一纸张打印(或书写),装订成册。
要求重点突出、撰写规范。
二、设计内容
<
1>
、沥青路面设计资料
(1)土基回弹模量的确定:
设计路段路基处于潮湿状态,路基土为粘质土,拟定路基土的平均稠度Wc为0.9,预估土基的回弹模量为22.5Mp,根据规范知高速公路、一级公路的土基回弹模量大于30Mp,因此取40MP,要知道确切的值则需根据室内试验法确定的土基回弹模量设计值。
(2)根据工程可行性研究报告可知路段所在地区近期交通组成与交通量,根据交通量年平均增长率为7.5%,沥青路面累积标准轴次按15年计。
当量小汽车换算:
876+169*1.5+472*1.5+270*1.5+270*2+81*2+77*2=3099pcu
基准年30年后的交通量为:
3099*(1+7.5%)^30=27131pcu
查相关规范知,当交通量为25000~55000时,设计车道为双向4车道。
水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准荷载,不同轴-轮型和轴载的作用次数。
按下式换算为标准轴载的作用次数。
代入数据得:
Ns=2.22*10^3*(27)^(-0.43)*876*(0.27)^16+169*(0.551)^16+472*0.382^16+270*0.692^16+270*1.016^16+81*1.043^16+77*0.8^16
=506.934
Ne=Ns/4*{(1+7.5%)^30-1}*365*0.2/7.5%
=955000
由计算结果知,该道路交通等级为中等,并得知当交通等级为中等时,水泥混凝土的弯拉强度标准值为4.5MPa。
查表得双向四车道车道系数在0.40—0.50之间,取值为0.45
1、沥青方案一:
(1)、轴载换算及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江淮AL66001726.51双轮组876
2交通SH-1412363.52双轮组>
3169
3跃进NJ13120.238.21双轮组472
4东风EQ14023.769.21双轮组270
5黄河JN15148.3100.31双轮组270
6日野KB22250.2104.31双轮组81
7太脱拉11138.7742双轮组<
377
设计年限15车道系数0.45交通量平均年增长率7.5%
(2)、当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
645
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
2767012
(3)、当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
456
1956213
公路等级高速公路
公路等级系数1面层类型系数1基层类型系数1
路面设计弯沉值:
30.9(0.01mm)
层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)
1细粒式沥青混凝土1.40.6
2中粒式沥青混凝土10.43
3粗粒式沥青混凝土0.80.31
4石灰粉煤灰碎石0.60.35
5石灰土0.250.11
6天然砂砾
(4)、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:
6
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:
15(cm)
层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)
(20℃)(15℃)
1细粒式沥青混凝土3140020000.6
2中粒式沥青混凝土4120016000.43
3粗粒式沥青混凝土690012000.31
4石灰粉煤灰碎石?
150015000.35
5石灰土255505500.11
6天然砂砾15150150
7土基36
(5)、按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=30.9(0.01mm)
H(4)=15cmLS=30.2(0.01mm)
由于设计层厚度H(4)=Hmin时LS<
=LD,
故弯沉计算已满足要求.
H(4)=15cm(仅考虑弯沉)
(6)、按容许拉应力验算设计层厚度:
H(4)=15cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=15cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=15cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=15cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=15cm(第5层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(4)=15cm(同时考虑弯沉和拉应力)
(7)、验算路面防冻厚度:
路面最小防冻厚度80cm
验算结果表明,路面总厚度比路面最小防冻厚度小12cm,
程序将自动在上述刚设计的路面最下层厚度中予以补足.
通过对设计层厚度取整和将路面防冻厚度不足部分增补到路面
(8)、最下层,最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------
细粒式沥青混凝土3cm
中粒式沥青混凝土4cm
粗粒式沥青混凝土6cm
石灰粉煤灰碎石15cm
石灰土25cm
天然砂砾27cm
土基
(9)、竣工验收弯沉值和层底拉应力计算
层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)计算信息
1细粒式沥青混凝土314002000计算应力
2中粒式沥青混凝土412001600计算应力
3粗粒式沥青混凝土69001200计算应力
4石灰粉煤灰碎石1515001500计算应力
5石灰土25550550计算应力
6天然砂砾27150150不算应力
7土基36
(10)、计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:
第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=27.5(0.01mm)
第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=29.7(0.01mm)
第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=33(0.01mm)
第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=37.9(0.01mm)
第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=69.3(0.01mm)
第6层路面顶面竣工验收弯沉值LS=187.9(0.01mm)
土基顶面竣工验收弯沉值LS=322.9(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)
LS=258.8(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)
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