基路面课设.docx
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基路面课设
路基路面工程课程
设计报告
课题:
沥青路面设计、水泥混凝土路面设计
院系:
软件学院
专业:
08软件工程+桥梁工程
班级:
1班
学号:
00000000000000000
姓名:
xxx
指导老师:
xxx
设计相关数据的确定:
1、确定干湿类型:
该路处于Ⅱ1区,设计高度距地下水位的距离为
,查表可知此高度高于H1=3.8m,所以属于干燥路基。
2、确定路基平均稠度:
由于路基为干燥,为粉性土,查表14-9,其值≥1.05,选取1.10。
3、土的回弹模量:
由表查14-11查得土基的回弹模量≥29.0MPa,选取31.5MPa。
4、交通等级:
通过计算得并查表确定为二级公路。
5、确定次公路为双向四车道,查到系数由系统参数得到。
6、沥青路面设计年限为12年,水泥混凝土路面设计年限为20年。
7、交通年平均增长率为6.5%,沥青设计分成2段,水泥混凝土设计分为2段。
8、车辆类型为7。
9、面层、基层各层设计类型可由书上查表14-20和表14-21得到,厚度设计可由层结构类型通过软件自带数据范围取得。
10、最小防冻深度可由表14-8得到。
11、相应材料的抗压模量(20°C和15°C)和劈裂强度可由系统参数得到。
12、交通等级可由书上的公式(16-4)和表16-4确定为中等。
13、变异水平等级、可靠读系数、轮迹横向分配系数、混凝土弯拉强度、面层长度等都由系统相关范围取得。
14、课设题目本身的数据参数。
路基路面工程课程设计任务:
1、工程概况
拟设计道路路线位于平原微丘区,公路自然区划为II1区。
地震烈度为六级。
设计标高243.50m,地下水位1.5m。
2、设计资料
2.1土质
所经地区多处为粉性土。
2.2交通
根据最新路网规划,预测使用初期2010年年平均日交通量见下表,年平均增长率为6.5%。
车型
解放CA10B
黄河JN150
日野KF3000
斯柯达706R
依士兹TD50
交通SH141
长征XD980
小汽车
辆/d
400
210
160
90
50
80
70
600
0123018102160160015801170210
3、设计任务与内容
(1)根据所给资料,进行路面结构的设计(至少选择3种不同路面结构)。
(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,水泥混凝土路面板接缝设计等。
(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。
需用标准A3图纸。
4、设计依据及标准
[1]《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)
[2]《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)
[3]《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)
[4]《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTGF30-2003)
沥青路面设计成果:
沥青路面设计方案一:
**************************
*新建路面设计成果文件汇总*
**************************
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解放CA10B19.460.851双轮组400
2黄河JN15049101.61双轮组210
3日野KF300D40.75792双轮组<3160
4斯柯达706R50901双轮组90
5依士兹TD5042.2801双轮组50
6交通SH14125.5555.11双轮组80
7长征XD98037.172.652双轮组<370
设计年限12车道系数0.5
序号分段时间(年)交通量年增长率
167%
266%
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:
644
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
2059541
当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
406
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
1298406
公路等级二级公路
公路等级系数1.1面层类型系数1基层类型系数1
路面设计弯沉值:
36(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1.40.7
2中粒式沥青混凝土10.5
3粗粒式沥青混凝土0.80.36
4水泥石灰砂砾土0.40.21
5级配碎石
新建路面结构厚度计算
公路等级:
二级公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
36(0.01mm)
路面设计层层位:
5
设计层最小厚度:
10(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3.4140020000.7
2中粒式沥青混凝土4.5120016000.5
3粗粒式沥青混凝土790012000.36
4水泥石灰砂砾土19100010000.21
5级配碎石?
300300
6土基31.5
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=36(0.01mm)
H(5)=25cmLS=37.9(0.01mm)
H(5)=30cmLS=35.1(0.01mm)
H(5)=28.4cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(5)=28.4cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=28.4cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=28.4cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=28.4cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(5)=28.4cm(仅考虑弯沉)
H(5)=28.4cm(同时考虑弯沉和拉应力)
验算路面防冻厚度:
路面最小防冻厚度49cm
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:
---------------------------------------
细粒式沥青混凝土3.4cm
---------------------------------------
中粒式沥青混凝土4.5cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土7cm
---------------------------------------
水泥石灰砂砾土19cm
---------------------------------------
级配碎石29cm
---------------------------------------
土基
方案一沥青路面结构示意图:
竣工验收弯沉值和层底拉应力计算
公路等级:
二级公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
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
(20℃)(15℃)
1细粒式沥青混凝土3.414002000计算应力
2中粒式沥青混凝土4.512001600计算应力
3粗粒式沥青混凝土79001200计算应力
4水泥石灰砂砾土1910001000计算应力
5级配碎石29300300不算应力
6土基31.5
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=35.6(0.01mm)
第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=39.7(0.01mm)
第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=46.1(0.01mm)
第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=57.2(0.01mm)
第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=135(0.01mm)
土基顶面竣工验收弯沉值LS=366(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)
LS=295.7(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)
计算新建路面各结构层底面最大拉应力:
第1层底面最大拉应力σ
(1)=-0.303(MPa)
第2层底面最大拉应力σ
(2)=-0.093(MPa)
第3层底面最大拉应力σ(3)=0.016(MPa)
第4层底面最大拉应力σ(4)=0.144(MPa)
沥青路面设计方案二:
**************************
*新建路面设计成果文件汇总*
**************************
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解放CA10B19.460.851双轮组400
2黄河JN15049101.61双轮组210
3日野KF300D40.75792双轮组<3160
4斯柯达706R50901双轮组90
5依士兹TD5042.2801双轮组50
6交通SH14125.5555.11双轮组80
7长征XD98037.172.652双轮组<370
设计年限12车道系数0.5
序号分段时间(年)交通量年增长率
167%
266%
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:
644
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
2059541
当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
406
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
1298406
公路等级二级公路
公路等级系数1.1面层类型系数1基层类型系数1
路面设计弯沉值:
36(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1.40.7
2中粒式沥青混凝土10.5
3粗粒式沥青混凝土0.80.36
4水泥稳定碎石0.60.4
5级配砂砾
新建路面结构厚度计算
公路等级:
二级公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
36(0.01mm)
路面设计层层位:
5
设计层最小厚度:
10(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4140020000.7
2中粒式沥青混凝土5.3120016000.5
3粗粒式沥青混凝土890012000.36
4水泥稳定碎石19.5150015000.4
5级配砂砾?
170170
6土基31.5
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=36(0.01mm)
H(5)=25cmLS=36.6(0.01mm)
H(5)=30cmLS=34.8(0.01mm)
H(5)=26.7cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(5)=26.7cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=26.7cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=26.7cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=26.7cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(5)=26.7cm(仅考虑弯沉)
H(5)=26.7cm(同时考虑弯沉和拉应力)
验算路面防冻厚度:
路面最小防冻厚度49cm
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:
---------------------------------------
细粒式沥青混凝土4cm
---------------------------------------
中粒式沥青混凝土5.3cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土8cm
---------------------------------------
水泥稳定碎石19.5cm
---------------------------------------
级配砂砾27cm
---------------------------------------
土基
方案二沥青路面结构示意图:
竣工验收弯沉值和层底拉应力计算
公路等级:
二级公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
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
(20℃)(15℃)
1细粒式沥青混凝土414002000计算应力
2中粒式沥青混凝土5.312001600计算应力
3粗粒式沥青混凝土89001200计算应力
4水泥稳定碎石19.515001500计算应力
5级配砂砾27170170不算应力
6土基31.5
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=35.8(0.01mm)
第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=41(0.01mm)
第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=49.5(0.01mm)
第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=63.9(0.01mm)
第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=190.5(0.01mm)
土基顶面竣工验收弯沉值LS=366(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)
LS=295.7(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)
计算新建路面各结构层底面最大拉应力:
第1层底面最大拉应力σ
(1)=-0.274(MPa)
第2层底面最大拉应力σ
(2)=-0.075(MPa)
第3层底面最大拉应力σ(3)=-0.02(MPa)
第4层底面最大拉应力σ(4)=0.251(MPa)
沥青路面设计方案三:
**************************
*新建路面设计成果文件汇总*
**************************
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解放CA10B19.460.851双轮组400
2黄河JN15049101.61双轮组210
3日野KF300D40.75792双轮组<3160
4斯柯达706R50901双轮组90
5依士兹TD5042.2801双轮组50
6交通SH14125.5555.11双轮组80
7长征XD98037.172.652双轮组<370
设计年限12车道系数0.5
序号分段时间(年)交通量年增长率
167%
266%
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:
644
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
2059541
当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
406
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
1298406
公路等级二级公路
公路等级系数1.1面层类型系数1基层类型系数1
路面设计弯沉值:
36(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1.40.7
2中粒式沥青混凝土10.5
3粗粒式沥青混凝土0.80.36
4水泥稳定砂砾0.60.4
5级配碎石
新建路面结构厚度计算
公路等级:
二级公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
36(0.01mm)
路面设计层层位:
5
设计层最小厚度:
10(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3140020000.7
2中粒式沥青混凝土5120016000.5
3粗粒式沥青混凝土7.590012000.36
4水泥稳定砂砾20150015000.4
5级配碎石?
300300
6土基31.5
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=36(0.01mm)
H(5)=20cmLS=36.7(0.01mm)
H(5)=25cmLS=34.1(0.01mm)
H(5)=21.3cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(5)=21.3cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=21.3cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=21.3cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=21.3cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(5)=21.3cm(仅考虑弯沉)
H(5)=21.3cm(同时考虑弯沉和拉应力)
验算路面防冻厚度:
路面最小防冻厚度49cm
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:
---------------------------------------
细粒式沥青混凝土3cm
---------------------------------------
中粒式沥青混凝土5cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土7.5cm
---------------------------------------
水泥稳定砂砾20cm
---------------------------------------
级配碎石22cm
---------------------------------------
土基
路面结构示意图:
竣工验收弯沉值和层底拉应力计算
公路等级:
二级公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
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
(20℃)(15℃)
1细粒式沥青混凝土314002000计算应力
2中粒式沥青混凝土512001600计算应力
3粗粒式沥青混凝土7.59001200计算应力
4水泥稳定砂砾2015001500计算应力
5级配碎石22300300不算应力
6土基31.5
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=35.7(0.01mm)
第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=39.4(0.01mm)
第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=46.5(0.01mm)
第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=58(0.01mm)
第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=180.9(0.01mm)
土基顶面竣工验收弯沉值LS=366(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)
LS=295.7(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)
计算新建路面各结构层底面最大拉应力:
第1层底面最大拉应力σ
(1)=-0.313(MPa)
第2层底面最大拉应力σ
(2)=-0.112(MPa)
第3层底面最大拉应力σ(3)=-0.038(MPa)
第4层底面最大拉应力σ(4)=0.22(MPa)
沥青路面设计方案的比选:
方案二与其它两个方案相比更好些,主要原因有以下两点:
1、方案一存在不足,水泥石灰砂砾土不能作为高级路面的基层使用。
2、方案二、三结构层型式基本相同,但方案二较方案三更为合理,它能满足力学和稳定性要求,沙砾垫层具有防冻效果。
3、可以利用当地的材料,施工质量易于控制选择材料的种类为经济适用性,强度及防冻厚度均满足要求。
4、方案二中的基层除具有足够的强度和刚度以外,还具有良好的透水性能,可减小地下水的侵蚀。
5、方案二中垫层材料较厚,水稳定性和隔温性好,具有改善土基温度和湿度状况的功能,保证了基层和面层的强度、刚度和稳定性不受土基的影响。
水泥混凝土路面设计成果:
水泥混凝土路面设计方案一:
水泥混凝土路面设计
设计内容:
新建单层水泥混凝土路面设计
公路等级:
二级公路
变异水平的等级:
中级
可靠度系数:
1.1
面层类型:
碾压混凝土面层
序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量
号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重
(kN)(kN)(kN)(kN)
1解放CA10B00160.850000400
2黄河JN150001101.60
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- 关 键 词:
- 路面