路基路面工程课程设计---平原微丘公路设计(说明书)-secret.docx

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1、路基路面工程课程设计任务书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.3 .2交通根据最新路网规划,预测使用初期2007年年平均日交通量见下表,年平增长为6.5%.车型解放CAlOB黄河JNl50日野KF300D斯柯达706R依士兹TD50交通SH141长征XD980小汽车辆/d400210160905080706004 .设计任务与内容(1)根据所给资料,利用HPDS2003公路路面设计程序系统进行路面结构的设计(至少2种不同的路面结构).(2)编写设计说明书,包

2、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A3图纸.5 .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)新建路面设计成果文件汇总第一种沥青面层结构设计一、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(m)后轴轮组数后轴距交通量1黄河JN15049

3、101.61双轮组2102日野KF300D40.75792双轮组31603斯柯达706R50901双轮组904依士兹TD5042.2801双轮组505标准轴载BZZlOO01001双轮组6006解放CAlOB19.460.851双轮组4007交通SHMl25.5555.11双轮组808长征XD98037.172.652双轮组370设计年限15车道系数0.45交通量平均年增长率6.5%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：1244设计年限内一个车道上累计当量轴次：4941070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：1006设计年

4、限内一个车道上累计当量轴次：3995753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：27.5(0.Olmrn)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1.40.522中粒式沥青混凝土10.373粗粒式沥青混凝土0.80.274水泥稳定碎石0.50.275石灰水泥粉煤灰碎石土0.30.136碎石土二、新建路面结构厚度计算公路等级新建路面的层数标准轴载路面设计弯沉值路面设计层层位设计层最小厚度高速公路6BZZ-IOO27.5(0.Olmm)520(cm)层位结构层材料名称厚度(Cm)抗压模量(MPa)(20)抗压模量(MPa)(15

5、C)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土4140020000.522中粒式沥青混凝土6120016000.373粗粒式沥青混凝土890012000.274水泥稳定碎石20150015000.275石灰水泥粉煤灰碎石土?7507500.136碎石土206006007土基31.5按设计弯沉值计算设计层厚度：LD=27.5(O.Olmm)H(5)=20cmLS=21.1(0.01mm)由于设计层厚度H(5)=Hmin时LS=LD,故弯沉计算已满足要求.H(5)=20cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度：H(5)=20cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(5)=20cm(第2层底面拉应力验算

6、满足要求)H(5)=20cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H(5)=20cm(第4层底面拉应力验算满足要求)H(5)=20cm(第5层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度：H(5)=20cm(仅考虑弯沉)H(5)=20cm(同时考虑弯沉和拉应力三、验算路面防冻厚度：路面最小防冻厚度55cm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以及设计人员对路面厚度进一步的修改,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6cm粗粒式沥青混凝土8cm水泥稳定碎石20cm石灰水泥粉燥灰碎石土20cm碎石土20cm土基四、竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级：高速公

7、路新建路面的层数：6标准轴载：BZZ-IOO层位结构层材料名称厚度(Cm)抗压模量(MPa)(20)抗压模量(MPa)(15C)计算信息1细粒式沥青混凝土414002000计算应力2中粒式沥青混凝土612001600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2015001500计算应力5石灰水泥粉煤灰碎石土20750750计算应力6碎石土20600600不计算应力7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：第第 第 第 第 第123456层路面顶面竣工验收弯沉值层路面顶面竣工验收弯沉值 层路面顶面竣工验收弯沉值 层路面顶面竣工验收弯沉值 层路面顶面竣工验收

8、弯沉值 层路面顶面竣工验收弯沉值LS=LS= LS= LS= LS= LS=21.122.825.629.660.2(0.Olmm)(0. Olmm) (0. 01 mm) (0. 01mm) (0. 01mm)150.8(0. Olmm)土基顶面竣工验收弯沉值LS=366(0.0InInl)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=295.7(0.OIinm)(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层底面最大拉应力第2层底面最大拉应力第3层底面最大拉应力第4层底面最大拉应力第5层底面最大拉应力。(1)=-0.195(MPa)。(2)=-0.038(MPa)。(

9、3)=-0.03(MPa)(4)=0.072(MPa)(5)=0.042(MPa)第二种沥青面层结构设计一、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(In)后轴轮组数后轴距交通量1黄河JN15049101.61双轮组2102日野KF300D40.75792双轮组31603斯柯达706R50901双轮组904依士兹TD5042.2801双轮组505标准轴载BZZlOO01001双轮组6006解放CAlOB19.460.851双轮组4007交通SH14125.5555.11双轮组808长征XD98037.172.652双轮组370设计年限15车道系数0.4

10、5交通量平均年增长率6.5%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：1244设计年限内一个车道上累计当量轴次：4941070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：1006设计年限内一个车道上累计当量轴次：3995753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：27.5(O.Olmm)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1.40.522中粒式沥青混凝土10.373粗粒式沥青混凝土0.80.274水泥稳定碎石0.50.275级配碎石6砾石土二、新建路面结构厚度计算

11、公路等级：高速公路新建路面的层数：6标准轴载：BZZ-IOO路面设计弯沉值：27.5(0.Olmm)路面设计层层位：5设计层最小厚度：20(cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20)抗压模量(MPa)(15)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土4140020000.522中粒式沥青混凝土6120016000.373粗粒式沥青混凝土890012000.274水泥稳定碎石20150015000.275级配碎石?2502506砾石土201501507士基31.5按设计弯沉值计算设计层厚度：LD=27.5(O.Olmm)H(5)=25cmLS=28(0.01mm)H(5)=30cm

12、LS=26.6(0.01mm)H(5)=26.8cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度：H(5)=26.8cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(5)=26.8cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(5)=26.8cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H(5)=26.8cm(第4层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度：H(5)=26.8cm(仅考虑弯沉)H(5)=26.8cm(同时考虑弯沉和拉应力)三、验算路面防冻厚度：路面最小防冻厚度55cm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以及设计人员对路面厚度进一步的修改,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6cm粗粒式沥青混凝土8cm水泥稳定碎石20cm级配碎石27cm砾石土20cm士基四、竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级：高速公路新建路面的层数：6标准轴载：BZZ-IOO层位结构层材料名称厚度(Cin)抗压模量(MPa)(20)抗压模量(MPa)(15)计算信息1细粒式沥青混凝土414002000计算应力2中粒式沥青混凝土612001600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2015001500计算应力5级配碎石2