道路工程设计抓屏及说明书.doc

道路工程设计过程截图一 改建路段原路面当量回弹模量计算程序（HOC）主窗口： （1）弯沉测定值输入窗口：（2）计算结果窗口：二公路沥青路面设计与验算程序（HAPDS）主窗口:(1)各分段时间、增长率输入窗口：（2）车辆及交通参数输入窗口：（3）沥青路面结构参数输入窗口：道路工程设计说明书一、 公路所在地区基本资料1.工程概况哈大高速公路是G301线绥满公路的一段公路。该段原为高速公路半幅分期修建的全封闭、全立交、控制出入的二级汽车专用公路。起点于哈尔滨市大耿家哈黑公路11.7公里处，终点至大庆，是黑龙江省第一条高速公路，全长132.8公里。路基全幅宽24.5米，其中行车道2X7.5 米。设计行车时速100公里/小时。2.气候地质资料哈尔滨至大庆段公路位于黑龙江省西部松嫩平原，为无砂石地区，地势平坦，海拔高度一般在120m-165m之间，地表土壤多为粉质中液限粘土和中液限粘土，并间有盐碱土交错分布。沿线属北温带大陆性气候，多风干旱，最高气温为37，年降水量在420-530毫米，地面最大冻结深度2.07米，最大积雪厚度15厘米。二、 沥青路面结构设计1.设计内容及要求（1）计算原路面的计算弯沉值及原路面当量回弹模量。（2）按改建路面设计方法进行沥青路面改建。（3）确定材料参数，采用程序验算。2.设计参数输入（HOC窗口） （1）测定车轴重：根据贝克曼梁（测定后轴重80130KN）选定为100KN，弯沉测定值根据取值范围为2050选定40。（2）根据东北地区气候水文条件及资料确定季节影响系数为1.2，湿度影响系数为1。（3）改建路段原路面沥青面层厚度为150mm,测定时路表温度与测定前5日平均气温的平均值之和为5摄氏度。3.设计参数输入（HAPDS窗口）（1）原路面的当量回弹模量的确定由HOC窗口中输入改建前原路面的弯沉值计算出原路面的当量回弹模量为273MPa。（2）车道系数：根据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）中表3.1.6查得车道系数双向四车道为0.4。表3.1.6 车道系数车 道 特 征车道系数双向单车道1.0双向两车道0.60.7双向四车道0.40.5双向六车道0.30.4双向八车道0.250.35（3）交通量增长情况：经查公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）表3.1.3查得高速公路设计年限为15年，根据路面随时间的磨损程度把增长率分段数分成了6年，5年，4年三个时间段，查找资料可知该路段所在地区交通组成及交通量情况，见车辆及交通参数输入窗口。交通量增长率的具体数值是通过经验得到，分别为前六年为5%，之后五年为4%，最后四年为3%。（4）车辆类型数：哈大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为 25000 到55000 辆。根据教材表1.5 公路各汽车代表车型与车辆折算系数查得车辆折算系数为1.5，故根据计算得出一个车道上大客车及中型以上各种货车日平均交通量为4100左右。（5）沥青路面结构参数：考虑路段为改建高速公路及原路面当量回弹模量的测定值，选择改建路面层数为3层，分别为：第一层：选用细粒式沥青混凝土AC-10，根据该材料的最大粒径及经验宜为最大粒径的2-3倍，我们确定该层厚度为35mm厚，而适宜厚度为25-40mm，符合要求。 第二层：选用中粒式沥青混凝土AC-16，根据该材料的最大粒径及经验宜为最大粒径的2-3倍，我们确定该层厚度为45mm厚，而压实最小厚度为40mm，符合要求。第三层：根据原路面的回弹模量选择水泥碎石土，厚度选取在150250mm之间，故取150mm。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。（6） 各层材料抗压模量和劈裂强度参数：在JTGD50-2004沥青路面设计规范附录E 材料设计参数参考资料中查取。附录E 材料设计参数参考资料表E.1 沥青混合材料设计参数材 料 名 称抗压模量E(MPa)劈裂强度备 注2015（弯沉）15（拉应力）15细粒式沥青混凝土密级配1200-16001800-22001.2-1.6AC-10,AC-13开级配700-10001000-14000.6-1.0OGFC沥青玛蹄脂碎石1200-16001200-15001.4-1.9SMA中粒式沥青混凝土1000-14001600-20000.8-1.2AC-16AC-20密级配粗粒式沥青混凝土800-12001000-14000.6-1.0AC-25表E.2 基层、底基层材料设计参数材料名称配合比或规格要求抗压模量E(MPa)弯沉计算劈裂强度(Mpa)抗压模量E(MPa)拉应力二灰砂砾7:13:801100-15000.6-0.8二灰碎石8:17:801300-17000.5-0.8水泥砂砾5%-6%1100-15000.4-0.6水泥碎石5%-6%1300-17000.4-0.6（7）面层类型系数:本路面采用沥青混凝土面层，可由软件提示选取为1.0。（8）路面结构类型系数：本路面为半刚性基层沥青路面，可由软件提示选取为1.0。（9）路面设计层位：根据各层抗压模量值进行选取，水泥碎石稳定抗压模量最大，故选该层第三层为设计层。（10）设计层最小厚度：设计层为水泥稳定类材料，可由软件提示选取为150mm.（11）经查找哈大高速公路的设计资料可知路面最小防冻厚度为65cm-70cm，改建前路面总厚度是根据最小防冻厚度确定的，故选择路面最小防冻厚度是650mm, 改建前路面总厚度为700mm。（12）公路选择是哈大高速公路，处于东北地区，冬季气候寒冷，所以需要验算防冻深度。三、设计结果验算路面防冻厚度:路面最小防冻650mm，改建前原路面总厚度为700mm，验算结果表明路面总厚度满足防冻要求。设计结果：按测定弯沉值计算原路面当量回弹模量设计层厚度 H( 3)=Hmin时 LS=LD,故弯沉计算已满足要求。路面设计层厚度 :H( 3 )= 150mm(仅考虑弯沉)H( 3 )= 150mm(同时考虑弯沉和拉应力) 计算改建路面各加铺层顶面交工验收弯沉值 :(按新建路面 F 公式计算) 第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 22.8 (0.01mm) 第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 26.2 (0.01mm) 第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 31.9 (0.01mm)计算改建路面各加铺层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)第 1 层底面最大拉应力 ( 1 )=-.249 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 ( 2 )=-.084 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 ( 3 )= .189 (MPa)附1：中国公路自然区划图附二：中国沥青路面气候分区图（雨量）附三 ：中国沥青