路基路面工程课程设计任务书09.doc

路基路面工程课程设计任务书一、挡土墙设计（一）设计资料某新建公路K2+345K2+379路段采用浆砌片石重力式路堤墙，具体设计资料列于下：1路线技术标准，山岭重丘区一般二级公路，路基宽8.5m，路面宽7.0m。2车辆荷载，计算荷载为汽车-20级，验算荷载为挂车100。3横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所示。表1左侧桩号右侧中桩标高（m）路基设计标高（m）8(-2.6) 4(-3)K2+3454(2) 6(4.5)631.45630.576(-2.4) 6(-3.6)K2+3504(2.1) 6(2.4)631.08630.627(-3) 6(-3)K2+3564(2.2) 6(2.8)629.62630.686(-3) 6(-1)K2+3614(1.2) 6(2.4)628.51630.736(-2) 6(-2.6)K2+3675(2) 5(1.5)630.30630.795(-1.6) 7(-3)K2+3734(2) 6(2)629.08630.856(-1.2) 6(-1.8)K2+3792(1) 8(1)629.03630.914K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图1所示（注：参考尺寸：m,=0.40m,=0.60m）。5填料为砂性土，其密度18KN/m3，计算内摩擦角=35，填料与墙背间的摩擦角=。6地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力=450Kpa，基地摩擦系数为f=0.45。7墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体=22KN/m3，砌体容许压应力为Kpa，容许剪应力=100Kpa，容许拉应力=60 Kpa。（二）具体要求挡土墙设计包括挡土墙的平面、立面、横断面设计，其中挡土墙横断面设计以K2+361横断面设计为例。大致步骤如下：1挡土墙平面、立面布置2挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸（图1供参考）；3计算主动土压力；4验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性；5验算基底应力及偏心距；6验算墙身截面强度；7挡土墙的伸缩缝与沉降缝，以及排水设施设计；8绘制挡土墙平面、立面、横断面图；9编写设计说明书。（三）设计完成后应提交的文件1挡土墙的平面、立面与横断面图；2设计计算说明书。图1二、路面设计（一）高速公路沥青路面设计1、设计目的通过本设计掌握高速公路沥青路面设计的基本过程和计算方法。2、设计题目（1）设计题目 南京地区某高速公路，其中某段经调查路基为粉质中液限粘土，地下水位1.1m，路基填土高度0.5m。近期混合交通量为25350 辆/日，交通组成和代表车型的技术参数分别如表1、表2 所示，交通量年平均增长率8%。该路沿线可开采砂砾、碎石，并有石灰、水泥、粉煤灰、沥青供应。请设计合适的半刚性沥青路面结构。（2）设计依据公路沥青路面设计规范（JTG D502006）路基路面工程(第三版)，邓学钧主编，2008.5路基路面工程，沙爱民主编，2011.33、设计方法与设计内容（1）根据自然区划、路基土类型和地下水位高度，确定土基回弹模量值；（2）计算设计年限内一个车道的累积当量轴次和设计弯沉值；（3）根据设计资料，确定合适的面层类型（包括面层材料级配类型）；（4）拟定2 种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的计算参数；（5）根据公路沥青路面设计规范验算拟定的路面结构；4、设计要求（1）总体要求：根据设计资料，初步拟定2 种路面方案，并对这2 种方案进行经济技术比较（经济技术比较以初始修建费为依据，每种材料的单价见附录中表3 所示）；（2）要求计算每种代表车型的轴载换算系数（共两种：一种以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时的轴载换算系数；另一种为进行半刚性基层层底拉应力验算时的轴载换算系数）。（3）拟定的路面结构方案，应明确标示出每种材料的名称、厚度和设计时使用的模量值。并列出路面结构验算过程。5、附录（1）2015 年材料单价表 表3 2015 年材料单价表（二）沥青路面改建设计1.已知条件：北京市郊区公路某路段，设计交通量（20年内）4000辆/日（双向），交通组成如表1所示，交通量年平均增长率5%。表1 交通组成车型小汽车跃进解放黄河大脱拉138占百分数2520201520该路段地形为微丘，路基土质、填挖状况、原路面结构如表2，非不利季节测定的回弹弯沉值如表3。（注：季节影响系数K1=1.03）。沿路附近可采集到砂砾材料，距该路段20公里左右有碎石采石场。沥青、石灰、水泥、钢筋、木材等可根据需要供应。（需要其他资料可在设计过程中搜集或予提供）。2.设计内容：（1）确定改建公路的等级，路面等级以及路基路面宽度。（2）拟定多种路面结构方案，进行分析比较选定两种主要方案（柔性与刚性）作详细设计。（3）对两种路面方案进行综合技术经济分析，最后确定一种方案。3.应完成的文件：（1）设计说明书；（2）原路面弯沉与路况图；（3）路面一般结构图；表2 路基土质、填挖状况、原路面结构表水文情况地下水位大于5米，地表无积水雨季地表临时积水地下水位1.5米，有翻浆路基土质粉质亚粘土亚砂土粉质亚粘土填挖状况左1.5米，右1.2米左0.4米，右0.6米左0，右0.6米原 路 面结 构级配砾石8厘米路面宽6米级配砾石12厘米路面宽6米级配砾石16厘米路面宽6米桩号44 00041000 42000 42500 42700 42900 43000 436004390044 000表3 非不利季节测定的回弹弯沉值桩号弯沉值（0.01mm）桩号弯沉值（0.01mm）41000544320011110059300982004235010430056400129400625001125007860011660061700123700558001088005790016990050440001944200048100208100512002322006430022430059400219400664502345005150024160067600244700746502488008670023490084800236950104900239430009945000232100115100226（三）、普通水泥混凝土路面设计1.设计目的掌握水泥混凝土路面设计的步骤和方法，培养独立进行水泥混凝土路面设计计算的能力。2.普通水泥混凝土路面设计内容普通水泥混凝土路面设计包括板块尺寸设计、接缝设计和板厚设计三部分。板块平面尺寸设计：根据路面设计宽度，综合确定板块数目和每块板的宽度，一般按3-4.5m 等宽取值，由纵缝分割。如：9m一般采用2块4.5m 宽的板，12m采用3块4m宽的板。板的长度一般是宽度的1-1.3倍，取4-6m，大多数情况下由缩缝分割，还有少量胀缝或施工缝。接缝设计：主要确定纵缝、横缝处的构造、布置和间距（如：胀缝间距等），纵缝种类主要有：设拉杆平口纵缝、设拉杆企口纵缝等，横缝主要有：假缝、加传力杆的假缝等。厚度设计：在板块尺寸和接缝设计之后，对水泥混凝土板块的厚度进行设计，是普通水泥混凝土路面设计的主要内容。设计理论涉及的参数很多，常采用试算方法，即固定其他参数，试取一个初始厚度计算板块疲劳应力，然后与材料抗折强度比较，小于材料强度的则减小厚度，直到刚好满足设计准则公式为止，否则增大板厚。3.设计题目 公路自然区划III 区拟新建一条二级公路，路基回弹模量根据以往经验取30MPa，采用普通混凝土路面，路面宽16m（双向四车道），经交通调查与预测知设计车道使用初期标准轴载日作用次数为3200，交通量年增长率取4%。试设计该路面厚度。为统一计算结果，补充下列条件：平面尺寸设计：板长5m，板宽4m；接缝设计：纵缝采用设拉杆平缝，横缝采用不设传力杆的假缝；初拟路面结构：底基层20cm 石灰粉煤灰