A58+全长1.40km路基宽度26米一级公路路基路面综合设计（计算书、CAD图）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：6236786
类型：共享资源
大小：4.64MB
格式：ZIP
上传时间：2017-12-07
上传人：超****计
IP属地：浙江
3.6
积分
- 关 键 词：
-
a58
全长
km
路基
宽度
26
一级
公路
路面
综合
设计
计算
cad
- 资源描述：
-
A58+全长1.40km路基宽度26米一级公路路基路面综合设计（计算书、CAD图）,a58,全长,km,路基,宽度,26,一级,公路,路面,综合,设计,计算,cad
- 内容简介：
-
某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计28第四章 路面工程4.1 设计说明4.1.1 设计依据1公路沥青路面设计规范（JTJ01497）2公路沥青路面施工设计规范（JTG F402004）3水泥混泥土路面设计规范（JTG D402004）4.1.2 设计内容本设计段，按照湖南文理学院毕业设计（论文）任务书 ，需采用沥青、水泥混凝土路面两种结构进行设计，并进行方案比选，确定一种最佳方案。4.2 水泥混凝土路面设计公路自然区划为区拟修建一条一级公路，路基土为粘性土，在使用期内交通量的年平均增长率为 7.0%。第一年的交通预测组成 表 4-1序号 车型名称 前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数 后轴轮组数交通量（次/日）1 大客车 CA50 28.70 68.2 1 双轮组 8002 小货车 BJ130 13.55 27.2 1 双轮组 20003 中货车 EQ140 23.70 69.3 1 双轮组 18004 大货车 JN150 49.00 101.6 1 双轮组 8005 日野 KB222 50.2 104.3 1 双轮组 10006 中货车 CA50 28.70 68.20 1 双轮组 9007 中客车 SH130 16.5 23.0 1 单轮组 700一.轴载分析路面设计以双轮组-单轴载为 100KN为标准轴载，以 BZZ100表示。1. 轴载换算轴载换算采用如下的计算公式某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计2916ks1N=iip30.45.280.2.7.i ii iPi或或式中： 100KN单轴-双轮组标准轴载的作用次数；SN单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组或三轴-双轮组轴型 级轴载的总重iP i（KN） ；轴型和轴载级位数；n各类轴型 级轴载的作用次数；iNi 轴-轮型系数，单轴-双轮组时， =1；单轴-单轮时，按式（4-2）计算；双i i轴-双轮组时，按式（4-3）计算；三轴-双轮组时，按式（4-4）计算。 计算结果见下表轴载换算 表 4-2 车 型 （KNip）i（次/日）iN16iip大客车 CA50 后轴 68.2 1 800 1.75中货车 CA50 后轴 68.2 1 900 1.97中货车 EQ140 后轴 69.3 1 1800 4.98大货车 JN150 前轴 49 416.46 800 3.68后轴 101.6 1 800 1031.31日野 KB222 前轴 50.2 412.15 1000 6.70后轴 104.3 1 1000 1961.326ks1N=iip3011.71注：轴载小于 40KN的轴载作用不计。某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计30交通量平均增长率为： 7.0% 累计当量轴次根据公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D402002查表 3.0.1得，一级公路水泥混凝土路面设计基准期为 30年。查表 A .2.24交通分析，临界荷为位处的车辆论迹横向系数取 0.22，交通年平均增长率为 7.0%，设计车道使用初期的平均日货车交通量，选取交通量的方向分配系数，一般情况下可采用 0.5，依据设计公路的车道数，参照表 A.1.14确定交通量的车道分配系数，取车道分配系数为 0.8，按式（A.2.2）4计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为 30 6(1.7594.83610.6719.2).581204.)5248(693.streNg 次 日 次属于重交通等级。 式中： 标准轴载累计作用次数；eN设计基准期；t临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数。二.路面结构计算1. 初拟路面结构由表 3.0.14知，相应于安全等级为二级的变异水平等级为低中级，由于交通量较大，变异水平等级取低级。根据一级公路重交通等级和低变异水平等级，查表4.4.64，初拟普通混凝土厚度为 0.25m，基层选用水泥稳定粒料（水泥含量为 5%）厚度 0.15m，底基层选用水泥稳定粒料（水泥含量为 3.5%）厚度为 0.2m， 。水泥混凝土上面层板的平面尺寸长为 5.0m宽从中央分隔带至路肩依次为 4.50m，3.75m，3.0m;纵缝为设置拉杆的平缝，横缝为设置传力杆的假缝。2.路面材料参数确定按表 3.0.64和附表 F.34，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值 5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值为 31Gpa。某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计31查附表 F.14路基土的回弹模量，该地段处于5 区为粘土，路基回弹模量取为40Mpa查附表 F.24,5%的水泥稳定粒料基层回弹模量取 1500Mpa，3.5%的水泥稳定粒料底基层的回弹模量取 1300Mpa。按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下： 1 10.7943 3060.572()42()409.8.65()1.23(.41)43bxtxfeprfcpstr rEah MPaKNfa1231 12xhEDEh1330.550.22410.5130.24.98()MNm 3314.980.352()17xxDh mE0.5 0.45176.2.6.36xa 0.50.513721.4.49xbE1 10.7943 30 2().6()40bxtxah MPa式中：基层顶面的当量回弹模量（ ） ；tEa路床顶面的当量回弹模量（ ） ；0 P基层和底基层或垫层的当量回弹模量（ ） ；x M、 基层和底基层或垫层的回弹模量（ ） ；1E2 a基层和底基层或垫层的当量厚度（m） ；xh某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计32基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度（MN-m） ；xD、 基层和底基层或垫层的厚度（m） ；1h2、 与 有关的回归系数。ab0Ex普通水泥混泥土面层的相对刚度半径按式（B.1.3-2）4计算为 33 100.570.57.2.675()4ctrh m式中： 混凝土板的相对刚度半径（m） ， ；混凝土板的厚度（m） ；水泥混凝土的弯拉弹性模量（ ） ；cEMPa基层顶面当量回弹模量（ ）t5.荷载疲劳应力按式（3.1.3）4，标准轴载在普通混凝土面层临界荷载位处产生的荷载应力计算为： 0.620.62.7.7593()psrhMPa 普通混凝土面层，因为纵缝为设拉杆的平缝，接缝传荷能力的应力折减系数=0.87，考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数 rk60.57(9.138)2feKN根据公路等级由表 B.1.24，考虑偏心载和动载因素对路面疲劳损坏影响的综合系数 =1.25。ck按式（B.1.2 ）4，普通混凝土面层的荷载疲劳应力计算为： 0.87125.09732.645prfcpsKMPa6.温度疲劳应力由表 3.0.84 ，区最大温度梯度 88（ ） ，普通混凝土面层板长 5m，/cm某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计33，由图 B.2.24可由普通混凝土面层 ，查得57.410.6lr 0.25h。2xB最大温度梯度时普通混凝土上面层的温度翘曲应力计算为： 5103.25860.2.6()2cgtmxEhTBMPa 式中：最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力（ ） ；tm混凝土的线膨胀系数（ /） ，通常可取为 /；c1150最大温度梯度，查表 3.0.8取用；gT综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数，可按 和 查用图xB rlhB.2.2确定；板长，即横缝间距（m） 。l普通混凝土面层的温度疲劳应力系数 ，按式（B.2.3）4计算为：tk1.325.0684058.492265ctmrttrfkabf式中： 、 和 回归系数，按所在地区的公路自然区划查表 B.2.3确定。a=0.841,b=0.058,c=1.323混凝土弯拉强度标准值（ ） ；rf MPa再由式（B.2.1）4计算温度疲劳应力 0.492.61.0()trtmk式中： 临界荷位处的温度疲劳应力（ ） ；tr Pa 最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力（ ） ，按 B.2.2条确tm MPa定；某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计34 考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数，按 B.2.3条确定。tk查表 3.0.14，一级公路的安全等级为二级，相应的变异水平等级为低级，目标可靠度为 90%。再据此表查 3.0.34，确定可靠度系数. 1.23r按式（3.0.3）4，普通混凝土面层()1.23(.6451.0)4.53.0rptr rfMPa式中：可靠度系数，依据所选目标可靠度及变异水平等级按表 3.0.3确定；r行车荷载疲劳应力（ ） ，计算方法见附录 B.1；prMPa温度梯度疲劳应力（ ） ，计算方法见附录 B.2；tr水泥混凝土弯拉强度标准值（ ） ，见 3.0.6 条。rf因而，所拟厚度为 0.25m 的普通混凝土上面层，可以承受设计基准内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。4.3 沥青路面结构设计沥青路面结构设计采用公路路面设计程序（HPDS2003）进行。其基本原理依据设计弯沉值计算路面厚度。初步拟定为一般沥青混凝土路面结构。轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 表 4-3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(辆/日）1 解放 CA50 28.7 68.2 1 双轮组 8002 东风 EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 18003 解放 CA50 28.7 68.2 1 双轮组 900某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计354 黄河 JN150 49 101.6 1 双轮组 8005 日野 KB222 50.2 104.3 1 双轮组 1000注：设计年限为 15年车道系数取 0.45 交通量平均年增长率为 7.0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 : 3362设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 1.387646E+07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 : 2609设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 1.07685E+07公路等级 一级公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值 : 22.4 (0.01mm)新建路面结构厚度计算:公 路 等 级 : 一级公路新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100路面设计弯沉值 : 22.4 (0.01mm)路面设计层层位 : 5 设计层最小厚度 : 15 (cm) 表 4-4层位 结 构 层 材 料 名 称厚度(cm)抗压模量(MPa) ( 20C)抗压模量(MPa) ( 15C)容许应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 0.422 中粒式沥青混凝土 5 1200 1600 0.303 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 0.224 水泥稳定碎石 18 1500 1500 0.29某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计36按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD=22.4(0.01mm)H( 5 )=20cm LS=25(0.01mm)H( 5 )=25cm LS=22.2(0.01mm)H( 5 )=24.6cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度 :H( 5 )=24.6cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )=24.6cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )=24.6cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )=24.6cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)H( 5 )=24.6cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度 :H( 5 )= 24.6cm(仅考虑弯沉)H( 5 )= 24.6 cm(同时考虑弯沉和拉应力)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 4cm-中粒式沥青混凝土 5cm-粗粒式沥青混凝土 6 cm-水泥稳定碎石 18 cm-水泥稳定碎石 27cm5 水泥稳定碎石 ？ 1400 1400 0.246 土基 42某一级公路（K15+300K16+700 ）路基路面综合设计37-土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公 路 等 级 : 一级公路新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100表 4-5层位 结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa) ( 20C)抗压模量(MPa) ( 20C)计算信息1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 计算应力2 中粒式沥青混凝土 5 1200 1600 计算应力3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 计算应力4 水泥稳定碎石 18 1500 1500 计算应力5 水泥稳定碎石 27 1400 1400 计算应力6 土基 42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= 22.6 (0.01mm)第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 24.8 (0.01mm)第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 27.9 (0.01mm)第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 31.5 (0.01mm)第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 64.5 (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)计算新建路面各结构层底面最大拉应力：第 1 层
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号