一级公路路基路面设计课程设计任务书

路基路面课程设计任务书设计题目江苏扬州镇江某一级公路路基路面设计学院部公路学院专业道路桥梁与渡河工程（公路工程）班级公路工程一班学生姓名欧阳文广学号2012210101181月9日至1月15日共1周2015年1月15日设计说明书3计算说明书3一、公路等级3二、路基设计3三、沥青路面设计4（1）设计原始资料4（2）设计弯沉值和容许拉应力计算5（3）面层拟定7（4）沥青路面结构层厚度计算及防冻层验算8四、水泥路面设计10（1）基本资料10（2）水泥混凝土路面设计10五、参考资料14设计说明书本课程设计按照路基路面等设计规范，对该一级公路进行了路基设计，及路基稳定性分析。进行了沥青路面设计，水泥路面设计。其中路基设计要求只绘出路堤重力式挡土墙上的土压应力图，及土压应力大小，及作用点。对于沥青路面设计，是根据基本资料，累计交通量等基本数据，利用HPDS软件对设计弯沉值与层底拉应力计算，以及沥青路面结构厚度计算和公路沥青路面设计和验算。至于水泥路面，亦是根据累计轴载作用次数、基本资料，利用HPDS进行相关设计及验算。计算说明书一、公路等级根据设计资料、要求和交通量，拟定公路等级为一级公路。2、路基设计（1）基本资料该路基标准图为路堤，为稳定边坡，采用了重力式路堤挡土墙，且墙背竖直，以降低边坡高度及减少填方量，减低造价。（2）设计要求在均布荷载Q的作用下，绘制出该挡土墙的土压力，计算其大小，确定其作用位置。（3）土压应力图墙背上各特征点的应力值为1HHAKA2AKA3HKA得图形的面积A和该面积对墙踵的面积钜M0则土压力EAA,作用点ZXM0/EAZYBZXTAN重力式挡土墙在土压力和荷载作用下，应进行稳定性验算（抗滑稳定性和抗倾覆稳定性验算）、基底应力和合力偏心距验算，以及截面断裂验算。3、沥青路面设计（1）设计原始资料1交通量与车辆组成据调查，2015年的交通量与车辆组成如下交通量年平均增长率为5。2拟建成年月2015年4沿线自然地理特征江苏省扬州至镇江，属于亚热带季风性湿润气候向温带季风气候的过渡区。气候主要特点是四季分明，日照充足，雨量丰沛，盛行风向随季节有明显变化。冬季盛行干冷的偏北风，以东北风和西北风居多；夏季多为从海洋吹来的湿热的东南到东风，以东南风居多；春季多东南风；秋季多东北风。冬季偏长，4个多月；夏季次之，约3个月；春秋季较短，各2个多月。降水量约864毫米。自然区划属于1区，沿线土质为黏土。5沿线筑路材料的情况砖瓦黏土、石英砂、玄武岩、砾（卵）石、矿泉水、地热等矿产资源较丰富。仪征、邗江丘陵山区有黄沙储量2亿3亿吨、石料储量12亿吨、卵石储量约3亿吨。全市玄武岩远景储量约25亿吨。扬州市城区北部及仪征、高邮等地地下矿泉水资源丰富，品质优良。（2）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交通量江苏省扬州镇江新建公路设计车型解放CA10B东风EQ140黄河JN162日野KB222小汽车增长率拟建成时间比例尺交通量13001800160011005000051201171120001解放CA10B19460851双轮组13002东风EQ1402376921双轮组18003黄河JN1625951151双轮组16004日野KB22250210431双轮组11005其他车50501单轮组450设计年限20车道系数065交通量平均年增长率6一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量NH4062,属特重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时路面营运第一年双向日平均当量轴次6505设计年限内一个车道上的累计当量轴次5677162E07属特重交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时路面营运第一年双向日平均当量轴次7167设计年限内一个车道上的累计当量轴次6254914E07属特重交通等级路面设计交通等级为特重交通等级（3）面层拟定公路等级一级公路公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值169001MM层位结构层材料名称劈裂强度MPA容许拉应力MPA1中粒式沥青混凝土10222粗粒式沥青混凝土080173粗粒式沥青碎石080184石灰粉煤灰碎石060245石灰土025008（4）沥青路面结构层厚度计算及防冻层验算公路等级一级公路新建路面的层数5标准轴载BZZ100路面设计弯沉值169001MM路面设计层层位4设计层最小厚度150MM层位结构层材料名称厚度20平均抗压标准差15平均抗压标准差容许应力MM模量MPAMPA模量MPAMPAMPA1细粒式沥青混凝土30140002000082中粒式沥青混凝土40120001600073粗粒式沥青混凝土6090001200064石灰粉煤灰碎石1500015000145石灰土25055005500086新建路基36按设计弯沉值计算设计层厚度LD169001MMH4450MMLS173001MMH4500MMLS159001MMH4464MM仅考虑弯沉按容许拉应力计算设计层厚度H4464MM第1层底面拉应力计算满足要求H4464MM第2层底面拉应力计算满足要求H4464MM第3层底面拉应力计算满足要求H4464MM第4层底面拉应力计算满足要求H4464MM第5层底面拉应力计算满足要求路面设计层厚度H4464MM仅考虑弯沉H4464MM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500MM验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求4、水泥路面设计（1）基本资料该新建一级公路位于江苏省扬州镇江，单层水泥混凝土路面结构，为普通混凝土面层，碾压混凝土基层，水泥稳定碎石底基层，当地多玄武岩，质地坚硬耐磨，与水泥附着性好，故集料采用玄武岩。列外当地水资源丰富，水质好，工地用水可用河水或自来水。该公路设计轴载为100KN,最重轴载为250KN。（2）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一级公路变异水平的等级中级可靠度系数117面层类型普通混凝土面层序号路面行驶前轴数前轴重后轴数后轴重拖挂部分拖挂部分交通量车辆名称KNKN的轴数轴重KN1解放CA10B1194160850013002东风EQ140123716920018003黄河JN162159511150016004日野KB2221502110430011005标准轴载0011000010行驶方向分配系数5车道分配系数6轮迹横向分布系数18交通量年平均增长率6设计轴载100KN最重轴载115KN路面的设计基准期30年设计车道使用初期设计轴载日作用次数5144设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数2671857E07路面承受的交通荷载等级特重交通荷载等级混凝土弯拉强度62MPA混凝土弹性模量29000MPA混凝土面层板长度45M地区公路自然区划面层最大温度梯度88/M接缝应力折减系数87混凝土线膨胀系数10106/基垫层类型新建公路路基上修筑的基垫层层位基（垫）层材料名称厚度MM材料模量MPA1级配碎石2003002新建路基60板底地基当量回弹模量ET120MPA中间计算结果下列符号的意义请参看“程序使用说明”HB230DC3008R0763SPS1744SPM1989SPR442SPMAX19CL0838BL0508STMAX149KT029STR043SCR485GSCR567RE855SCM339GSCM397REM3597混凝土面层荷载疲劳应力442MPA混凝土面层温度疲劳应力43MPA考虑可靠度系数后混凝土面层综合疲劳应力567MPA（小于或等于面层混凝土弯拉强度）混凝土面层最大荷载应力19MPA混凝土面层最大温度应力149MPA考虑可靠度系数后混凝土面层最大综合应力397MPA（小于或等于面层混凝土弯拉强度）满足路面结构极限状态要求的混凝土面层设计厚度230MM验算路面结构层防冻厚度路面结构层最小防冻厚度500MM新建基垫层总厚度200MM验算结果表