铺面工程课程设计

1、铺面工程课程设计 基本资料 上海地区新建一条高速公路，双向六车道，机动车道总宽为23米，交通量资料如表16所示，交通量年平均增长率取5%，方向不均匀系数（取0.6）。建成年日交通量假定为30000辆（混合交通），其中小客车占总交通量的55%；轮迹横向分布系数取0.4。 查阅全国公路自然区划图可知，该高速公路属于1区。 初拟路面结构为沥青混凝土路面，半刚性基层。 轴载换算 2.1 标准轴载 根据公路路面设计规范，路面设计以双轮组单轴载100kn为标准轴载，以bzz-100表示。标准轴载的计算参数按表2-1确定。 表2-1 标准轴载计算参数 标 准 轴 载 标准轴载p(kn) 轮胎接地压强p(mp

2、a) 单轮传压面当量圆直径d(cm) 两轮中心距(cm) bzz-100 100 0.70 21.30 1.5d 2.2 轴载换算公式 设计交通量的计算应将不同轴重的各种车辆换算成bzz-100标准轴重的当量轴次。 按照初拟的路面设计，沥青路面轴载换算公式以两种换算指标来换算。 设计弯沉值和沥青层层底拉应力 当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时,各种车辆的前、后轴均应按公式(2.2-1)换算成标准轴载p的当量作用次数ns。 kns?c1?c2n1(i?1pips)4.35(2.2-1) 式中：ns标准轴载的当量轴次（次/日）； n1各种被换算汽车的作用次数，（次/日）； ps标准轴载（kn

3、）； pi 各种被换算车型的轴载（kn）； c1轮组系数, 双轮组为1，单轮组为6.4，四轮组为0.38； c2轴数系数； 当轴间距大于3米时，应按一个单独的轴载计算；当轴间距小于3米时，双轴或多轴的轴数系数按公式(2.2-2)计算。 c2=11.2（m1）(2.2-2) 式中：m轴数。 半刚性材料层的拉应力 当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时，各种车辆的前、后轴均应按公式(2.2-3)换算成标准轴载p的当量作用次数n。 kns?c 1?c 2n1(i?1p1ps) (2.2-3) 8式中：c1轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09； c2轴数系数。 以拉应力为设计指标

4、时，双轴或多轴的轴数系数按式（2.2-4）计算。 c2=1+2(m-1) (2.2-4) 2.3当量轴载换算资料准备 2.3.1 设计年限 根据公路路面设计规范，新建高速公路、一级公路的路面设计年限应为15 年，有特殊要求时可适当延长设计年限。 本设计取设计年限为15年。 2.3.2 交通量年平均增长率 设计年限内交通量的平均增长率( r )应根据工程可行性研究报告中有关预测的交通量增长率，分析论证确定设计交通量的平均增长率。 本设计，交通量年平均增长率取5%。 2.3.3车道系数 车道系数宜按照表2-2选定，若公路无分隔时，路面窄宜选高值，路面宽宜选低值。 表2-2 车道系数? 车道特征 车

5、道系数 双向单车道 双向两车道 双向四车道 双向六车道 双向八车道 1.0 0.60.7 0.40.5 0.30.4 0.250.35 本设计为双向六车道，轮迹横向分布系数，即车道系数取0.4。 2.3.4累计当量轴载次数计算 设计交通量是根据不同公路等级的设计年限、第一年双向日平均当量轴次(n1)、年平均交通量增长率、车道系数及该公路交通特点，计算的设计年限内一个方向一个车道的累计当量轴次，按公式（2.3.1）计算： ne?(1?)?1?365t?n1?(2.3.1) 式中：ne设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次（次）； t设计年限（年）； n1路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/

6、日）； r设计年限内交通量的平均年增长率(%)； ?车道系数。 2.3.5 日交通量 本设计，建成年日交通量假定为30000辆（混合交通），其中小客车占总交通量的55%； 大客车及货车日交通量： 30000?(1?0.55)?13500辆 大客车及货车日车道交通量： 30000?(1?0.55)/6?2250辆 根据下表2-3： 表2-3 交通等级 该设计公路交通等级为重交通。 2.3.6 交通组成 表2-4 交通组成 货车（%） 车型 1+1 1+2 13.59 1+1s1 8.15 1+1s2 12.65 1+2s2 3.61 大客车 （%） 17.29 百分比 44.71 由上面的分析可

7、得，大客车及货车日交通量： 30000?(1?0.55)?13500辆 考虑方向不均匀系数，日交通量为： 30000?(1?0.55)?0.6?8100辆 表2-4 交通组成量（辆） 车型 1+1 1+2 货车（%） 1+1s1 1+1s2 1+2s2 大客车 （%） 组成量 3621.51 1100.79 660.15 1024.65 292.41 1400.49 2.4 标准轴载换算 2.4.1 轴载谱 表2-5 货车单轴单轮轴载谱 各级轴载（kn）的出现频率（%） 车型 1+1（前轴） 1+2（前轴） 010 120 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

8、2030 5.68 0.00 0.00 0.00 0.00 3040 4050 5060 6070 0.00 7.07 7.80 7080 0.00 1.23 3.45 8090 0.00 0.00 0.00 0.00 11.45 60.89 21.98 6.57 54.95 30.18 4.32 51.98 32.45 9.60 47.17 31.88 11.35 0.00 1+1s1（前轴） 0.00 1+1s2（前轴） 0.00 1+2s2（前轴） 0.00 0.00 10.08 40.56 30.23 10.15 8.98 表2-6 货车单轴双轮轴载谱 各级轴载（kn）的出现频率（%）

9、 车型 1+1（后轴） 1+1s1（中轴） 1+1s1（后轴） 1+1s2（中轴） 车型 1+1（后轴） 1+1s1（中轴） 1+1s1（后轴） 1+1s2（中轴） 2030 11.27 0.00 0.00 0.00 3040 12.00 4.04 12.12 2.13 4050 12.55 18.18 13.13 13.12 5060 11.45 9.60 6.57 18.79 6070 9.09 6.06 5.05 10.99 7080 6.18 7.07 9.09 8.51 8090 8.55 16.16 7.07 7.80 1001190100 0 6.00 15.66 14.14 6

10、.74 5.82 10.61 10.61 8.16 各级轴载（t）的出现频率（%） 110120 5.10 8.08 8.56 7.81 120130 3.99 3.03 5.06 6.73 130140 2.91 1.51 2.53 4.61 140150 3.09 0.00 2.02 1.77 150160 0.91 0.00 1.52 1.42 160170 1.09 0.00 2.53 1.42 170180 0.0 0.00 0.00 0.00 180190 0.0 0.00 0.00 0.00 190200 0.00 0.00 0.00 0.00 表2-7 货车双联轴双轮轴载谱 车

11、型 1+2（后轴） 1+1s2（后轴） 1+2s2（中轴） 1+2s2（后轴） 车型 1+2（后轴） 1+1s2（后轴） 各级轴载（t）的出现频率（%） 1001212014140161601880100 0 0 0 0 7.58 11.70 12.16 1.35 10.61 13.83 6.76 5.41 8.33 10.28 4.05 8.11 4.55 9.22 2.70 1.35 3.79 8.87 4.05 2.70 180200 4.55 9.57 8.11 4.05 200220 9.85 3.90 20.27 5.41 4060 2.27 1.06 0.00 0.00 6080

12、 4.55 8.16 2.70 5.41 220240 17.42 7.09 240260 15.91 5.32 各级轴载（t）的出现频率（%） 26028280303003232034340360 0 0 0 0 5.30 6.03 3.79 2.13 1.50 2.84 0.00 0.00 0.00 0.00 360380 0.00 0.00 380400 0.00 0.00 1+2s2（中轴） 1+2s2（后轴） 16.24 14.86 5.40 18.91 9.46 17.57 4.05 5.41 4.05 9.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 表2-8 客车单轴单轮轴载谱 各级轴载（kn）的出现频率（%） 车型 1+1（前轴） 010 120 0.00 2030 3040 4050 5060 6070 0.00 7080 0.00 8090 0.00 0.00 10.68 16.45 60.89 11.98 表2-9 客车单轴双轮轴载谱 各级轴载（kn）的出现频率（%） 车型 1+1（后轴）