沥青路面计算书

1、路基路面毕业设计路基路面设计任务书(平原区)新疆某地区一级公路新建公路设计资料如下：一、地形、地貌1、地形、地貌拟建公路位于盆地，公路沿线地形总体比较平缓，属于平原微丘区，地势由东南向 西北倾斜，自然地面坡度约为38%。本段地处公路自然区划的丑2区，海拔高度在 500m700m之间。2、起止桩号起止桩号K0+000-K91+891.55，建设里程91.89155km。路基宽度为12m。3、地层岩性项目所在区域自西向东，根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件，本地区主要 划分为三个工程地质分区：残积一坡积低山丘陵区、剥蚀一堆积平原区和风积沙漠区。 残积一坡积低山丘陵区岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝

2、灰岩、碎屑岩、煤层为主；剥蚀 一堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主。风积 沙漠区岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。按路线所经区域内的地层特征和岩性，划 分了以下工程地质段落：K0+000K0+040：老路路基，路基高度在0.83.5m，路基填料主要为黄褐 色低液限粉土；K0+040K8+300：地层主要为角砾、砾砂，揭示层厚0.32.0m，中密，容 许承载力。0=400kPa，土、石工程分级为III。K8+300K11+420：地层主要分为两层，第一层为细砂、低液限粉土，层厚 0.40.7m，松散、硬塑，容许承载力O 0=100120kPa，土、石工程分级为I

3、；第二层为 角砾、砾砂，揭示层厚1.11.6m，中密，容许承载力。0=400kPa，土、石工程分级为III。K11+420K13+850:地层主要为泥岩，揭示层厚0.7m，强风化，容许承载 力。0=400kPa，土、石工程分级为W。K13+850K16+248:第一层为细砂、粉砂，层厚1.01.1m，中密，容许承 载力。0=200250kPa，土、石工程分级为1；第二层为泥岩，揭示层厚0.9m，强风化， 容许承载力。0=400kPa，土、石工程分级为W。路基路面毕业设计K16+248K25+400：第一层为细砂、粉砂、低液限粘土，揭示层厚0.62.1m, 松散，容许承载力。0=100kPa,

4、土、石工程分级为I；第二层为泥岩，揭示层厚0.40.9m, 强风化，容许承载力。0=400kPa, 土、石工程分级为W。K25+400K42+995：地层主要为砾砂、角砾，揭示层厚1.929m，中密， 容许承载力b 0=400kPa，土、石工程分级为m。K42+995K46+200:第一层为角砾、砾砂，层厚1.01.8m，中密，容许承载 力。0=350400kPa，土、石工程分级为III；第二层为粉砂、中砂，揭示层厚0.3m，中 密，容许承载力。0=200400kPa，土、石工程分级为I。K46+200K56+654：第一层主要为角砾、细砂、中砂，层厚0.43.3m，中密， 容许承载力。0=1

5、00400kPa，土、石工程分级为IIII；其下为砂岩，揭示层厚2.8 7.0m，强风化，容许承载力O 0=600kPa，土、石工程分级为W。K56+654K59+370:地层主要为细砂、角砾，揭示层厚2.22.4m，中密， 容许承载力O 0=250400kPa，土、石工程分级为I。K59+370K64+690:第一层为细砂、角砾，层厚2.03.0m，中密，容许承 载力。0=250400kPa，土、石工程分级为IIII；第二层为砂岩，揭示层厚0.22.3m， 强风化，容许承载力O 0=600kPa，土、石工程分级为W。K64+690K76+882:地层主要为砾砂、角砾，揭示层厚1.79.2m，

6、中密， 容许承载力O 0=400kPa，土、石工程分级为III。K76+882K82+420:表层 0.21.5m为中砂，容许承载力O 0=350kPa，土、 石工程分级为II ；其下为强风化砂岩，层厚0.21.5m左右，容许承载力O 0=600kPa， 土、石工程分级为W。K82+420K86+623:第一层为砾砂，层厚0.6m，中密，容许承载力O 0=400kPa， 土、石工程分级为I；第二层为细砂，层厚2.6m，密实，稍湿湿，容许承载力O 0=300 350kPa，土、石工程分级为I；第三层为砂岩，揭示层厚2.9m，强风化，容许承载力O 0=600kPa，土、石工程分级为W。K91+89

7、1.55:地层主要为角砾、砾砂、细砂，层厚1.83.2m，中密，容许 承载力O 0=250400kPa，土、石工程分级为II。4、不良地质本段不良地质包括盐渍土和软弱土。路基路面毕业设计沿线大部分段落地表盐渍化程度较重，盐渍土分类主要为氯化物、亚氯化物、硫酸 盐、亚硫酸盐。软弱土段落主要为K11+780K13+850段。全长2.07km,本段路线横穿河滩，平 原地貌，地势平坦，植被较少，大气降水的细粒物在此处沉积，地表形成高压缩性低液 限粉、粘土，地下水位在0.702.50m之间，因此地基土呈软弱状态，容许承载力a 0=60100kPa。5、水文及水文地质本项目沿线基本为戈壁荒漠，无大型沟河，

8、降水稀少，无地表水流入。路线全线有 多处冲沟，沿线沟壑多呈漫流状，流程较短，水量不大，地表水冲刷痕迹明显。主要的 河沟有2条。沿线地下水的唯一来源是大气降水补给，地势较低段落受地形条件影响形 成洼地，周边地下水汇集在此，其中在K12 + 000K13 + 720、K25+180、K26 + 304处 地下水埋深为0.61.8m。6、气候气象项目区域地处荒漠、戈壁地带，日照充足，蒸发强烈，夏季炎热，冬季寒冷，空气 干燥，昼夜温差大，春夏季多风，属典型的大陆性干旱气候。区域内年平均气温3.0C6.5C，一月份平均气温一11.7C一18.4C，七月份平均 气温23.5C26.0C，极端最低气温一42

9、.6C，极端最高气温43.0C，年均降水量170mm， 蒸发量约2141mm，最大冻土深度136141cm。项目所在区域内日照充足，全年日照时 数28413650小时，全年大风日达100天以上，主导风向为东风、东南风，瞬时最大 风速可达41m/s。冬季寒冷，平均降雪量512mm。7、自然区划根据公路自然区划，拟建公路位于丑2区，即绿洲荒漠区。表1.个路段的地质水文情况一览表桩号地下水埋深土质状况K0+000K5+0001.32.5粉质为主局部有粉质粘土K5+000K10+0001.21.8以粘土为主K10+000K15+0002.03.0粉质为主局部有粉质粘土K15+000K20+0001.5

10、2.5砾石类土，含有少量的粘土K20+000K25+0003.04.5砾石类土，含有少量的粘土K25+000-K30+0001.83.0粉质为主局部有粉质粘土K30+000K35+0001.23.5砾石类土，含有少量的粘土K35+000K40+0001.42.0砾石类土，含有少量的粘土K40+000-K45+0001.52.2粉质为主局部有粉质粘土K45+000-K50+0000.91.5砾石类土，含有少量的粘土K50+000-K55+0001.62.4砾石类土，含有少量的粘土二、交通组成情况近期混合交通量为9850辆/日，交通组成和代表车型的技术参数剪下表2、表3。表2.某路段混合交通组成车

11、型分类一类车一类车三类车四类车五类车六类车代表车型桑塔纳五十铃解放CA10黄河JN150黄河JN162交通SH361比重（）24.5742.3022.049.011.890.18表3.代表车型技术参数序 列汽车型号总重(KN)载重(KN)前轴重（KN）后轴重（KN）后轴 数轮组 数轴距(cm)出产国1桑塔纳212五十铃423解放CA10B80.2540.019.460.851双中国4黄河JN150150.6082.649.0101.61双中国5黄河JN162174.50100.059.5115.01双中国6交通SH361280.0150.060.02*110.02双130中国2、方向系数为根据

12、规范确定3、设计年限根据规范确定，年平均增长率为5%。三、设计任务1、编写（沥青路面）设计计算书；2、绘制（沥青路面）路面结构设计图。3、编写（水泥混凝土路面）设计计算书（设计年限由计算算出4、绘制（水泥混凝土路面）路面结构图。5、绘制水泥混凝土路面接缝构造图。6、编写挡土墙设计计算任务书。7、绘制挡土墙的三视图、横断面图及标准横断面图。四、参考资料路基路面工程教材、公路路基设计手册，、公路路面设计手册、沥青路面 设计规范、挡土墙设计规范水泥路面设计规范路基路面毕业设计路基路面设计说明乌-喀二级新建公路设计大部分路段为平原区。土为二类土，地质情况为砂砾、角 砾。起点桩号K24+700，终点桩号

13、K27+0.00，设计车速按80km/h设计。权限路基宽B=12m, 路肩宽b=2.25m(包括1.5m的硬路肩和0.75m的土路肩)。该段路线位于平原地区，地形平坦开阔，主要为低填方路基，表层1.92.9m为角 砾、砂砾，容许承载力a=400kPa，土、石工程分级为III。该段大部分未见地下水，故 路段属于干燥路基，累计当量轴次为9.09X 106次，设计弯沉值为26.47 (0.01mm)，设 计采用厂拌式沥青路面，对于路面结构层设计采用4cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥 青混凝土+18水泥稳定沙砾+30天然沙粒和土基的结构层，经验算实际弯沉值为26.47mm， 小于设计弯沉值。挡土墙

14、设在K0+480.00-K0+680.00段，最高墙身为7.2m，设挡土墙顶宽1.0m，最大 埋深1.75m。引用公路沥青路面设计规范JTGD50-2006，简写为规范JTGD50-2006。引用 公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-2006。挡土墙引用公路路基设计规范 JTGD30-2004，简写为规范JTGD30-2004，路基路面工程教材。路基路面毕业设计2.4沥青路面设计计算书一、交通量计算：交通量分析及计算如下表所示：当量轴次计算表表1-1车型交通量后轴前轴总换算系数当量轴次（次/d）轴数系数c1轮阻系数C2后轴重后轴换算系数轴数系数C1轮阻系数c2前轴重前轴换算系数桑塔纳242

15、0五十铃416716.4420.1470.147612.5解放CA10B21711160.850.1152(0.019)16.4(18.50)19.40.1152(0.019)250.1(41.25)黄河J61.071(1.135)16.4(18.50)49.00.287(0.062)1.359(1.197)1206.11(1062.33)黄河JN162186111151.837(3.059)16.4(18.50)59.50.669(0.291)2.506(3.350)466.62(623.71)交通SH361182.212*1103.33(6.431)16.4(18

16、.50)600.694(0.311)4.024(6.752)71.22(119.51)合计98502606.55(1846.86)注：当量轴次计算表中括弧内数字为计算半刚性基层层底拉应力时进行轴载换算的4.35,4.35,当计算弯沉和沥青混凝土底层拉应力时，轴载换算系数二C1C 2路基路面毕业设计 一 、8当计算半刚性基层层底拉应力时，轴载换算系数二C C、4 ；1 2 I J总（车辆）换算系数二前轴换算系数+后轴换算系数；当量轴次二交通量X总换算系数；累计当量轴次：N = Q”）T X 365 X N门规范JTG D50-2006式3.1.7累计交通量：N = Q * 5广-1 X 365

17、X 2606 .55 x 0.6 = 9.09 x 10 6 (次) e 0.05Ne = +- 1 x 365 x 1846 .55 x 0.6 = 6.43 x 10 6（次）0.05查规范表3.1.8属中等交通。二、确定道路路基的干湿类型：路线经过的地区属于VI2区，土质为粉质为主局部有粉质粘土，地下水埋深1.83.0m, 平均填土高度1.5m，路面底距地下水位的高度H为3.34.5m。由JTG-D50表F.0.1查 得VI区Hj2.152.3m,由于H大于虬，因此路基属于干燥类路基。对于粉质土，其路基 分界稠度为1.05,因此取路基的平均稠度为1.2。由JTG-D50表F.0.3查得土

18、基的回弹 模量E=50MP30MP，故土基可不进行特殊处理，也不需要进行防冻验算。0三、初步拟定道路结构层及力学计算：初拟路面结构及其力学参数表1-2层次结构层名称厚度h. (cm)计算弯沉计算沥青砼拉应力计算水泥稳定沙砾拉应力Ei(MP)Ei(MP)Q卬（MP）Ei(MP)Qsp(MP)上面层中粒式沥青砼（AC-16）4120018001.018001.0下面层粗粒式沥青砼(AC-25)8100012000.812000.8基层水泥稳定砂砾？(18)130035000.535000.5垫层天然砂砾30200/土路基50注:密级配中粒式沥青混凝土，公称最大粒径16mm AC-16,取h = 4

19、cm ;密集配粗粒式沥青混凝土，公称最大粒径26.5mm (AC-25)，取h = 8cm ；水稳层采用水泥砂砾，作为设计层天然砂砾作为基层，厚度为30 cm利用弹性三层连续体系的诺谟图求解1、按弯沉指标要求计算水泥稳定砂砾层的厚度h:i设计弯沉：I广600 Ne -0.2 设计弯沉：I广600 Ne -0.2 A/,气设计年限内一个车道上累计轴次，取e = 9.09 X 10 6(次)Ac 公路等级系数，二级路公路取1.1Ac 面层类型系数，取1.0气基层类型系数，该路面结构为半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm气基层类型系数，时，取 Ab=1.0l = 600 X N -.2 X A

20、 A A=600 x (9.09 x 10 6)-0.2 x 1.1 x 1.0 x 1.0=26.78(0.01) mm综合修正系数：F= 1 63(一L)0.38($)0.36规范JTG D50-2006 (8.0.12-2)2000 x5 p二级公路所用车辆荷载为：标准轴载100KNl -路面实际弯沉，i =26.78(0.01mm)E -路基土回弹模量，E =50MP路基路面毕业设计P标准轴载轮胎接地压强，p=0.7MP8 当量圆半径，8 = = 10.65 cmF=1.63x(ls0.38(正 0.360F=1.63x(ls0.38(正 0.36010.7 J=1.63x(26.78

21、、0.38x(50、0.36L2000 x 10.65 J0.7 J2000 x 5 J=0.5 9 8 9将五层体系简化成上层为沥青混凝土、中层为沥青碎石以及土基组成h =4cm1E=1200MPah =4cm1E=1200MPa1h =8cm2E=1000MPa 2h3=？E=1300MPa3h =30cmE=200MPa44E=50MPa的三层体系。h1=4cm E1=1200MPaH=？ E =1000MPa 2E=50MPa3由 h / 由 h / 8 = 4 = 0.376，E / E100012000.833 , E / E = - = 0.050210001200 x 0.02

22、678查路基路面工程图813得以=6.33，k 1 = 0.87 ,而P=0.7,(1200 x 0.02678= 0.653则，= 0.6532 2p梅k 1F 2 x 0.7 x 10.65 x 6.33 x 0.87 x 0.598942 .81又查得H /8 = 4.02，即，H = 10 .65 x 42 .811300 20042.81 = 8 + h x 州+ 30 x 2*解得：h = 17.45 cm 取 h = 18 cm2、验算中粒式沥青混凝土面层层底拉应力(仍以上述求h3时简化的三层体系求解)中粒式 4cm 1800MPa粗粒式 8cm 1000MPa中粒式 h=4cm

23、E = 1800 MPa水稳18cm 1300MPa粗粒式 H=?e = 1000 MPa天然砂砾30cm 200MPa简2土基E = 50MP土 基50MPa化0为抗拉强度系数:K = 0.09 x A N。.22 / = 0.09 x 1.0 x (9.09 x 10 6 )0.22 /S = a e / A =/1.1 = . 8c规范JTG D50-2006(8.0.6-2)试中:气-沥青混凝土级配类型系数，细、中粒式沥青混凝土为1.0，粗粒式沥青混凝土为1L容许拉应力 。=-L0- = 0.360 MPa s100050田 h /5 = 0.375 , E / E = = 0.556

24、 ; E / E = = 0.05H =r h 0H =r h 0广=8 + 18 x 0兵 + 30 x 0.9互i E10001000i = x +1x + 1=37.113 7.1 11 0.6 53.4 8查路基路面工程图8-13，发现拉应力系数已不能从图中查到，表明沥青混凝土层受拉应力很微小，应视为拉应力验算通过。3、验算粗粒式沥青混凝土面层层底拉应力将五层体系简化成上层为粗粒式沥青混凝土，中层为水泥稳定沙砾以及土基组成的三 层体系。中粒式4cm1800MPa粗粒式8cm1200MPa简粗粒式 h=?e = 1200 MPa水稳18cm1300MPa化1水稳 H=?E = 1300

25、MPa天然砂砾30cm200MPa为2土基e = 50MP土 基50MPaAC-25粗粒式沥青混凝土抗拉强度结构系数：K = 0.09 x A N 0.22 / = 0.09 x 1.1 x (9.09 x 10 6 )0.22 / = 3S a e /A _，1.1 =.路基路面毕业设计规范JTG D50-2006 (8.0.6-2) 试中：-沥青混凝土级配类型系数，细、中粒式沥青混凝土为i.o，粗粒式沥青混凝土为1.1。容许拉应力b =二=-0旦=0.261 MPaR K 3.06sh = H h / 乌=4 x v，180 + 8 = 12.43 cm.i 4 E X 1200H =2

26、h H =2 h =18 + 30 x 0 0 = 23.75 cmi 9 E1300i=x+1X+1h / S =也43 = 1.167 , E / E = 1.083 ; E / E10.652112000250H=0.038 ;一1300S23.7510.65=2.23查路基路面工程图8-13，发现拉应力系数已不能从图中查到，表明沥青混凝 土层受拉应力很微小，应视为拉应力验算通过。4、验算水泥稳定砂砾层底拉应力所用的材料为无机稳定集料类，故：抗拉强度结构系数:K = 35 乂 N E /s/ Ac容许拉应力：O.35 x 645 x 10 6)K = 35 乂 N E /s/ Ac容许拉

27、应力：b =。= 0.5 = 0.280 MPaR K 1.785s中粒式4cm 1800MPa简中粒式4cm 1800MPa简化为粗粒式8cm 1200MPa水稳18cm 3500MPa天然砂砾30cm 200MPa土 基50MPa以天然砂砾为中层，以上为上层进行三层体系转换:水稳砂砾h=? e = 3500 MPa天然砂砾H=30cm e =200 MPa土 基 E = 50MP1800,1200h = 4 x ：+ 8 x 4+ 18 = 27 .51 cm27.5110.65=2.5827.5110.65=2.5850E0 / E4 =0.25200E4 / E3 = 0.05730h4 /6 = 65 = 2.817查表查路基路面工程图813得C = 0.33，m = 1.05，m = 0.88c = 0.5 x 0.33 x 1.05 x 0.88 = 0.1