沥青路面结构设计本科生毕业论文

本科生毕业设计(论文)题目:########################英文题目:########################系:####专业:##########班级:系，专业，班级请参照书写规范学生:###学号:########指导教师1:###职称:##指导教师2:###职称:##声明随着经济的不断发展公共建设工程也在不断的提高，对此公路工程建设最重要的就是面层的结构。论文主要对公路沥青路面层间处理技术问题进行了探讨，首先概述了路面结构设计的目标和方法，然后分析了沥青路面层间状态的影响因素，最后探讨了沥青路面层间的处理技术。沥青路面是用各种筑路材料铺筑在路基上供车辆行驶的层状构造物。沥青路面不仅直接承受车辆荷载的作用，而且要经受自然因素（日光、温度和水等）和其它人为因素的作用。并且在不同的基层铺筑沥青效果也天差地别，沥青在柔性基层上铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。这种路面与砂石路面相比，其和强度稳定性都大大提高。与水泥混凝土路面相比，沥青路面表面平整无接缝，行车振动小，噪音低，开放交通快，养护简便，适宜于路面分期修建，是我国路面的重要结构形式。路面结构设计的基本目标就是在道路的使用寿命期限内不发生损坏，这个目标看似简单，实则很难做到，这就需要在路面结构设计时要充分考虑多个方面的因素，比如环境因素、材料因素、荷载因素、结构因素以及经济因素等等，通过这些因素的综合分析和评判，最终才可能选择一个符合实际、性价比较高的设计方案。具体而言，路面结构设计有抗滑性、平整性和耐用性三个衡量标准，抗滑性从传统意义上而言并不属于路面结构设计的内容，但是随着公路的日益增多，汽车行使速度的不断提高，抗滑性越来越受到重视，抗滑性可以通过表层材料的选择和设计来实现；平整性可以减少因为荷载冲击而给道路带来的破坏性，同时可以提高行使的舒适性，由于平整性可以降低对道路的破坏，所以也间接地提高了道路的使用寿命；耐用性是路面结构设计中的核心性能，所有的设计方法都是以此为中心展开设计的，耐用性要求路面有足够的强度已达到抗变形的目的，耐用性代表了道路的设计使用寿命。关键词：沥青路面、车辆荷载、耐用性[论文英文题目，字体为TimesNewRoman三号加粗][内容应当与中文摘要相同,英文摘要要求：字体为TimesNewRoman，小四，行距1.5倍，英文摘要中的标点均为英文状态下的标点。]KeyWords：###，###[英文关键词3～5个，内容应与中文摘要相同。]目录（此页并非必要，不需要时请删除此页。）论文中如果图表较多，可以有此页。图的清单应有序号、图题和页码。表的清单应有序号、表题和页码。论文中如果图表较多，可以有此页。图的清单应有序号、图题和页码。表的清单应有序号、表题和页码。（此页并非必要，不需要时请删除此页。主要是符号、标志、缩略词、首字母缩写、单位、术语、名词等方面的注释清单。）随着改革开放的深入，交通运输在生活中的作用越来越明显，公路的建设成为了国民建设中的一个重大问题。由于公路具有汽车专用，控制出入以及高标准，高要求，设备功能完善等功能，与一般路相比具有很多优点，所以具有很强的实用性。目前，我国公路建设正处在“质”与“量”并重的重要发展阶段。而公路结构车辆运行的直接载体，一旦确定，无论优劣，都很难改变。所以路面结构设计就显得尤为重要，一般来说：1．公路由面层、基层和路基（水泥路面多垫层）组成，层间结合必须紧密稳定，以保证结构的整体性和应力传递的连续性。大部分道路结构组成是多层次的，但层数不宜过多。2．行车载荷和自然因素对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱；对路面材料的强度、刚度和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。各结构层的材料回弹模量应自上而下递减，基层材料与面层材料的回弹模量比应≥0.3；土基与基层（或底基层）的回弹模量比宜为0.08～0.4。3．按使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，在路基顶面采用不同规格和要求的材料分别铺设基层和面层等结构层。4．面层、基层的结构类型及厚度应与交通量相适应。交通量大、轴载重时，应采用高等级面层与强度较高的结合料稳定类材料基层。5．基层的结构类型可分为柔性基层、半刚性基层；在半刚性基层上铺筑面层时，城市主干路、快速路应适当加厚面层或（+土工布）采取其他措施以减轻反射裂缝。通州区地处永定河、潮白河冲积洪积平原，地势平坦，自西北向东南倾斜。其土质多为潮黄土、两合土、沙壤土，土壤肥沃，质地适中。境内大小河流13条，运河蜿蜒，势若游龙；潮白河碧波千顷，渔歌唱晚。三河三路两侧百米绿色通道颇为壮观，形成天然生态屏障。顺义区地貌是由西北山地和东南平原两大地貌单元组成。地势是西北高，东南低。西北部山脉绵延，山峰林立，有四个山峰的高度接近或超过2000米。平原海拔一般不超过100米，绝大部分为30—50米，地势由西北向东南倾斜。通州区属温带大陆性季风气候区，顺义区气候属暖温带半湿润大陆性季风性气候。两地均属于上下班高峰期车流量大，区繁华地段人口密集，节假日车流量大。近几年通州区迎来经济跳跃式发展，城市副中心的迁移给通州带来了快速的发展及人口压力。顺义区近年来经济稳步发展，大力发展福利医疗事业，城区改造日益渐新。1巩固和加深学生的基本理论和专业知识。通过道路工程毕业设计，使学生能够综合的运用道路设计的基本理论。能够掌握道路的路面结构、纵断面、横断面的设计方法和步骤，掌握方案的比选方法能够进行土石方量的计算和调配及路面结构的设计内容、方法、步骤等，从而达到较全面、系统地巩固、充实、提高所学的基础理论和专业知识。2培养学生独力工作、解决实际问题的能力。了解设计任务和熟悉给定资料的基础上，学会查找规范、手册、技术文献等参考资料及前人的经验，结合工程实际，在教师指导下独立进行工程设计。3训练学生的基本技能。工程计算、编制或应用相关电算程序、文字表达能力和CAD绘图等，图纸所表示内容规范、符合行业标准；设计说明书符合学院的要求。4培养学生认真负责，实事求是和刻苦钻研的工作作风。5能够把相邻城市、县、镇等连接起来，促进国民经济发展，能尽快适应交通量迅速增长的需要。满足行车舒适的要求，要尽量达到以人为本，与自然和谐，服务与百姓。随着城市副中心的迁移，通州正面临着把握发展机遇及协调人口的重大考验，建设这条路的主要意义在于借助临近区县的住房缓解人口压力问题，处理可能潜在的就业人数问题，同时推动周边区县经济发展，加强与周边区县的多种合作，旨在建立一个双赢的局面。1.通过对本课题设计的深入了解，从而锻炼我们综合运用所学的道路交通的基本理论方法和技能，使我所学的专业知识更加系统全面，也可以提高我解决工程实际问题和查阅文献的能力等来提高我们的综合素质，为以后的工作生活做好铺垫。2.毕业设计是对学生所学知识的全面检查，是培养学生综合应用所学的基本知识、基础理论和基本技能分析和解决工程实际问题，同时也是巩固和深化所学到的基本理论和技能。使学生受到工程技术和科学技术的基本训练及工程技术人员所必须的综合训练，并相应提高自身独立思考和解决工程实际问题的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快地适应工作环境，缩短理论到实践阶段的过渡时间。3.通过设计要求将道路设计工程基本原理，道路的路线、路基路面有机地融为一体。对各方面知识有了全面、系统、深入了解，从而具备道路的设计、施工、管理的基本知识，初步的研究开发能力，能够正确地独立思考与工作，全面考虑问题，解决问题，具有较强的计算机绘画能力。从而培养均衡、协调、优化设计方案和提高计算能力，从而全面培养理解力、设计能力，最终实现独立工作能力和综合应用。4.通过绘图，灵活运用各种菜单利用图框控制大样图的比例,进一步熟悉绘图软件从而熟悉和掌握CAD绘图中字符高度、线宽大小、绘图比例、图层设置、颜色设置等基本绘图命令和方法，争取早日向专业软件过渡。本次道路设计采用最新颁布的公路设计技术规范，采用最新的道路勘测，道路选线，路基路面设计理论和设计方法，路的结构设计采用路面设计软件，采用手算电算结合的计算方法。通州区至顺义区三级公路路基路面综合设计，经过交通量计等，按三级公路技术进行设计，地形属于平原区。通州区至顺义区三级公路宗旨是随着城市副中心的迁移，通州正面临着把握发展机遇及协调人口的重大考验，建设这条路的主要意义在于借助临近区县的住房缓解人口压力问题，处理可能潜在的就业人数问题，同时推动周边区县经济发展，加强与周边区县的多种合作，旨在建立一个双赢的局面。全线32.3千米，设计起点K+000.00位于北京通州区北苑，沿线经过北务镇，设计终点K32.3+285.68位于北京顺义杨镇。路线起点、终点控制坐标为：设计起点:K0+000.00

X=4316496.0928

Y=38462304.9658

Z=1587.128

设计终点：K6+285.68

X=4321449.6493

Y=38465527.3621

Z=

1771.817

。本路线采用三级公路标准，主要指标如下：计算行车速度：40公里/小时路基宽度：10.0米其中：行车道宽度：3.5×2米土路肩宽度：0.75×2米营路肩宽度：0.75×2米车道数：2路面横坡：2%路肩横坡：3%路面设计标准轴载：双轮组单轴轴载100KN（BZZ—100）极限最小半径：125米停车视距：75米会车视距：150米超车视距：350米最大纵坡：6%最小坡长：150米竖曲线最小长度：50米，路基设计洪水频率：1/50，车辆荷载：计算荷载汽车—20级；验算荷载挂车—100路面设计标准轴载：双轮组单轴轴载100KN（BZZ—100）路基应根据其使用要求和自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方法进行设计，既要有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑。修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑、弃土堆平整成可耕地和减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通过特殊地质、水文条件下的路基，应做好调查研究，并结合当地实际经验，进行个别设计。墙身:暴露在外面的为墙面，反之为墙背。从土压力大小来看，仰斜小于垂直小于俯斜。仰斜式挡土墙墙背越缓，压力越小，但施工困难，一般控制α<14度。俯斜式的断面要比仰斜式大，俯斜墙背坡度一般控制在21度48分以下。

墙面：通常基础以上均为平面，当地面横坡比较陡时，墙面可直立或外斜1：0.05到1：0.2，以减小墙高，当地面横坡平缓时，墙面可放缓，一般可以采用1：0.2到1：0.35较为经济，但不宜缓于1：0.4，以免过多增加墙高。

墙顶:对于石砌挡土墙墙顶的最小宽度，浆砌的不小于50cm，干砌的不小于60cm。

护栏:对于路肩挡土墙，如果高度较大，应设施护栏。

基础:基础设计的主要内容包括基础形式的选择和基础埋深的确定。路径下列情况应设置挡土墙： 本设计中路径边坡处于特殊状态，位于路堤与地面线相交过长，从而用了大量土地，因此设置了挡土墙，可减少土地的占有量，也利于路基的稳定，能达经济，安全的目的。由边坡稳定分析可知：当坡裂面交与路径中线外时，稳定系数最小，最易发生路径滑坡。因此，假设破裂面交与路径中部：设：A0=1/2*（3+6+2*0.83）*（3+6）=47.97mB0=1/2*3*4.5+（4.5+3）*0.83-1/2*6*（6+2*3+20.83）*（-14.02°）=23.19mG0=NS=18*（47.97-23.19）=863.46-417.42Θ=41.68°主动土压力：土压力分为：挡土墙自重：1、抗滑动稳定性验算在一般情况下：所以抗滑稳定性符合公路等级的最低条件。2、抗倾斜稳定性验算故抗倾斜满足要求。⑴基础底面的压应力B=2.1m作用于基底的合力偏心距e为：因为e＜B/6

因为，则基地应力检算通过。2.2.5墙身断面强度验算(1)强度计算须满足取单位墙长(1m),基顶截面以上墙身自重:墙顶防撞护栏重量换算集中力取综合效应组合系数并按表的规定,取荷载分项系数截面形心上的竖向力组合设计值为:－轴向力偏心影响系数，由前计算结果知,作用于截面形心上的竖向力组合设计值为:按表规定本挡墙之结构重要性系数为查表得长细比修正系数:计算构件式中－设计轴向力（KN）；A－挡土墙构件的计算截面积（㎡），A=2；－材料的极限抗压强度（KPa），=1275；－抗力安全系数，取2.31查表得各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取20℃时的模量，各值取规范给定范围中值，因此得到20℃的抗压模量：细粒式密级配沥青混凝土为1400MPa，中粒式密级配沥青混凝土为

1200MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为1000MPa，水泥稳定碎石为1500MPa，二灰土为750MPa。各层材料劈裂强度：细粒式密级配沥青混凝土为1.4MPa，中粒式密级配沥青混凝土为

1.0MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为0.8MPa，水泥稳定碎石为0.5MPa，二灰土为0.25MPa。沥青混凝土路面设计内容：新建沥青混凝土路面设计公路等级：三级公路变异水平的等级：中级面层类型：沥青混凝土面层轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算拟定交通量表车型前轴重/kN后轴重/kN后轴数后轴轮组数后轴距/cm交通量/(辆.日-1)解放CA1520.9770.381双—600黄河JN16259.51151双—800东风EQ14023.769.21双—600（1）标准轴载计算参数标准轴载为100PkN，单轮传压面当量圆直径d为21.3厘米，轮胎接地压强为0.7Mpa，两轮中心距为1.5d。（2）换算标准轴载当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时，各级轴载(小于40kN的不计)均应按下列公式换算成标准轴载P的当量轴次。（式中：－以半刚性材料层的拉应力为设计指标时的标准轴载的当量轴次（次/d）；－被换算车型的轴数系数；－被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09；以拉应力为设计指标时，双轴或多轴的轴数系数按下式计算。（式中：m－轴数。）汽车车型Pi/kN交通量/(辆.日-1))/(辆.日-1)解放CA15前轴20.97600后轴70.38600130.20黄河JN150前轴59.5080083.61后轴115.08001469.35东风EQ140前轴23.7600后轴69.2600120.95合计：1804.11三级公路的沥青路面设计年限:15年车道系数:0.45交通量平均年增长率10%（2)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为1804.11设计年限内一个车道上的累计当量轴次为10893949.86属重交通等级。(3)设计指标的确定—设计弯沉值式中：—设计弯沉值（0.01mm）；—公路等级系数，(二级公路：1.1）—面层类型系数，沥青混凝土面层：1.0—路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面：1.0弯拉应力设计控制指标容许拉应力按下式计算：结构层容许弯拉应力：式中：—路面结构层材料的容许拉应力，MPa；—沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度，MPa；—抗拉强度结构系数，（与结构材料，劈裂强度有关）。按路基土类与干湿类型及路基横断面形式，沿线将路基划分为若干路段，确定各路段的路基回弹模量E。参考本地区工程经验，你定若干个路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比设计，测定各结构层材料的抗压回弹模量与抗拉强度，确定各结构层的设计参数E，。计算路面结构表面弯沉值以及结构层层底弯拉应力。设计弯沉值为：==25.82（0.01mm）初拟路面结构公路等级三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:25.82(0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.40.422中粒式沥青混凝土1.00.33石灰粉煤灰碎石0.80.374石灰土0.60.21天然砂砾新建路面结构厚度计算公路等级:三级公路新建路面的层数:4标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:24.6(0.01mm)路面设计层层位:4设计层最小厚度:15(cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土40140020000.422中粒式沥青混凝土60120016000.33石灰粉煤灰碎石50090012000.374石灰土300150015000.215天然砂砾1505505506新建路基36按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=22.4(0.01mm)H(4)=250mmLS=24.3(0.01mm)H(4)=300mmLS=21.9(0.01mm)H(4)=289mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H(4)=289mm(第1层底面拉应力计算满足要求)H(4)=289mm(第2层底面拉应力计算满足要求)H(4)=289mm(第3层底面拉应力计算满足要求)H(4)=289mm(第4层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H(4)=289mm(仅考虑弯沉)H(4)=289mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求。最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土40mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土60mm----------------------------------------石灰粉煤灰碎石500mm----------------------------------------石灰土300mm----------------------------------------天然砂砾150mm----------------------------------------新建路基层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)综合影响系数1细粒式沥青混凝土401400200012中粒式沥青混凝土601200160013石灰粉煤灰碎石500900120014石灰土3001500150015天然砂建路基36计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=22.3(0.01mm)第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=24.5(0.01mm)第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=28.1(0.01mm)第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=39.3(0.01mm)第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=195.8(0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值LS=258.8(0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力：第1层底面最大拉应力σ(1)=-0.199(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-0.036(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=0.006(MPa)第4层底面最大拉应力σ(4)=0.140(MPa)均符合要求。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用HYPERLINK"/detail.ht