路基路面课程设计新建沥青路面

路基路面课程设计计算书（新建沥青路面）（1）基本要求东北某公路部分路段拟建一条4车道的一级公路，设计年限为15年，拟采用沥青路面结构进行路面结构厚度设计，其中需给出三种结构组合方案，并尝试经济技术比较给出最优方案。（2）气象资料该公路所在地区为V2区，最低气温为-15℃。（3）地质资料与筑路材料沿线土质为紫色粉质粘性土，地下水位距地表为1.2m，路基填土高平均为0.7m。公路沿线有大量碎石集料，筑路材料丰富，有水泥、石灰和粉煤灰等供应。（4）交通资料据预测该路竣工初年的交通组成如表1所示。使用年限内交通量的年平均增长率为10%。表1交通量组成车型前轴重（kN）后轴重（kN）后轴数后轴轮组数后轴距交通量（次/日）东风KM34024.667.812-460江淮HF15045.1101.5120400东风SP9135B20.172.6224200五十铃EXR18L60.0100.0324400江淮HF140A18.941.8120150五十铃NPR595G23.544.0120100新建路面厚度设计根据设计任务书要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次，确定交通量等级，面层类型，并计算设计弯沉值和容许弯拉应力。当量标准轴载数N:以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标时——各级轴载作用次数；——标准轴载；——被换算车型的各级轴载；——轴数系数，，其中为轴数；——轮组系数，双轮组取为1；设计年限累计当量标准轴载数：路面设计弯沉值：轴载换算结果表（弯沉）车型Pi(KN)C1C2ni(次/日)（次/日）东风KM340前轴24.616.44606.599后轴67.81184.841江淮HF150前轴45.116.440080.151后轴101.511426.764东风SP9135B前轴20.116.42001.192后轴72.61149.670五十铃EXR18L前轴60.016.4400277.458后轴100.011400江淮HF140A前轴18.916.41500.684后轴41.8113.374五十铃NPR595G前轴23.516.41001.758后轴44.0112.812合计1335.303表1②当以半刚性材料层底拉应力为设计指标时（次/日）设计年限累计当量标准轴载数：轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）车型Pi(KN)C1C2ni(次/日)（次/日）东风KM340前轴24.6118.54600.114后轴67.81120.540江淮HF150前轴45.1118.540012.669后轴101.511450.597东风SP9135B前轴20.1118.52009.858后轴72.61115.440五十铃EXR18L前轴60.0118.5400124.292后轴100.011400江淮HF140A前轴18.9118.5150后轴41.8110.1398五十铃NPR595G前轴23.5118.51000.0172后轴44.0110.1404合计1033.812表2轴载计算与累计轴载汽车车型前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距交通量（次/日）东风KM34024.667.8120460江淮HF15045.1101.5120400东风SP9135B20.172.6224200五十铃EXR18L60.0100.0324400江淮HF140A18.941.8120150五十铃NPR595G23.544.0120100换算方法弯沉及沥青层拉应力指标半刚性层拉应力指标累计交通轴次697万次539.5万次表3交通等级属于中交通土基回弹模量的确定路基填土高平均为0.7m。该路段处于V2区，土质为紫色粉质粘性土。查表得、，地下水位距地表为1.2m，路基填土高平均为0.7m，计算路槽底至地下水位的距离H0:H0=1.2+0.7=1.9m,所以该路基处于中湿状态。设计路段路基处于中湿状态，路基土为紫色粉质粘性土，查表14-9得路基土的平均稠度，查表14-11得土基回弹模量设计值为36.5。初拟路面结构根据本地区的路用材料，结合已有工程经验与典型结构，拟定了两个方案。按计算法确定方案一、方案二的路面厚度。根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：方案一：4cm细粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式混凝土+28cm水泥稳定碎石基层+17cm水泥石灰砂砾土层，以水泥石灰砂砾为设计层。方案二:4cm细粒式沥青混凝土+8cm中粒式沥青混凝土+13cm密集配沥青碎石+20cm水泥稳定砂砾+16cm级配砂砾垫层，以水泥稳定砂砾为设计层。方案三：4cm细粒式沥青混凝土+8cm中粒式沥青混凝土+15cm密集配沥青碎石+35cm级配碎石。3.路面材料配合比设计与设计参数的确定（1）实验材料的确定半刚性基层所用集料取自沿线料场，结合料沥青选用A级90号，上面层采用SBS改性沥青，技术指标均符合《公路沥青路面设计规范》（JTGF40―2004）相关规定。（2）路面材料配合比设计（略）（3）路面材料抗压回弹模量的确定①根据设计配合比，选区工程用各种材料制作，测定设计参数。按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057―94）中规定的项目顶面法测定半刚性材料的抗压回弹量。②按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052―2000）中规定的方法测定沥青混合料的抗压回弹模量，测定20℃、15沥青材料抗压回弹模量测定与参数取值材料名称20℃抗压回弹模量（MPa15℃抗压回弹模量（MpaEp方差Ep-2σEp方差Ep-2σEp+2σσEpaσEp代细粒式沥青混凝土19912011589268034419923368中粒式沥青混凝土14251051215217518718012549粗粒式沥青混凝土9785586813206012001440密级配沥青碎石12481161016171515614032027表4半刚性材料及其他材料抗压回弹模量测定与参数取值材料名称抗压模量（MPa）Ep方差Ep-2σEp+2σσEp代水泥稳定碎石318878216244752水泥石灰砂砾土159125010912091水泥稳定砂砾261723421483086级配碎石400级配砂砾250表5（4）路面材料劈裂强度测定根据设计配合比，选取工程用各种原材料，测定规定温度和龄期的材料劈裂强度。按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》与《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中规定的方法进行测定，结果如下表路面材料劈裂强度材料名称细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土密级配沥青碎石水泥稳定碎石水泥稳定砂砾水泥石灰砂砾土二灰稳定砂砾劈裂强度（MPa）1.21.00.80.60.60.50.40.6表6细粒式沥青混凝土：中粒式沥青混凝土：粗粒式沥青混凝土：水泥稳定碎石:水泥石灰砂砾土层：密集配沥青碎石：水泥稳定砂砾：路面结构层厚度确定（1）方案一的结构厚度计算该结构为半刚性基层，沥青路面的基层类型系数为1.0，设计弯沉值为27.02（0.01mm）。利用设计程序验算结构是否满足设计弯沉与容许拉应力的要求，验算结果见下表。路表计算弯沉为21.86（0.01mm），小于设计弯沉，符合要求；各结构层的验算结果均满足要求。结构厚度计算结果20℃抗压回弹模量（MPa15℃抗压回弹模量（MPa劈裂强度（MPa）厚度（cm）层底拉应力（MPa）容许拉应力（MPa）均值标准值均值标准值199120126803441.24-0.230.37142510521751871.06-0.230.31978551320600.88-0.100.25318878231887820.6280.110.29159125015912500.4170.120.15370――――――表7（2）方案二的结构厚度计算该结构为柔性基层与半刚性基层组合，沥青层较厚。根据工程经验，按内插法确定基层类型，为1.45，设计弯沉值为37.22（0.01mm）。利用设计程序验算结构是否满足设计弯沉与容许拉应力的要求，验算结果见下表。路表计算弯沉为27.08（0.01mm结构厚度计算结果20℃抗压回弹模量（MPa15℃抗压回弹模量（MPa劈裂强度（MPa）厚度（cm）层底拉应力（MPa）容许拉应力（MPa）均值标准值均值标准值199120126803441.24-0.340.37142510521751871.08-0.190.31124811617151560.613-0.050.19261723426172340.5200.230.242500―――16――370――――――表8方案三的结构厚度计算其结构为柔性基层，沥青路面的接触类型系数为1.6，设计弯沉值为41.67。利用设计程序验算结构是否满足设计弯沉与容许拉应力的要求；验算结果见下表9。该结构路表计算弯沉为31.47（0.01mm）,序号结构层材料名称抗压模量（）抗压模量（）劈裂强度（）厚度（cm）层底拉应力（）容许拉应力（）均值标准差均值标准差1细粒式沥青混凝土199120126803441.24-0.310.462中粒式沥青混凝土142510521751871.080.080.383密级配沥青碎石124811617151560.6200.230.234级配碎石35000——35——5土基4000—————表9由基本资料可知无需进行防冻层厚度验算。方案一沥青层厚度18cm，总厚度为63cm。方案二沥青层厚度25cm，总厚度为61cm。方案三沥青层厚度32cm,总厚度为67cm。进行技术经济比较，确定采用的路面结构材料报价1、AC-5960.00细粒式沥青混凝土2、AC-10900.00细粒式沥青混凝土3、AC-13864.00细粒式沥青混凝土4、AC-16828.00中粒式沥青混凝土5、AC-20804.00中粒式沥青混凝土6、AC-25780.00粗粒式沥青混凝土7、AC-30780.00粗粒式沥青混凝土8、AC-5960.00细粒式沥青混凝土9、AC-10852.00细粒式沥青混凝土10、AC-13804.00细粒式沥青混凝土11、AC-16780.00中粒式沥青混凝土12、AC-20756.00中粒式沥青混凝土13、AC-25732.00粗粒式沥青混凝土14、AC-30732.00粗粒式沥青混凝土2011年9类别强度等级预拌砼公布价常住建价[2011]9号文指导价（元/M3）本文指导价（元/M3）细石混凝土C15400380C20410390C25420400C30430410普通混凝土C15390370C20400380C25410390C30420400C35435415C40450430附注：1、本指导价已包括泵送所需添加的外加剂费用，实际采用外加剂不同，不调整。2、需添加抗渗、抗裂等功能性的外加剂时，其费用应另计。抗渗剂另加：P640元/M3；P850元/M3。抗冻剂另加15元/M3。3、有抗折、防水及其它特殊需求的预拌砼价格由购销双方协商确定。4、本指导价不含泵送费，泵送费由购销双方协商确定，预拌砼配合比为泵送砼配合比。外掺5%水泥稳定碎石路面单价测算单位：1m3序号项目单位单价用量合价备注1材料费198.272机械费30.16其中压实9.8元3人工费2.67其中压实1.674管理费0.505税金7.76小计239.35其中摊铺碾压11.85元1材料费1.1碎石（5-10mm）m31000.2929.08损耗按2%考虑1.2碎石（10-20mm）m31000.2221.81损耗按2%考虑1.3碎石（20-30mm）m31470.5174.81损耗按2%考虑1.4石粉m3300.4212.68损耗按2%考虑1.5水泥t5300.1159.72损耗按2%考虑1.6水t1.50.110.172机械费2.1装载机（ZL50型）台班12000.0034.00拌合2.2挖掘机（200型）台班24000.00716.00拌合2.3装载机（ZL50型）台班12000.0034.00摊铺碾压2.4压路机20t振动台班15750.0035.25摊铺碾压2.5进退场费项0.911.0000.912.6进退场费项0.551.0000.55摊铺碾压3人工费3.1拌合工日1000.0101.003.2摊铺碾压工日1000.0171.674管理费工日1500.0030.50安排1个管理人员5税金工日7.78说明：1.拌合配置挖掘机2台、装载机1台，按每台班300m32.人工按3人配合材料选配、洒水及拌合；3.碎石密度按1.5