路基路面工程课程设计

1、成都大学课程名称：路基路面工程学院：建筑和土木工程学院专业：土壤和木材工程学生编号。201310211110年份：2013年学生姓名：朱讲师：陈晓萍2016年6月目录1设计任务书11.1路基第1部分1.1.1设计数据11.1.2设计任务11.2路面第1部分1.2.1设计数据11.2.2设计任务22路基设计22.1路堤横断面设计22.2切割的横截面设计43路面设计43.1沥青路面设计43.1.1轴向载荷分析43.1.2结构组合和材料选择73.1.3每层材料的压缩模量和劈裂强度83.1.4设计指标的确定83.1.5路面结构层厚度计算103.1.6沥青混凝土路面、半刚性基层和底基层底部拉应力的验算1

2、13.1.7防冻层14厚度的检查3.2水泥混凝土路面设计143.2.1交通量分析143.2.2初步路面结构153.2.3材料参数的确定163.2.4载荷疲劳应力的计算173.2.5温度疲劳应力的计算183.2.6防冻液厚度检查和接缝设计203.2.7转角钢筋的设计20参考文献21附录221份设计任务书1.1路基部分1.1.1设计数据(1)路堤横断面设计标高为514米，地面标高为510米，地面横坡为12(左高)。(2)路堑横断面设计标高为825米，地面标高为830米，地面横坡为16(右高)。(3)公路等级为高速，设计速度为80公里/小时，车道数为6车道，原地面土为胶结密实的碎石土。1.1.2设计

3、任务根据以上数据，分别设计路堤和路堑的横断面，包括横断面高度、宽度(车道、中央分隔带和路肩的宽度)、坡度、如何处理原地面和压实度。设计过程和确定依据应在设计规范中详细描述。1.2路面部分1.2.1设计数据该路段设计寿命为20年，年平均交通量增长6.5%，车道系数=0.5。该路段位于中国公路自然区划v3区，高速公路等级，道路宽度b=24.5m米，六车道。这条路有一个收费站，位于中湿路段。路基土为粉质中液限土，湿段e0=23.5mpa兆帕，中湿段e0=31.7mpa兆帕，干段e0=35.5mpa兆帕。沿线有砂岩，供应砾石、石灰和粉煤灰。表1-1交通构成和交通规模模型双向交通跃进nj230590解放

4、ca10b899黄河jn150385长征xd250313yituzi td501501菲亚特650e249taituola 138491.2.2设计任务(1)收费站采用水泥混凝土路面，其他路段采用沥青混凝土路面；(2)沥青混凝土路面设计的主要内容包括：轴向荷载分析、结构层组合设计、材料参数确定、设计指标计算、路面弯沉和底部拉应力计算。(3)水泥混凝土路面设计包括：交通量分析、路面结构组合设计、材料参数确定、荷载疲劳应力计算、温度疲劳应力计算、防冻厚规接缝设计、转角加固设计。2路基设计2.1路堤横断面设计(1)路堤宽度：路堤宽度是路面和两侧路肩宽度之和。根据公路工程技术标准 (jtg b0120

5、03)的规定设计，从表2-1可以看出高速公路路堤宽度为32m。表2-1公路分类，公路等级高速公路，一级公路设计速度(公里/小时)1201008060车道数864864644路基宽度(米)一般价值42.0034.5028点41.0033.5026点32.0024.5023点最小值40.0025.0038.5023.5021.5020点每条车道的宽度为3.5m，路肩宽度为3m，硬路肩铺设中间宽度为5m。(2)路堤高度：中国公路路基设计规范 (jtg-d30-2004)规定：“新建公路路基设计标高为路基边缘标高。据了解，路堤横断面设计标高为514米，地面标高为510米，地面横坡为12(左高)。路堤边

6、缘标高为1344米。路堤的横断面形式如图2-1所示。(3)路堤边坡坡度：根据填料类型和坡高，按表2-3确定。根据设计标高和原地面标高，边坡高度为8m，因此边坡为1:1.5。表2-3包装类别斜率上部高度(高度8m)较低高度(高度12米)细粒土1:1.51:1.75粗粒土1:1.51:1.75巨粒土1:1.31:1.5(4)路基填料应选用粗粒土。由于道路横向坡度较小，采用分层平铺的填筑方案，下层铺粗砂，上层铺砂石，粗砂表面形成双向横向坡度。根据路基路面工程，路堤土的压实效果与压实机械和土层厚度有关。由于填料为砂土，压实机械应选用振动压路机，土层厚度每50厘米碾压23遍，路堤压实标准由压实度决定，路

7、堤压实度通过查公路工程技术标准 (jtg b012003)获得，见表2-2。路基压实度检测方法采用环刀法。表2-2路基位置路基顶面以下深度(米)压实度(%)公路一级公路二级公路三级公路四等公路上上床00.3969594沿着路床轻、中和重交通负荷水平0.30.8969594重度和极重度交通负荷等级0.31.29695上杭堤轻、中和重交通负荷水平0.81.5949493重度和极重度交通负荷等级1.21.99494低路堤轻、中和重交通负荷水平1.5939290重度和极重度交通负荷等级1.9(5)路基排水系统采用边沟形式。设置在路堤坡脚外侧，纵坡与路线一致，平坡段采用0.5%纵坡，横断面采用梯形断面，

8、材料采用浆砌片石，高速公路砂浆采用m7.5。2.2切割的横截面设计(1)切割宽度：切割宽度是路面和两侧路肩宽度的总和。根据公路工程技术标准 (jtg b012003)的规定设计，根据表2-1，公路为6车道公路，设计速度为80公里/小时，路堑宽度为32米。表2-1公路分类，公路等级高速公路，一级公路设计速度(公里/小时)1201008060车道数864864644路基宽度(米)一般价值42.0034.5028点41.0033.5026点32.0024.5023点最小值40.0025.0038.5023.5021.5020点每条车道的宽度为3.5m，路肩宽度为3m，硬路肩铺设中间宽度为5m。(2)

9、切割深度：中国公路路基设计规范 (jtg-d30-2004)规定：“新建公路路基设计标高为路基边缘标高。据了解，路堑横断面设计标高为825米，地面标高为830米，地面横坡为16(右高)。切割边缘标高为825米，截面形式如下图2-2所示。(3)路堑边坡的坡度应根据边坡高度和开挖土质等因素确定。根据设计标高和原地面标高，开挖深度(边坡高度)为8m，综合表2-4显示路堑边坡为1:1.5。表2-4土壤类型斜率粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土1:1中等密度以上的中砂、粗砂和砾石1:1.5卵石土、砾石土、圆形砾石土和角砾土胶结和压实1:0.75中等密度1:1(4)路基排水系统采用边沟形式。设置在路堑坡

10、脚外侧，纵坡与路线一致，平坡段采用0.5%纵坡，横断面采用梯形断面，材料采用浆砌片石，高速公路砂浆采用m7.5。3路面设计3.1沥青路面设计3.1.1轴向载荷分析在我国沥青路面设计中，标准轴重为100kn，表示为bzz-100。标准轴重的计算参数应根据表3-1确定。表3-1标准轴重计算参数标准轴荷名称bzz-100标准轴重名称bzz-100标准轴重100单轮当量圆直径d(mm)21.30轮胎接地压力(mpa)0.70两个车轮之间的中心距离(厘米)1.5d1在设计的时候转换车型所有级别的轴载荷转换时间(时间/天)；标准轴重()；各种转换模型的轴载荷()；c1轮对系数，单轮对为6.4，双轮对为1.

11、0，四轴对为0.38；c2轴数系数。转换后车辆类型的轴载荷水平。当重要官员之间的距离大于3m时，应按单轴载荷计算。当重要官员之间的距离小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下式计算：其中：m轴的数量。表3-2轴重换算结果模型()(时间/天)跃进nj230外讲台23.70115901.002后轴69.2011590110.344解放ca10b外讲台19.4016.48993.697后轴60.8511899106.334黄河jn150外讲台49.0016.4385121.378后轴101.6011385430.498长征xd250外讲台37.8016.431329.304后轴72.602.213131

12、38.390yituzi td50外讲台42.2011150135.651后轴90.00111501987.931feiyate 650e外讲台33.00112492.977后轴72.001124969.3taituola 138外讲台51.4016.44919.259后轴80.002.214958.394n2130在设计寿命内，车道内的轴累计数量为：其中设计寿命内车道的累计等效时间；t设计寿命，从材料可知，t=20年；设计结束后一年的双向日平均当量轴次；设计寿命内交通量的平均增长率，根据材料可知，=0.069；车道系数，材料称之为=0.5。然后：时代。(2)在计算半刚性基层底部拉应力的累积等

13、效轴次数时，轴载荷大于50kn的各级轴载荷的作用次数应根据以下公式转换为标准轴载荷的等效作用次数。式中：以设计弯沉值和沥青层底部拉应力为指标的标准轴载等效次数；转换车型所有级别的轴载荷转换时间(时间/天)；标准轴重()；各种转换模型的轴载荷()；轮组系数，两轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。轴数系数；表3-3轴重换算结果模型()(时间/天)跃进nj230外讲台23.70115900.006后轴69.201159032.785解放ca10b外讲台19.40118.58990.034后轴60.851189913.686黄河jn150外讲台49.00118.538525.883后轴1

14、01.6011385440.685长征xd250外讲台37.80118.53132.768后轴72.602.2131325.865伊士子td50外讲台42.201115011.597后轴90.00111501560.376feiyate 650e外讲台33.00112490.040后轴72.001124943.752taituola 138外讲台51.40118.5496.399后轴80.002.214916.843n1140.09在设计寿命内，车道内的轴累计数量为：时代周刊。3.1.2结构组合和材料选择根据公路沥青路面设计规范，考虑到公路沿线砂、砾石、石灰和粉煤灰的供应，路面结构层采用三层沥青混凝土面层，面