路面工程课程设计.docx
- 文档编号:23429441
- 上传时间:2023-05-17
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:108.32KB
路面工程课程设计.docx
《路面工程课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《路面工程课程设计.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
路面工程课程设计
沥
青
路
面
设
计
设计题目:
沥青路面结构设计
学生姓名:
易景萍
学号:
320807020427
专业班级:
土木本0804
指导教师:
徐平
(一)基本设计资料
(二)基本设计设计要求
(三)提交的设计文件
(四)A方案和B方案设计的计算说明
(1)A方案新建路面设计成果文件汇总
(2)B方案新建路面设计成果文件汇总
(五)方案技术经济比较,筛选方案
沥青路面设计说明书
(一)设计基本资料
(1)设计任务要求
江西鹰潭至赣州某地(Ⅳ5)拟建双向四车道高速公路,采用沥青类路面结构,设计年限为15年,需进行路面结构设计。
(2)气象条件
该公路地处Ⅳ5区,年降雨量为650mm/年,最高气温达40度,最低温度达3度,非冻土地区。
(3)地质资料与筑路材料
土基为粉质土,确定土基的稠度为1.10,路基干湿状态为干燥状态。
由于得出山岭对段,公路沿线附近有小型采石场和石灰厂,筑路材料丰富,路面所用的水泥和和沥青需外购。
(4)交通资料
1.有关资料如下:
表1交通组成
型号
前轴载(KN)
后轴载(KN)
后轴数
轮组数
轴距(cm)
交通量(辆/日)
三菱T653B
29.3
48.0
1
双
450
黄河JN150
49.0
101.6
1
双
500
江淮HF150
45.1
101.5
1
双
480
解放CA150
28.7
68.2
1
双
490
湘江HQP40
23.1
73.2
2
双
>3m
470
东风EQ140
23.7
69.2
1
双
380
东风EQ155
26.5
56.7
2
双
460
长征XD980
37.1
72.65
2
双
450
2.公路技术等级为高速,为双向四车道。
3.交通组成如表1所示,交通量年增长率γ如下表所示:
交通量年增长率γ
期限
增长率γ(%)
期限
增长率(%)
15年的前5年
8.0
15年的后4年
5.0
15年的中间6年
6.7
(二)设计要求
1.交通分析;
2.拟定路面结构,并说明选用该种路面结构的原因;确定材料参数及水泥混凝土路面板的平面设计;
3.计算或验算路面结构层厚度;拟定几种沥青路面厚度,采用计算机计算分析沥青面层变化对基层厚度的影响,基层厚度变化对底基层厚度的影响;
4.编写设计说明书。
(三)提交的设计文件
1.路面结构图;
2.设计计算说明书。
(四)计算说明如下
初拟两种路面结构组合:
A方案:
半刚性基层沥青路面B方案:
组合式基层沥青路面
细粒式沥青混凝土4cm细粒式沥青混凝土4cm
中粒式沥青混凝土6cm中粒式沥青混凝土6cm
粗粒式沥青混凝土7cm粗粒式沥青碎石12cm
水泥稳定碎石35cm石灰粉煤灰沙砾?
石灰粉煤灰土?
级配碎石20cm
A方案以石灰粉煤灰土为设计层,B方案以石灰粉煤灰沙砾为设计层。
A方案:
半刚性基层沥青路面
轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算
序号
车型名称
前轴重(kN)
后轴重(kN)
后轴数
后轴轮组数
后轴距(m)
交通量
1
黄河JN150
49
101.6
1
双轮组
500
2
三菱T653B
29.3
48
1
双轮组
450
3
东风EQ140
23.7
69.2
1
双轮组
380
4
湘江HQP40
23.1
73.2
2
双轮组
>3
470
5
东风EQ155
26.5
56.7
2
双轮组
<3
460
6
长征XD980
37.1
72.65
2
双轮组
<3
450
7
解放CA50
28.7
68.2
1
双轮组
490
8
江淮HF150
45.1
101.5
1
双轮组
480
设计年限15车道系数0.4
序号
分段时间(年)
交通量年增长率
1
5
8%
2
6
6.7%
3
4
5%
当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
2135
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
7873219
当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
1400
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
5162767
公路等级高速公路
公路等级系数1面层类型系数1基层类型系数1
路面设计弯沉值:
25.1(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
1.4
0.47
2
中粒式沥青混凝土
1
0.34
3
粗粒式沥青混凝土
0.8
0.25
4
水泥稳定碎石
0.5
0.26
5
石灰粉煤灰土
0.25
0.1
新建路面结构厚度计算
公路等级:
高速公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
25.1(0.01mm)
路面设计层层位:
5
设计层最小厚度:
20(cm)
层位
结构层材料名称
厚度(cm)
抗压模量(MPa)
(20℃)
抗压模量(MPa)
(15℃)
容许应(MPa)
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
2000
0.47
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
1800
0.34
3
粗粒式沥青混凝土
7
1000
1200
0.25
4
水泥稳定碎石
35
1500
1500
0.26
5
石灰粉煤灰土
?
750
750
0.1
6
土基
36
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=25.1(0.01mm)H(5)=20cmLS=19.7(0.01mm)
由于设计层厚度H(5)=Hmin时,LS<=LD,故弯沉计算已满足要求.H(5)=20cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(5)=20cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=20cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=20cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=20cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=20cm(第5层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度:
H(5)=20cm(仅考虑弯沉)
H(5)=20cm(同时考虑弯沉和拉应力)
通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下:
细粒式沥青混凝土4cm
中粒式沥青混凝土6cm
粗粒式沥青混凝土7cm
水泥稳定碎石35cm
石灰粉煤灰土20cm
土基
竣工验收弯沉值和层底拉应力计算
公路等级:
高速公路新建路面的层数:
5标准轴载:
BZZ-100
层位
结构层材料名称
厚度(cm)
抗压模量(MPa)
(20℃)
抗压模量(MPa)
(15℃)
计算信息
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
2000
计算应力
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
1800
计算应力
3
粗粒式沥青混凝土
7
1000
1200
计算应力
4
水泥稳定碎石
35
1500
1500
计算应力
5
石灰粉煤灰土
20
750
750
计算应力
6
土基
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层路面顶面竣工验收弯沉值LS=19.7(0.01mm)
第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=21.3(0.01mm)
第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=24(0.01mm)
第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=27.4(0.01mm)
第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=126.5(0.01mm)
土基顶面竣工验收弯沉值:
LS=322.9(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)
LS=258.8(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)
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)=-0.186(MPa)
第2层底面最大拉应力σ
(2)=-0.02(MPa)
第3层底面最大拉应力σ(3)=-0.036(MPa)
第4层底面最大拉应力σ(4)=0.083(MPa)
第5层底面最大拉应力σ(5)=0.071(MPa)
B方案:
组合式基层沥青路面
轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算
序号
车型名称
前轴重(kN)
后轴重(kN)
后轴数
后轴轮组数
后轴距(m)
交通量
1
黄河JN150
49
101.6
1
双轮组
500
2
三菱T653B
29.3
48
1
双轮组
450
3
东风EQ140
23.7
69.2
1
双轮组
380
4
湘江HQP40
23.1
73.2
2
双轮组
>3
470
5
东风EQ155
26.5
56.7
2
双轮组
<3
460
6
长征XD980
37.1
72.65
2
双轮组
<3
450
7
解放CA50
28.7
68.2
1
双轮组
490
8
江淮HF150
45.1
101.5
1
双轮组
480
设计年限15车道系数0.4
序号
分段时间(年)
交通量年增长率
1
5
8%
2
6
6.7%
3
4
5%
当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
2135
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
7873219
当进行半刚性基层层底拉应力验算时:
路面竣工后第一年日平均当量轴次:
1400
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
5162767
公路等级高速公路
公路等级系数1面层类型系数1基层类型系数1
路面设计弯沉值:
25.1(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
1.4
0.47
2
中粒式沥青混凝土
1
0.34
3
粗粒式沥青碎石
4
石灰粉煤灰沙砾
0.7
0.37
5
级配碎石
新建路面结构厚度计算
公路等级:
高速公路
新建路面的层数:
5
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
25.1(0.01mm)
路面设计层层位:
4
设计层最小厚度:
20(cm)
层位
结构层材料名称
厚度(cm)
抗压模量(MPa)
(20℃)
抗压模量(MPa)
(15℃)
容许应(MPa)
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
2000
0.47
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
1800
0.34
3
粗粒式沥青碎石
12
1300
1400
4
石灰粉煤灰沙砾
?
1350
1350
0.37
5
级配碎石
20
250
250
6
土基
36
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=25.1(0.01mm)
H(4)=25cmLS=25.8(0.01mm)
H(4)=30cmLS=23(0.01mm)
H(4)=26.2cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(4)=26.2cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=26.2cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(4)=26.2cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 路面 工程 课程设计