路基路面計算書

1、.路面設計1瀝青路面設計原則（1）路面結構設計應根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質等自然條件，密切結合當?shù)貙嵺`經驗，將路基路面作為一個整體考慮，進行綜合設計；（2）在滿足交通量和使用要求的前提下，應遵循“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護、節(jié)約投資”的原則進行路面設計方案的技術經濟比較，選擇技術先進，經濟合理，安全可靠的方案；（3）應結合當?shù)貙嵺`基礎，積極推廣成熟的科研成果，積極、慎重地運用行之有效的新材料、新工藝、新技術；（4）路面設計方案應充分考慮沿線環(huán)境的保護、自然生態(tài)的平衡，有利于施工、養(yǎng)護工作人員健康與安全；（5）為確保工程質量，應盡可能選擇有利于機械化、工廠化的設計方案；（6）對于

2、地處不良地基的路段，為了適應路基沉降、穩(wěn)定周期較長的特點，路面結構可以遵循“一次設計，分期修建”的方案，即在路基沉降、穩(wěn)定期內（3-5年），根據(jù)交通量增長規(guī)律，分幾次修建，最終實現(xiàn)設計的目標，這樣既適應交通量不斷增長的需要，又提高了投資效益，最終保證了路面結構質量達到規(guī)定要求。2瀝青路面結構層設計2.1設計原始資料：擬修建一條一級公路，根據(jù)調查研究預計通車后，公路沿線年交通量平均增長率=6%。土質為粘性土，土基回彈模量。試按設計彎沉控制，設計路面結果。計算設計年限內一個車道的累計當量軸次，確定設計彎沉，路面擬采用瀝青混凝土面層，設計年限為15年。 交通量表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距

3、（m）交通量太湖XQ64133671雙-560東風AS141DL2568.31雙 300黃河JN15049.00101.601雙540交通SH36160.00110.002雙 3120長征XD16042.685.22雙3325 2.2軸載分析軸載計算 路面設計以雙輪組單軸載100kN為標準軸載（1）以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次 軸載換算：軸載換算采用如下的計算公式：四車道的車道系數(shù)是0.40.5，取0.45： 其中： N 標準軸載當量軸次，次/日； 被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日； P標準軸載，kN； 被換算車輛的各級軸載，kN； K被換算車輛的類型數(shù)； C2

4、軸載系數(shù)，m是軸數(shù)。當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，應考慮 軸數(shù)系數(shù)； C1輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1，四輪組為0.38。軸載換算計算表 車型軸載1C2niNi太湖XQ641CA10B前33115604.50后671198.0東風AS141DL前25113000.7后68.311106.6黃河JN150前49.001154024.2后69.2011108.8交通SH361前49.00111205.38后101.6012.2282.87長征XD160前59.501115015.6后115.0012.2606.1黃海DD690前50.001132515.

5、9后55.101248.6N=1316.55注：軸載小于25KN的軸載作用不計累計標準當量軸次車型軸載pi1C2niC1c2n(pi/p)8太湖XQ641CA10B前33115600后671122.7東風AS141DL前25113000后68.31114.2黃河JN150前49.00115400后69.201128.39交通SH361前49.00111200后101.6013408.7長征XD160前59.50111502.356后115.00131376黃海DD690前50.00113250后55.10138.16N=1988.3軸載小于50kn的軸載作用不計。 累計當量軸次 = 50332

6、73.（2）確定路面等級由瀝青路面設計規(guī)范表A1可查得四車道的車道系數(shù)為0.4-0.5，取0.45，累計當量軸次 912萬次萬次由以上數(shù)據(jù)可知路面等級應為高級，面層類型為瀝青路面。（3）初擬結構組合和材料選取由表A1可查得一級公路的瀝青層推薦厚度為1015，取15，初擬結構層如下所示：面層 細粒式瀝青混凝土 4 中粒式瀝青混凝土 5 粗粒式瀝青混凝土 6基層 水泥穩(wěn)定碎石 20底基層 水泥石灰穩(wěn)定砂礫 25土 基（4）各層材料的抗壓模量與劈裂強度查規(guī)范得各層材料的抗壓模量和劈裂強度，抗壓模量取20的模量，各值均取規(guī)范范圍的中值，因此得20的抗壓模量，統(tǒng)計結果如下表： 路面材料指標 材料種類抗壓

7、模量劈裂強度細粒式瀝青混凝土14001.2中粒式瀝青混凝土12001.0粗粒式瀝青混凝土9000.8水泥穩(wěn)定碎石15000.6水泥石灰穩(wěn)定砂礫5500.42.3設計指標的確定該路段處于4區(qū)，為粘性土由規(guī)范查得，當路基處于干燥狀態(tài)時，粘質土的平均稠度為1.0，查表得土基回彈模量為35.5MPa。對于一級公路，瀝青路面設計規(guī)范要求以設計彎沉值為設計指標，并進行層底拉應力驗算 （1）設計彎沉值該公路為一級公路,公路等級系數(shù)取1.0，面層是瀝青混凝土，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層，底基層的總厚度大于20，所以基層類型系數(shù)取1.0。由瀝青規(guī)范公式設計彎沉值（0.01mm）N設計年限內累計當量軸載通行

8、次數(shù)；A公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為1.0，二級公路為1.1，但、四級公路為1.2。A面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0，熱拌瀝青碎石、冷拌瀝青碎石、瀝青表面處治為1.1。A路面結構類型系數(shù)，剛性基層、半剛性基層瀝青路面為1.0，柔性基層瀝青路面為1.6。（2） 各層材料的容許層底拉應力 路面結構材料的極限抗拉強度（MPa）；路面結構材料的容許拉應力，即該材料能承受設計年限N次加載的疲勞彎拉應力（MPa）；抗拉強度系數(shù)。細粒式瀝青混凝土： 中粒式瀝青混凝土： 粗粒式瀝青混凝土： 水泥穩(wěn)定碎石： 水泥石灰穩(wěn)定砂礫： 設計指標匯總表 材料名稱厚度 h(cm) 20模量（MPa） 15模量（

9、MPa）容許拉應力細粒式密級配瀝青混凝土4140020000.447中粒式密級配瀝青混凝土5120016000.372粗粒式密級配 瀝青混凝土690012000.298水泥穩(wěn)定碎石20150015000.314水泥石灰穩(wěn)定砂礫255505500.1624.2.4路面結構驗算 路面結構設計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進行計算，路面荷載及計算點如圖所示。路面荷載及計算點圖示路面結構設計以路面容許回彈彎沉值和結構層底拉應力作為設計指標進行驗算。結構厚度設計應滿足結構整體承載力與抵抗疲勞開裂的要求。確定設計層厚度及層底彎拉應力驗算（1）確定設計層厚度路表設計彎沉值按以下公式計算：

10、（7-5） （7-6）式中：路面實測彎沉值（0.01mm）； 彎沉綜合修正系數(shù)；標準軸載的輪胎壓強。；標準軸載單輪輪跡當量圓半徑；理論彎沉系數(shù)。求得的=27.4mm，查資料可得=0.7Mpa，=10.65cm令實際彎沉值，則彎沉綜合修正系數(shù)故理論彎沉系數(shù)我國瀝青路面設計規(guī)范中以路表彎沉值為設計或驗算指標時，設計參數(shù)采用抗壓回彈模量，對于瀝青混凝土試驗溫度為20，將多層體系照彎沉等效的原則換算為按三層體系，如圖7-2所示：圖7-2 三層體系轉換圖一則中層厚度H的換算公式為：由 ， 查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖可得，。 由計算理論彎沉的公式可得： 故 查諾謨圖可得， 故 由此可解得： 取25cm。

11、（2）驗算各材料層層底彎拉應力由于設計公路為高速公路，故對瀝青混凝土面層、半剛性基層、底基層都應進行拉應力的驗算。a）驗算瀝青混凝土面層底面的彎拉應力我國瀝青路面設計規(guī)范中以結構層層底彎拉應力為設計或驗算指標時，設計參數(shù)采用抗壓回彈模量，對于瀝青混凝土試驗溫度為15，將多層路面按照拉應力相等的原則換算為彈性三層體系，如圖7-3所示：圖7-3 三層體系轉換圖二 由三9面彎拉應力系數(shù)計算諾謨圖可得： 查諾謨圖可得： 故瀝青混凝土面層底面的最大拉應力=，滿足要求。b）驗算半剛性基層底面的彎拉應力將多層路面按照拉應力相等的原則換算為彈性三層體系，如圖7-4所示：圖7-4 三層體系轉換圖三由三層體系中層

12、底面彎拉應力系數(shù)計算諾謨圖可得： 查諾謨圖可得： 故半剛性基層底面的最大拉應力=，滿足要求。c）驗算底基層底面的彎拉應力將多層路面按照拉應力相等的原則換算為彈性三層體系，如圖7-5所示：圖7-5 三層體系轉換圖四由三層體系中層底面彎拉應力系數(shù)計算諾謨圖可得： 查諾謨圖可得： 故半剛性基層底面的最大拉應力=，滿足要求。1路表彎沉值驗算 輪隙中心處（A點）路表計算彎沉值小于或等于設計彎沉值，即： 通過Hpds軟件計算結果得到路表彎沉值為25.2（0.01mm）。 滿足設計要求=25.2=27.2層底拉應力驗算 輪隙中心（C點）或單圓荷載中心處（B點）的層底拉應力應小于或等于容許拉應力，即：根據(jù)Bi

13、sar計算結果確定層底拉應力是否滿足。驗算結果如下表。路面厚度設計結果 結構層材料抗壓模量(MPa)厚度(cm)層底拉應力(MPa)容許拉應力(MPa)細粒式瀝青混凝土14004-0.2280.445中粒式瀝青混凝土12005-0.0530.375粗粒式瀝青混凝土9006-0.0410.300水泥穩(wěn)定碎石150020.1260.298水泥石灰穩(wěn)定砂礫550250.0780.154土 基40按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= 27.4 (0.01mm) H( 4 )= 200 mm LS= 28.4 (0.01mm) H( 4 )= 250 mm LS= 25.2 (0.01mm) H( 4

14、 )= 220 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應力計算設計層厚度 : H( 4 )= 220 mm(第 1 層底面拉應力計算滿足要求) H( 4 )= 220 mm(第 2 層底面拉應力計算滿足要求) H( 4 )= 220 mm(第 3 層底面拉應力計算滿足要求) H( 4 )= 220 mm(第 4 層底面拉應力計算滿足要求) H( 4 )= 220 mm(第 5 層底面拉應力計算滿足要求)最后得到路面結構設計結果如下:-細粒式瀝青混凝土 4 cm-中粒式瀝青混凝土 5cm-粗粒式瀝青混凝土 6 cm-石灰土穩(wěn)定碎石 25 cm -水泥石灰穩(wěn)定砂礫 25 cm-土基 路基設計路基防護與加固工

15、程一、路基組成路基由三部分建筑物構成路基本體、 路基防護和加固建筑物、 路基排水設備。1.路基本體是指各種斷面形式中的填挖部分，即直接鋪設軌道結構并承受列車荷載的部分。例如：路堤、路塹等承重的主體建筑物2.路基排水設施 排除地面水的排水溝、側溝、天溝；排除地下水的排水槽、滲水暗溝、滲水隧洞等3.路基防護和加固建筑物 擋土墻、護坡等二、路基設計的一般要求綜合設計,包括選擇合適的路基橫斷面形式和各項附屬設施。設計要符合環(huán)保、地質、水文等要求； 地質條件、地址參數(shù)明確； 避免高路堤與深路塹；提倡采用成熟的新技術、新材料和新結構；符合經濟性的要求典型橫斷面:路堤：指用巖土填筑而成的結構物。路塹：指全部

16、在原地面開挖而成的結構物。半填半挖橫斷面：指原地面橫坡度較大，且路基較寬，往往需要一側挖，一側填筑而成的結構物。較多適用于山區(qū)、丘陵區(qū)。三、一般路基設計包括如下內容： 1、選擇路基橫斷面形式，確定路基寬度與高度； 2、選擇路基填料與壓實標準； 3、確定邊坡形狀與坡度； 4、路基排水系統(tǒng)布置與排水結構設計； 5、坡面防護與加固設計； 6、附屬設施設計路基橫斷面設置路基設計寬度根據(jù)設計通行能力和交通量大小而定，一般每個車道寬度為3.503.75m，。城鎮(zhèn)近郊和技術等級高的公路，路肩盡可能寬，一般13m，并鋪筑硬路肩，以保證路面行車不受干擾。公路等級為一級，車道數(shù)為四車道，車速為100km/h 四車

17、道的路基寬度一般值為26m,最小值為24m，取設計車道寬度為3.75m，得總車道寬度為3.75415m，取左右硬路肩寬度各為3m，土路肩0.75m，中央分隔帶寬度為3.5m，總計26m。路堤基底應在填前應進行壓實，其壓實度（重型）應93；當路堤高度小于路床厚度（80cm）時，基底壓實度不宜小于96。當路床填料CBR值達不到設計要求時，可采用石灰等固化材料改善或換填處理。半填半挖及路線縱向填挖結合處，先在填方一側地面線開挖臺階，臺階寬度1.02.0m，向內傾斜2%4%橫坡，一直開挖臺階至挖方斷面，并夯實。填方路基地面橫坡陡于1:5時，亦作同樣處理?？v向填挖銜接處應設置過渡段，過渡段內宜采用較好的

18、砂礫土、砂類土、碎石填筑。四、路基的排水設計的布置1.在路面平面圖上繪出必要的路塹坡頂線和路堤坡腳線，標明路側棄土堆和取土坑的位置等。2在路基的上側山坡上設置截水溝攔截地表徑流。為提高截留效果，減少工程造價，截水溝宜大體沿等高線布置。路塹上側有棄土堆時，棄土堆應該連續(xù)而不中斷，并在其上方設置截水溝。下坡一側的棄土堆，應每隔50100設不小于1m寬的缺口，以利于排水。3在路基兩側按需要設置邊溝或利用取土堆匯集并排除道路表面的水，已使路基經常保持干燥。4講截水溝引排到制定的低地河溝或橋涵等處排水溝應力要求短捷離路基盡可能遠些 。并與其他排水通道相連。5選定橋涵的位置，使這些溝渠同橋涵連成排水網絡。對穿過路基的河溝，應設置橋涵，不要輕易改溝并涵。6若有地下水危害路基，應設地下排水設施，并與地面排水系統(tǒng)協(xié)調配合。路面排水設計路面采用分散排水方式，路面水由路拱橫坡直接流出。填方段路面水順邊坡流至坡腳外邊溝，挖方路段路面水流至邊溝，由邊溝引至自然溝渠及附近橋梁、涵洞；中間帶設置縱向盲溝路基排水設計一般填方路基地段，在邊坡外1米處設置80cmX80cm的梯形邊溝（見排水設計），挖方路塹段設置現(xiàn)澆C20矩形混凝土邊溝，在主線與其他道路交叉口處根據(jù)實際地形及