路基路面課程設(shè)計(jì)樣本-

1、 課程設(shè)計(jì)題學(xué)院名稱指導(dǎo)教師班學(xué)學(xué)生姓名2010年1月6日 摘要本文參照相關(guān)路基路面設(shè)計(jì)規(guī)范分步詳細(xì)的介紹了路基、路面以及補(bǔ)強(qiáng)層的設(shè)計(jì)流程。在路基設(shè)計(jì)中,具體展現(xiàn)了路基橫斷面和路基排水設(shè)施的設(shè)計(jì)以及路基穩(wěn)定性的驗(yàn)算過(guò)程,還有有關(guān)路基的施工設(shè)計(jì);在路面的設(shè)計(jì)過(guò)程中,以道路路面的行車荷載為依據(jù),對(duì)路面進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì),具體包括路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì),各結(jié)構(gòu)層材料的組成設(shè)計(jì),各結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),工程量及材料用量計(jì)算,最后附加上瀝青混凝土路面建筑設(shè)計(jì);在補(bǔ)強(qiáng)層的設(shè)計(jì)中,充分考慮了路面的結(jié)構(gòu)受力破損情況,選取一定的安全系數(shù)為路面結(jié)構(gòu)加鋪混凝土,以滿足行車要求。設(shè)計(jì)過(guò)程中,使用到了很多土木專業(yè)基礎(chǔ)

2、課程:如土力學(xué),基礎(chǔ)工程公路與橋梁施工技術(shù)等等,要想做好路基路面方面的設(shè)計(jì),一方面要熟悉與了解各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,如公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范、瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范等,另一方面應(yīng)該多加強(qiáng)實(shí)際的施工經(jīng)驗(yàn),將理論與實(shí)際相結(jié)合起來(lái)。關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路基路面二級(jí)公路 目錄摘要.I 第1章路基設(shè)計(jì). (11.1路基橫斷面設(shè)計(jì) (11.2道路橫斷面排水設(shè)計(jì) (11.3路基穩(wěn)定性驗(yàn)算 (31.4施工設(shè)計(jì) (7第2章柔性路面設(shè)計(jì) (112.1道路橫斷面設(shè)計(jì) (112.2擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案 (112.3軸載換算并確定路面容許彎沉值 (112.4確定土基回彈模量 (182.5確定材料回彈模量 (18 2

3、.6三層體系簡(jiǎn)化確定路面結(jié)構(gòu) (202.7驗(yàn)算結(jié)構(gòu)層底地面拉應(yīng)力 (212.8各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì)。 (242.9各結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) (242.10工程量及材料組成設(shè)計(jì) (25第3章補(bǔ)強(qiáng)層設(shè)計(jì) (263.1確定原路面當(dāng)量回彈模量 (263.2確定補(bǔ)強(qiáng)層材料及厚度 (26小結(jié) (29主要參考文獻(xiàn) (30 第1章路基設(shè)計(jì)1.1路基橫斷面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)該道路為雙車道混合行駛二級(jí)公路,根據(jù)規(guī)范公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),路基寬度取9m ,行車道寬行車道寬7.5m ,左右硬路肩各0.75m ,本路基的平均設(shè)計(jì)填土高度為3.5m ,故邊坡形狀采用直線型,坡率取1:1.5。經(jīng)地質(zhì)勘查,本路段基底土密實(shí)穩(wěn)定,

4、地表的雜草樹根清除后路堤可直接填筑于天然地面上,詳圖如下: 圖1-1路基橫斷面圖1.2道路橫斷面排水設(shè)計(jì)按規(guī)范要求,為了便于路面快速排水,在路基行車道設(shè)置2%的路拱,硬路肩設(shè)置3%的路拱,見圖1-1。 截水溝的設(shè)計(jì)包括天溝和路堤坡腳處的截水溝,本設(shè)計(jì)主要考慮坡腳的截水溝設(shè)計(jì),按照規(guī)范要求,坡腳截水溝應(yīng)設(shè)置在離坡腳2m以外的,并結(jié)合地形和地質(zhì)條件順等高線合理布置。截水溝一般采用梯形斷面,溝壁坡度取1:1.3。排水溝盡量采用直線,必須轉(zhuǎn)彎時(shí)其半徑不宜小于10-20m,排水溝的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定,宜在500m以內(nèi)。 圖1-2邊溝尺寸圖 圖1-3截水溝設(shè)置及尺寸圖土體試驗(yàn)資料:該路堤填土是低液限粘土

5、,試驗(yàn)得該工程地區(qū)土的重度先由4.5H 法確定圓心輔助線的位置:其中為路基的高度,10h h H +=1h 為汽車荷載換算高度,由以下公式計(jì)算:0h (公式1-1BlNG h =0(082.16.55.51830020m Bl NG h =×××= 本設(shè)計(jì)公路為混合行駛兩車道,取道路的一個(gè)方向進(jìn)行驗(yàn)算。車道汽車荷載按規(guī)定用汽20計(jì)算,其中G=300KN ,=18KN/m ,=5.6m ,B 按以下公3l 式計(jì)算:(公式1-2ed n nb B +=1(式中:b 為每一輛車兩側(cè)車輪的中距,各級(jí)汽車為1.8m 。d 為并行車輛相鄰車輪的中距,一般取1.3m ,e 為輪

6、胎著地寬度,汽-20取0.6m 。代入得:(12表1-1粘土邊坡表土坡坡度坡腳121:0.7553°0829°00'39°00'1:145°0028°00'37°00'1:1.2538°4027°00'35°30'1:1.533°4126°00'35°00'1:1.7529°4125°00'35°00' O作圖如下,得到點(diǎn)1 圖1-4用4.5H法求輔助圓心O 設(shè)粘性土

7、的滑動(dòng)面過(guò)坡腳,根據(jù)上面確定圓心輔助線的位置,連接E作為1滑動(dòng)面半徑,并直接測(cè)出滑動(dòng)圓弧半徑R1=7.036m。將滑動(dòng)土體劃分成豎直土條,滑動(dòng)圓弧的水平投影長(zhǎng)度可直接在圖上測(cè)得為8.838m,把土條劃分成9條,從E開始編號(hào),每條土的寬度及詳細(xì)劃分見下圖: 圖1-5簡(jiǎn)單條分法分割土體直接CAD 中查出各土條的面積和,并測(cè)出滑動(dòng)圓弧的長(zhǎng)度,將上i A i L 述數(shù)據(jù)填入填入下列表格根據(jù)算出、: 2邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表按公式1-3計(jì)算路堤的穩(wěn)定系數(shù)K(公式1-3=+×+=91919191sin sin cos cos (i i i i i i i i i i i i i i nQ W L c

8、 Q n W tg K 將表中的數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得,按照同樣的方法在圓心輔助線上28.1=m K 再取、,得到最小值故該路堤滿足穩(wěn)定性要求。施工設(shè)計(jì)2O 3O K 28.1=m K 1.4施工設(shè)計(jì)路基施工宜以挖作填,減少土地占用和環(huán)境污染。路基施工中各施工層表面不應(yīng)有積水,填方路堤應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和施工時(shí)氣候狀況,做成2%4%的排水橫坡。雨季施工或因故中斷施工時(shí),必須將施工層表面及時(shí)修理平整并壓實(shí)。施工過(guò)程中,當(dāng)路塹或邊坡內(nèi)發(fā)生地下水滲流時(shí),應(yīng)根據(jù)滲流水的位置及流量大小采取設(shè)置排水溝、集水井、滲溝等設(shè)施降低地下水位。排水溝的出口應(yīng)通至橋涵進(jìn)出口處。取土坑應(yīng)有規(guī)則的形狀,坑底應(yīng)設(shè)置縱、橫坡度和完整

9、的排水系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定取土坑位置或規(guī)定的取土坑的貯土量不能滿足要求須另尋土源上四,應(yīng)按照下列規(guī)定辦理:當(dāng)?shù)孛鏅M坡定于1:10時(shí),路側(cè)取土坑應(yīng)設(shè)在路基上側(cè),在橋頭兩側(cè)不宜設(shè)取土坑,特殊情況下,可在下游一側(cè)設(shè)置,但應(yīng)留有寬度不小于4。0m 的護(hù)坡道。取土坑的邊坡,內(nèi)側(cè)宜為1:1.5,外側(cè)宜小于1:1,沿河地段的坑底縱坡可減少至0.1%,沿線取土坑的坑底縱坡不宜小于0.2%,坑底一般宜高出附近水域的常年水位,取土坑的坑底橫坡可做成向路線外側(cè)傾斜的單向坡,坡厚為2%3%,當(dāng)取土坑坑底寬度大于6m 時(shí),可做成向中間傾斜的雙向橫坡,并在 中間設(shè)置底寬0.4m的縱向排水溝,當(dāng)坑底縱坡大于0.5%時(shí),可以不

10、設(shè)排水溝。當(dāng)沿河棄土?xí)r,不得阻塞河流,擠壓擠孔和造成河岸沖刷。土方路基應(yīng)分層甜筑壓實(shí),用透水性不良的土填筑路堤說(shuō),應(yīng)控制其含水量在最佳壓實(shí)含水量大2%之內(nèi)。土方路基,必須根據(jù)設(shè)計(jì)斷面,分層填筑、分層壓實(shí),采用機(jī)械壓實(shí)時(shí),分層的最大攤鋪層厚,按土質(zhì)類別,壓實(shí)機(jī)具功能碾壓遍數(shù)等,經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定,但最大攤鋪厚度,不宜超過(guò)50cm,填筑至路床底面,最后一層的最小壓實(shí)厚度,不應(yīng)小于8cm。路基壓實(shí)采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),壓實(shí)度應(yīng)符合公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGD 2004的要求。路基基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí),應(yīng)在填前進(jìn)行壓實(shí),路基設(shè)計(jì)時(shí),可考慮了清理場(chǎng)地后進(jìn)行填筑壓實(shí),厚度按0.2m計(jì)列壓實(shí)下沉所填增加的土方量。路堤

11、填土寬度每側(cè)應(yīng)寬于填層設(shè)計(jì)厚度,壓實(shí)厚度不得小于設(shè)計(jì)寬度,最后削坡。填筑路堤宜采用水平分層填筑法施工。原地面縱坡大于2%的地段,可采用縱向分層法施工,沿縱坡分層,逐層填壓密實(shí)。若填方分幾個(gè)作業(yè)段施工,兩段交接處,不在同一時(shí)間填筑則先填地段應(yīng)按1:1坡度分層留臺(tái)階。若兩個(gè)地段同時(shí)填,則應(yīng)分層相互交疊、銜接,其搭接長(zhǎng)度不得小于2m。河灘路堤填土,應(yīng)連同護(hù)坡道在內(nèi),一并分層填筑,可能受水浸淹部分的填料,應(yīng)選用水穩(wěn)性比較好的土料,河槽加寬,加深工程應(yīng)在修筑路堤前完成,調(diào)治構(gòu)造物應(yīng)提前修建。兩側(cè)取土,提高在3m以內(nèi)的路堤可用推土機(jī)從兩側(cè)分層推填,并配合 平地機(jī)分層填平,土的含水量不夠多時(shí),用灑水車并用壓

12、路機(jī)分層碾壓。填方集中地區(qū)路基的施工A.取土場(chǎng)運(yùn)距在1km范圍內(nèi)時(shí),可用鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)送,輔以推土機(jī)開道,翻松硬土,取整取土段,清除障礙等。B.取土場(chǎng)運(yùn)距超過(guò)1m范圍時(shí),可用松土機(jī)翻松,用挖掘機(jī)或裝載機(jī)配合自卸車運(yùn)輸,用平地機(jī)平整填土,配合灑水車壓路機(jī)碾壓。邊溝應(yīng)分段設(shè)置出水口,梯形邊溝沒(méi)段長(zhǎng)度不宜超過(guò)300m,三角形邊溝不宜超過(guò)200m。平曲線處邊溝施工時(shí),溝底縱坡應(yīng)與曲線前后溝底縱坡平順銜接,不允許曲線內(nèi)側(cè)有積水或外溢現(xiàn)象發(fā)生,曲線外側(cè)邊溝應(yīng)適當(dāng)加深,其增加值等于超高值。土質(zhì)邊溝當(dāng)溝底縱坡大雨3%的應(yīng)采用加固措施。(1軟基處理方案本路段大部分為填方路堤,地下水位較高,對(duì)部分軟土地基應(yīng)按照詳細(xì)設(shè)計(jì)

13、圖紙要求,對(duì)于下伏層承載力較高的軟土路基,在清淤后回填碎石獲塊片石。當(dāng)?shù)叵滤芨叩牡囟?路基填土高度小于2m的軟土地段,才去清淤回填碎石土或塊片石道原地面,再在路基底部鋪一層50cm沙礫層,沙礫層頂鋪一層透水土工布。當(dāng)軟土厚度大于3m時(shí),采取挖出上部3m淤泥,淤泥下部拋片石擠淤,片石上面鋪50cm厚的沙粒墊層,沙礫層上面鋪透水土工布,再填筑路基。(2低矮路堤處理當(dāng)路線經(jīng)過(guò)水田或低洼地段、地下水位較高且路堤填涂高度小于1.5m時(shí),清楚表面淤泥后換填30cm沙礫。兩側(cè)排水不暢時(shí),應(yīng)加設(shè)縱向盲溝。 (3填挖交界處理在縱向的填挖交界處各10m范圍的下路床底部設(shè)置土工隔柵。土工隔柵采用雙向土工隔柵,其抗

14、拉強(qiáng)度要求大于50KN./。(4土方開挖路塹開挖前應(yīng)準(zhǔn)確放出坡口樁。開挖中如發(fā)現(xiàn)土層性質(zhì)有變化時(shí),應(yīng)修改施工方案,調(diào)整邊坡比。開挖至路基設(shè)計(jì)標(biāo)高以下0.3m,停止開挖。機(jī)械整平壓實(shí),再做0.3m厚精加層達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。路基應(yīng)完全達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)后方可經(jīng)行下一步施工。(5路基填筑清理場(chǎng)地后的地面,橫坡不陡于1:5時(shí)可直接填筑,當(dāng)橫坡或縱坡陡于1:5時(shí),將原地面挖成寬度不小于1m的臺(tái)階,以滿足攤鋪和壓實(shí)設(shè)備的操作要求。填方應(yīng)分層鋪筑,每層松浦厚度不大于30cm,每種填料的總厚度不大于50cm,土方填筑至路床頂面最后一層時(shí)壓實(shí)厚度不小于15cm。(6路基排水施工路基排水主要包括邊溝,排水溝,截水溝,在鋪筑

15、或砼澆注之前,對(duì)邊溝,排水溝,以及截水溝進(jìn)行修整,保證溝底和溝壁堅(jiān)實(shí)平整,溝底標(biāo)高和斷面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。截水溝鋪砌時(shí),在放樣后先鋪砌溝底,在鋪砌溝壁,保證鋪砌時(shí)座漿飽滿、勾縫平整、溝底順暢。對(duì)于邊溝排水溝采用漿砌片石,砂漿抹面時(shí)要求流水面順暢,不滯水,不積水。(7擋土墻對(duì)于有擋墻的地方應(yīng)按照詳細(xì)圖紙要求進(jìn)行施工。石料在使用前應(yīng)進(jìn)行濕潤(rùn),如石料表面含有泥巴等雜質(zhì)應(yīng)用水沖洗后方可砌筑。沉降縫合施工縫應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。(8其他工程其他與路基有關(guān)的工程按照規(guī)范要求,以及詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工,在此不一一細(xì)說(shuō)。第2章柔性路面設(shè)計(jì)2.1道路橫道路橫斷面設(shè)計(jì)斷面設(shè)計(jì)道路橫斷面設(shè)計(jì)中,路基寬為9m ,

16、設(shè)兩條混合行駛車道,每車道寬3.75m ,左右硬路肩各0.75米,不設(shè)土路肩。路拱橫坡取2%,硬路肩處取3%。邊坡底部處設(shè)梯形邊溝,內(nèi)部坡度為1:5,高0.5米。道路結(jié)構(gòu)為4層:中粒式瀝青混凝土,水泥石灰穩(wěn)定沙礫,天然砂礫,土基。2.2擬定路面擬定路面結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)組合方案方案初擬路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土,基層采用水泥石灰穩(wěn)定砂礫,底層采用天然砂礫中粒式瀝青混凝土6cm+水泥石灰穩(wěn)定砂礫(厚度待定+天然砂礫20cm 。干燥路段無(wú)需考慮最小防凍層厚度。-中粒式瀝青混凝土6cm-水泥石灰穩(wěn)定沙礫?cm-天然沙礫20cm-土基2.3軸載換算并確定路面容許彎沉值由交通調(diào)查和預(yù)測(cè)得知,本道路建成初

17、期每晝夜雙向交通量組成如下: 表2-1道路建成初期每晝夜雙向交通量組成后軸小于20KN 的小汽車500輛,預(yù)計(jì)年平均交通量增長(zhǎng)量為10%。查軸重系數(shù)參考表得:表2-2各種車型資料匯總表車輛名稱交通量解放CA141592輛上海SH361108輛東風(fēng)EQ340247輛躍進(jìn)NJ131163輛黃河JN150101輛黃河JN16279輛北京BJ130400輛車型名稱日通過(guò)輛前軸重(kN后軸重(kN 后軸數(shù)后軸輪組40013.5527.2012 根據(jù)我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中提出的軸載換算公式,當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)以及驗(yàn)算瀝青層層底的拉應(yīng)力時(shí),規(guī)定要求凡軸載大于25KN 的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸的作

18、用次數(shù),按以下公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載i P i n P 的當(dāng)量作用次數(shù):N (公式2-135.4211=P P n C C N i i ki 式中標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次/d ;N 被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù);i n 標(biāo)準(zhǔn)軸載(KN ;P 被換算車型的各級(jí)(單根軸載(KN ;i P 被換算車型各級(jí)軸載的軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸間距大于3m 時(shí)按單獨(dú)的一1C 個(gè)軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)記為軸數(shù)m ;當(dāng)間距小于3m 時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)為C1=1+1.2(m-1;被換算軸載的輪組系數(shù),單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四輪組為0.38。2C 根據(jù)以上公式,將每種通過(guò)該路的車型換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載,見下表:表2-3軸載

19、換算計(jì)算表表車型Pi1C 2C in 35.421P P n C C i i 解放CA141前軸重24.511592 1.3前軸重601110811.7后軸重1102.21108359.7注:為了計(jì)算準(zhǔn)確,本設(shè)計(jì)在換算中將所有通過(guò)的車型包括25KN 以下的軸載都進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)換算然后根據(jù)公式:(公式2-2(11365+=t i NN 計(jì)算設(shè)計(jì)年限12年內(nèi)通過(guò)該橫斷面的累積標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù):(10338.61.011.01812365612次×=+××=i N 再根據(jù)公式:(公式2-3=i e N N 式中 東風(fēng)EQ340前軸重前軸重前軸重前軸重27.2114001.

20、4合計(jì)35.4211=P P n C C N i i ki 811.9(次/d 設(shè)計(jì)年限內(nèi)通過(guò)該橫斷面的累積標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)(次i N 計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累積當(dāng)量軸次數(shù)(次;e N 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率(以小數(shù)記;設(shè)計(jì)年限(a ,按規(guī)范瀝青混路面二級(jí)公路設(shè)計(jì)年限一般為12年。t 車道系數(shù),按規(guī)范雙車道無(wú)分隔的車道系數(shù)為0.60.7;計(jì)算設(shè)計(jì)年限12年內(nèi)一個(gè)車道上的累積當(dāng)量軸次數(shù)半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),按規(guī)定,凡軸載大于50KN 的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸的作用次數(shù)i P i n 均按照下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù):P 'N

21、(公式2-48'21'1'(P Pn C C N i i Ki =式中被換算車型各級(jí)軸載的軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸間距大于3m 時(shí)按單獨(dú)的一'1C 個(gè)軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)記為軸數(shù)m ;當(dāng)間距小于3m 時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)為C1=1+2(m-1;被換算軸載的輪組系數(shù),單輪組為18.5,雙輪組為1.0,四輪組為'2C 0.09。根據(jù)以上公式,將每種通過(guò)該路的車型換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載: 表2-4標(biāo)準(zhǔn)軸載換算表 注:軸載小于50KN 的軸載作用不計(jì)。算出累計(jì)當(dāng)量軸次(.01N 根據(jù)軸載當(dāng)量,根據(jù)規(guī)范按照以下公式確定路面容許彎沉值:(公式2-5sR l l (公式2-6s

22、c eR A A N l =2.00.11式中 路面在設(shè)計(jì)使用年限末,最不利季節(jié),在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下出現(xiàn)的最R l 大回彈彎沉值(路面溫度為20;mm C °路面的實(shí)際回彈彎沉值(;s l mm 公路等級(jí)或道路分類系數(shù),其值見表;c A 面層類型系數(shù)。s A 表2-5城市道路路面容許彎沉系數(shù)cA 表2-6城市道路路面容許彎沉系數(shù)sA 查表得,該公路為混凝土路面,采用容許彎沉作為設(shè)計(jì)指標(biāo),=1.1,面c A 層是瀝青混凝土=1.0代入公式(2-610982.3(0.112.06mm l R =×××=公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三四級(jí)公路分類系數(shù) 1.0

23、 1.0 1.1 1.2城市道路等級(jí)快速路主干路次干路支路城市類型大城市0.85 1.0 1.1 1.2中小城市0.851.11.21.2面層類型瀝青混凝土熱拌瀝青碎石、瀝青上拌下貫式瀝青表面處治?？祁恠A 1.0 1.1 1.2 1.3 2.4確定土基回彈模量該工程自然區(qū)劃屬于IV2,土組為粘質(zhì)土,路基平均填土高度3.5m 大于低液限粘性土,由H=3.5>H1,故路基類型為干燥路基,平均稠度取1.15,查下表:表2-7二級(jí)自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值(MPa 取土基回彈模量MPa E 0.350=2.5確定材料回彈模量查下面各表:表2-8瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)表注:瀝青碎石混合料不驗(yàn)算

24、底層拉應(yīng)力;區(qū)劃粘質(zhì)土19.523.027.029.031.033.035.0粉質(zhì)土31.036.542.545.548.551.5材料名稱瀝青針入度抗壓模量(MPa 劈裂強(qiáng)度(a MP C 00C 200C150細(xì)粒式密集配瀝青混凝土901200160018002200 1.21.6中粒式密集配瀝青混凝土9010001400160020000.81.2中粒式開集配瀝青混凝土908001200120016000.61.0粗粒式密集配瀝青混凝土908001200120016000.61.0瀝青碎石混合料600800瀝青貫入式400600表2-9基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)通過(guò)查前面的表得到各層材料的抗壓模量

25、和劈裂強(qiáng)度?？箟耗Ａ咳 015時(shí)的模量,各值均取規(guī)范給定范圍的中值,將所需材料參數(shù)匯總到下表:表2-10所需材料回彈模量表材料名稱配合比或規(guī)格要求抗壓模量(MPa E 劈裂強(qiáng)度(MPa S 備注二級(jí)沙礫7:13:80130017000.60.8二級(jí)碎石7:13:80130017000.50.8水泥沙礫5%6%130017000.40.6 水泥碎石5%6%130017000.40.6石灰水泥粉煤灰沙礫6:3:16:75100014000.40.6水泥石灰沙礫土4:3:25:6880012000.40.6天然沙礫具有一定級(jí)配符合規(guī)范要求180220150200做底基層用材料厚度(cm 抗壓模量(

26、MPa 劈裂強(qiáng)度(MPa S C020C 015中粒式瀝青混凝土612001800 1.0水泥石灰穩(wěn)定砂礫?100010000.5天然沙礫20200200 2.6三層體系簡(jiǎn)化確定路面結(jié)構(gòu)綜合修正系數(shù):63.136.038.036.0038.0=×=×=p El F R 由,563.065.1061=h ,833.01200100012=E E ,035.010003520=E E 查圖得=6.9,=1.28,則1k 743.0706.012002112=××××××=F k p l E k 又查得2.6,即代入厚度

27、換算公式:=H.24.22100020020100010007.27+×=h 解得,采用水泥石灰穩(wěn)定砂礫層18cm cm h 47.172=故路面結(jié)構(gòu)尺寸如下: 表2-11路面結(jié)構(gòu)尺寸表2.7驗(yàn)算結(jié)構(gòu)層底地面拉應(yīng)力計(jì)算路面結(jié)構(gòu)容許彎拉應(yīng)力,根據(jù)規(guī)范上的以下公式:公式2-11mR 公式2-12sR K S =式中指路面結(jié)構(gòu)在行車荷載重復(fù)作用下達(dá)到疲勞臨界狀態(tài)的最大容許R 彎拉應(yīng)力;結(jié)構(gòu)層的彎拉應(yīng)力;m 瀝青混凝土或整體性基層材料的劈裂強(qiáng)度(,對(duì)于瀝青混凝S MPa 土,系指15時(shí)的劈裂強(qiáng)度,其他穩(wěn)定類基層材料,均指3個(gè)月齡期的劈裂C 0強(qiáng)度;抗彎拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù),按下列公式計(jì)算:s K

28、材料名稱材料厚度(cm 中粒式密集配瀝青混凝土6水泥石灰穩(wěn)定砂礫18天然沙礫20 對(duì)瀝青混凝土面層:2.009.0eca s N A A K =瀝青混凝土級(jí)配類型系數(shù),細(xì)、中粒式瀝青混凝土為1.0,粗粒式a A 瀝青混凝土為1.1;對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類:ces A N K 11.035.0=對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合粒穩(wěn)定細(xì)粒土類:ce sA N K11.045.0=計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累積當(dāng)量軸次數(shù)(次。e N 將數(shù)值代入上述公式算得:中粒式密集配瀝青混凝土:抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù):.10e c a s N A A K 容許拉應(yīng)力:MPa K S s R 58.071.10.1=由3520=E E ,35

29、.211000200.0=×+×=H 0.265抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù):MPa A N K c e s 741.11.0611.0'=××=容許拉應(yīng)力:MPa K S s R 29.0741.15.0=由于水泥混凝土砂礫層下有天然沙礫層,故天然砂礫層作為中層,以上作為上層。cm h 2510001000=×+×=由.10203=h 查課本上圖8-13得,0.3, 1.0,0.8=1m =2m R 所以水泥石灰穩(wěn)定砂礫層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算通過(guò)。天然砂礫底基層無(wú)需驗(yàn)算底拉應(yīng)力,各層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算通過(guò)。2.8各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì)。面層瀝青混凝

30、土:采用中粒式密集配瀝青混凝土;穩(wěn)定層選用水泥石灰穩(wěn)定砂礫土,配合比為4:3:25:68;天然砂礫,公路沿線可以開采砂礫,砂礫的制作應(yīng)按照規(guī)范,需要具有一定的級(jí)配,保證其抗壓模量在180-220之間MPa 表2-12關(guān)材料參數(shù)匯總表2.9各結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)該公路為瀝青混凝土路面的二級(jí)公路,屬于高級(jí)路面而瀝青路面的成敗與否,壓實(shí)是最重要的工序。許多公路瀝青路面發(fā)生早期損壞,大多數(shù)都與壓實(shí)不足有關(guān)。因此壓實(shí)度的評(píng)定至關(guān)重要。在壓實(shí)這個(gè)環(huán)節(jié)中,應(yīng)該嚴(yán)格的按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí),達(dá)到要求后才能夠驗(yàn)收?，F(xiàn)場(chǎng)配置瀝青混凝土?xí)r要嚴(yán)格按照馬歇爾試驗(yàn)配合比進(jìn)行瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)施工,若為商品

31、瀝青混凝土,應(yīng)要求供給方出示相關(guān)的合格證明方可施工,應(yīng)保證瀝青混凝土在運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)達(dá)到相應(yīng)的溫度要求才允許施工。在瀝青施工完畢后應(yīng)進(jìn)行跟蹤試驗(yàn),時(shí)時(shí)檢測(cè)瀝青混凝土的成品質(zhì)量,并且送與相關(guān)部門進(jìn)行檢測(cè)。材料厚度(cm 抗壓模量(MPa 劈裂強(qiáng)度(MPa S 容許拉應(yīng)力(MPa R C天然沙礫20200200 及材料組成設(shè)計(jì)2.10工程量工程量及材料組成設(shè)計(jì)因?yàn)樵摴窙](méi)有設(shè)置土路肩,路面路基各層寬度都為9m,在干燥路段:取長(zhǎng)度100m計(jì)算其工程量,列表如下:表2-13工程量計(jì)算表m 材料長(zhǎng)度(m寬度(m厚度(m體積(3中粒式瀝青混凝土10090.0654 第3章補(bǔ)強(qiáng)層設(shè)計(jì)3.1確定原路面當(dāng)量回彈

32、模量根據(jù)資料,在不利季節(jié)用BZZ-100汽車測(cè)得舊路面計(jì)算回彈彎沉值為mm2108.195×由根據(jù)規(guī)范有公式3-1計(jì)算原路面的當(dāng)量回彈模量:(公式3-121021000m m l p E t =將數(shù)值代入上面公式得:.19565.107.021000MPa E t =××××=3.2確定補(bǔ)強(qiáng)層材料及厚度該道路為二級(jí)公路,擬采用中粒式瀝青混凝土、水泥石灰穩(wěn)定砂礫兩層補(bǔ)強(qiáng),采用圖解法(利用莫諾圖求解補(bǔ)強(qiáng)層厚度.各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度見下表:表3-1材料參數(shù)收集先設(shè)中粒式瀝青混凝土面層厚度h=6cm,計(jì)算水泥石灰穩(wěn)定砂礫層所需厚度H 。材料抗壓

33、模量(MPa 劈裂強(qiáng)度(MPa S 容許拉應(yīng)力(MPa R C100010000.50.29路基路面課程設(shè)計(jì) 彎沉綜合修正系數(shù)為： lR E 0 .38 ( 0 0 .36 2000 × p 57.9 83.76 0. 36 = 1.63( 0 .38 ( 2000 × 10.65 0.7 = 0.97 F = 1.63( 由 h 6 = = 0 .563 ， 10.65 E2 1000 = = 0.833 , E1 1200 E0 83.76 = = 0.084 , E2 1000 查圖得 =6.5， k1 =0.75，則 1200 × 0.0579 E1l = = 0.99 2 pk1 F 2 ×