課程設(shè)計(jì)福州市二級公路瀝青路面設(shè)計(jì)secret

1、福州市二級公路瀝青路面設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)目的在掌握公路瀝青路面設(shè)計(jì)的基本原理前提下，進(jìn)行公路瀝青路面設(shè)計(jì)，進(jìn)一步熟悉并掌握公路瀝青路面的設(shè)計(jì)方法。2.題目描述和要求本題為第六套設(shè)計(jì)資料，題目要求為：福州市郊區(qū)（區(qū)）某新建雙向2車道二級公路，擬采用瀝青混凝土路面，行車道中央劃雙線分隔。路基土為粘性土，地下水位為-1m，路基填土高度0.5m。預(yù)計(jì)通車初年的交通量如表2-1所示： 預(yù)計(jì)通車初年的交通量 表2-1車型黃河JN150解放CA10B南京NJ130長征CZ160小汽車交通量（輛/d）300380250180300交通量年平均增長率7.2%，沿線可開采碎石、砂礫，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供應(yīng)。

2、3.瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)算書3.1 確定路面等級和面層類型 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算路面以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。a. 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)：各級軸載（小于25KN的不計(jì)）換算計(jì)算結(jié)果如表3-1-1-1所示。 軸載換算結(jié)果匯總表（以彎沉為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)） 表3-1-1-1車型黃河JN150前軸4916.430086.2后軸101.611300321.4解放CA10B后軸60.851138043.8南京NJ130后軸38.3112504.72接表3-1-1-1車型 長征CZ160前軸45.216.418036.4后軸83.72.21180182.6674.24二級

3、公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限為12年，雙向雙車道的車道系數(shù)0.65，則設(shè)計(jì)使用期累計(jì)當(dāng)量軸次為： 次b.當(dāng)驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力時(shí)：各級軸載（軸載小于50KN的不計(jì)）換算計(jì)算結(jié)果如表3-1-1-2所示。 軸載換算結(jié)果匯總表（半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算） 表3-1-1-2車型黃河JN150后軸106.611300340.6解放CA10B后軸60.85113807.14長征CZ160后軸83.731180130.1477.84則用半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算的累計(jì)當(dāng)量軸次為： 次 確定路面等級和面層類型3.2 確定土基的回彈模量1)確定路基的干濕類型：該路處于區(qū)，路槽底距地下水位高度平均為，查表可知此高度介

4、于和之間，屬于中濕路基。2)確定路基的平均稠度：查表可知路基平均稠度介于和之間，取。3)查表可得土基的回彈模量。3.3 路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)經(jīng)計(jì)算，路基設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載次為次左右，查表可得路面為輕交通路面，面層宜選擇瀝青混凝土，又由于該路為二級公路，所承受交通量較輕，因此采用雙層式結(jié)構(gòu)，即表面層采用4cm厚細(xì)粒式密集配瀝青混凝土，下面層采用6cm厚粗粒式密集配瀝青混凝土。由于沿線可開采碎石、砂礫，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供應(yīng)，基層和底基層分別采用剛度較高、水穩(wěn)定性好的石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層（厚20cm）和石灰穩(wěn)定土底基層（厚度待計(jì)算確定）。擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定方案為：4

5、cm厚細(xì)粒式密集配瀝青混凝土+6cm厚粗粒式密集配瀝青混凝土+20cm厚石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層+？厚石灰穩(wěn)定土底基層，以石灰穩(wěn)定土底基層為設(shè)計(jì)層。 各層材料設(shè)計(jì)參數(shù)查表，按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算厚度時(shí)采用20抗壓模量，細(xì)粒式瀝青混凝土1400MPa，粗粒式密集配瀝青混凝土1000MPa。驗(yàn)算面層底彎拉應(yīng)力的采用15抗壓模量，細(xì)粒式瀝青混凝土2000MPa，粗粒式密集配瀝青混凝土1400MPa；二灰碎石抗壓模量1500MPa，石灰土550MPa。各層材料劈裂強(qiáng)度：細(xì)粒式瀝青混凝土1.4MPa,粗粒式瀝青混凝土0.8MPa，二灰碎石0.65MPa，石灰土0.225MPa。3.4 根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度

6、計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值二級公路，取，面層為瀝青混凝土，取，半剛性基層、底基層總厚度大于20cm,取。設(shè)計(jì)彎沉： 計(jì)算各層材料的容許層底拉應(yīng)力細(xì)粒式密集配瀝青混凝土：粗粒式密集配瀝青混凝土：水泥碎石：石灰土： 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表 表3-4-2-1材料名稱厚度（cm）20抗壓模量（MPa）15抗壓模量（MPa）容許拉應(yīng)力(MPa)細(xì)粒式瀝青混凝土4140020000.648粗粒式瀝青混凝土6100014000.336二灰碎石2015000.399石灰土？5500.107土基-34- 計(jì)算路面厚度采用HPDS2003A公路路面設(shè)計(jì)程序計(jì)算結(jié)果： 新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級 : 二級公路 新建路面的層數(shù)

7、 : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 33.67 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表 表3-4-3-1層位材料名稱厚度（cm）20抗壓模量（MPa）15抗壓模量（MPa）容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土4140020000.6482粗粒式瀝青混凝土6100014000.3363二灰碎石20150015000.3994石灰土？5505500.1075土基-34- 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 33.67 (0.01mm) H( 4 )= 20 cm LS= 36.2 (0.01mm) H( 4

8、)= 25 cm LS= 32.5 (0.01mm) H( 4 )= 23.4 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 23.4 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= 23.4 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= 23.4 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= 23.4 cm ( 4 )= .108 MPa H( 4 )= 28.4 cm ( 4 )= .094 MPa H( 4 )= 23.7 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 23.4 cm(僅考慮彎沉) H

9、( 4 )= 23.7 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力） 通過對設(shè)計(jì)層厚度取整, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 cm - 粗粒式瀝青混凝土 6 cm - 石灰粉煤灰碎石 20 cm - 石灰土 24 cm - 土基 竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級 : 二級公路 新建路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 各結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力計(jì)算表 表3-4-3-2層位材料名稱厚度（cm）20抗壓模量（MPa）15抗壓模量（MPa）計(jì)算信息1細(xì)粒式瀝青混凝土414002000計(jì)算應(yīng)力2粗粒式瀝青混凝土610001400計(jì)算應(yīng)力3二灰碎石2015001500計(jì)

10、算應(yīng)力4石灰土？550550計(jì)算應(yīng)力5土基-34- 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 33.2 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 37.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 44.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 120.7 (0.01mm) 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 340.7 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式) LS= 274 (0.01mm)(根據(jù)“測試規(guī)程”第56頁公式) 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-.266 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-.089 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )= .16 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= .106 (MPa）3.5 驗(yàn)算瀝青混凝土各面層及半剛性基層、底基層的層底拉應(yīng)力由以上計(jì)算結(jié)果可得，各結(jié)構(gòu)層容許拉應(yīng)力均大于底面最大拉應(yīng)力，故滿足應(yīng)力滿足要求。4. 總結(jié)通過此次課程設(shè)計(jì)，我了解了公路