路基路面工程课程设计-沥青混凝土路面设计

大连大学 DALIAN UNIVERSITY 路基路面工程课程设计路基路面工程课程设计 题目名称：沥青混凝土路面设计 所所 在在 学学 院院 ：：建筑工程学院建筑工程学院 专业（班级）专业（班级）：：土木土木 093093 班班 学学 生生 姓姓 名名 ：： 指指 导导 教教 师师 ：： 评评阅阅人人：： 设计题目：沥青混凝土路面的结构设计沥青混凝土路面的结构设计 总计：设计论文 13页 表格 10表 指导教师（职称） ： 评阅人： 完成日期： 2012 年 6 月 1 目录 1 1路基路面设计任务书 3 1.1 设计资料 3 1.2 设计内容 3 1.3 主要参考资料 3 2 2沥青混凝土路面设计 4 2.1 轴载分析 4 2.2 结构组合与材料选取 6 2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 7 2.4 土基回弹模量的确定 7 2.5 设计指标的确定 7 2.6 设计资料总结 9 2.7 确定石灰层厚度 10 2 8 验算各层层底拉应力 11 3 3附图（1） 13 2 基路面课程设计任务书基路面课程设计任务书 1 1、设计资料、设计资料 湖北宜昌至巴东某新建一级公路，经调查路基土为高液限粘土，地下水位为1 米，路基填土高度 1.2 米，近期交通量如下 车型 东风 SP9135B 解放 CA10B 黄河 JN162 太脱拉 111 尼桑 CK20L 前轴重 (kN) 20.10 19.40 59.50 38.70 49．85 后轴重 (kN) 72.60 60.85 115.00 74.00 100.00 后轴数后轴轮组数 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 后轴 距(m) 4 - - 1.2 - 日交通量 (辆/日) 500 520 450 320 420 交通量年平均增长率 7%（水泥混凝土路面设计时交通量年平均增长率取 4%） ，沿 线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。 2 2、设计内容、设计内容 分别设计水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的结构层次，并算出结构层厚度，水 泥混凝土路面还需进行接缝设计。主要包括以下内容： 1） 、详细的设计计算书 （1）沥青混凝土路面： ①、确定结构方案；②、确定设计参数； ③、计算待求层厚度；④、弯拉应力计算。 （2） 、设计图 【1】路面结构图 【2】相应的计算图 3 3、主要参考资料：、主要参考资料： 路基路面工程 公路沥青路面设计规范 公路路基设计规范 3 沥青混凝土路面设计沥青混凝土路面设计 一、轴载分析一、轴载分析 1）路面设计以双轮组单轴载 100kN 为标准轴载。 当以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力为设计指标时， 轴载换算采用如 下的计算公式： NC 1C2ni( i 1 k Pi 4. 35 ) P 式中：N——标准轴载的当量轴次， （次/日） ； n i——被换算车辆的各级轴载作用次数， （次/日） ； P——标准轴载， （kN）; P i——被换算车辆的各级轴载， （kN） ，轴载小于 25kN 的轴载作用不计； C 1 ——轮组系数，单轮组为 6.4，双轮组为 1，四轮组为 0.38。 C 2 ——轴数系数，当轴间距大于 3m 时，按单独的一个轴计算，当轴间距 小于 3m 时，双轴或多轴时按下式计算 C 2 1 1.2( m1) m——轴数。 当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，采用如下公式： P NC 1 C 2ni( i)8 P i 1 k 式中：C 1 ——轮组系数，双轮组为 1.0，单轮组为 18.5，四轮组为 0.09； ——轴数系数。当轴间距大于 3m 时，按单独的一个轴计算，当轴间距C 2 小于 3m 时，双轴或多轴时按下式计算 C 2 12(m1) m——轴数。 设计年限累计当量标准轴载数公式： [(1 r)t1] 365 N e N 1 r 4 式中：N e ——设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标准当量轴次； ；t——设计年限（年） ；N 1 ——路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/日） r——设计年限内交通平均增长率（%） ； ——与车道数有关的车辆横分布系数，简称车道系数； 2）计算： 轴载换算结果表（弯沉） 车型 东风 SP9135B后轴 解放 CA10B后轴 前轴 黄河 JN162 后轴 前轴 太脱拉 111 后轴 前轴 尼桑 CK20L 后轴 kN）P（ i C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C 2 2 1 1 1 1 2.2 1 1 n i（次/ 日） 500 520 450 450 320 320 420 420 C 1C2ni( P i P )4.35 72.6 60.85 59.5 115 38.7 74 49.85 100 248.36 59.92 47.03 826.51 5.15 189.99 20.33 420.00 1817.28 N 1 注：轴载小于 25kN的轴载作用不计； 累计当量轴次： 根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限取15 年，四车道的车道系数是 0.4~0.5，取 0.45。 [(1 r)t1] 365[(1 0.07) 151] 365 N e N 1 1817.28 0.45 7500717次 r0.07 5 轴载换算结果表（半刚性材料结构层的层底拉应力） 车型 东风 SP9135B后轴 解放 CA10B后轴 前轴 黄河 JN162 后轴 太脱拉 111后轴 尼桑 CK20L后轴 kN）P（ i C 1 1 1 1 1 1 1 C 2 n i（次/ 日） 500 520 450 450 320 420 C 1C2ni( P i P )4.35 72.6 60.85 59.5 115 74 100 2 1 1 1 3 1 77.18 9.77 7.07 1376.56 86.32 420.00 1976.90N 1 注：轴载小于 50kN 的轴载作用不计； 累计当量轴次： 根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限取15 年，四车道的车道系数是 0.4~0.5，取 0.45。 [(1 r)t1] 365[(1 0.07) 151] 365 N e N 1 1976.90 0.45 7924078次 r0.07 二、结构组合与材料选取二、结构组合与材料选取 由于上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为700万次 左右。根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途可开采碎石、砂砾，并有