【正文】 碎石 36 230 230 確定 設(shè)計(jì) 層厚度 利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì) 彎沉指標(biāo)要求的 水泥穩(wěn)定碎石 基層厚度為 16cm（取整） 。 以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 （ 1）累計(jì)當(dāng)量軸次 車型 iP (KN) C1 C2 iN (次 /日 ) 小客車 前軸 1 6750 后軸 1 1 6750 中客車 SH130 前軸 1 2020 后軸 1 1 2020 大客車 CA50 前軸 1 1250 后軸 1 1 1250 小貨車 BJ130 前軸 1 4250 后軸 1 1 4250 中貨車 CA50 前軸 1 1500 后軸 1 1 1500 中貨車 EQ140 前軸 1 2125 后軸 1 1 2125 大貨車 JN150 前軸 1 2125 后軸 1 1 2125 特大車日野 KB222 前軸 1 1500 后軸 1 1 1500 拖掛車 五十鈴 前軸 1 后軸 100（ 3軸） 3 1 注：軸載小于 25KN 的軸載作用不計(jì)。 (2) 良 ① 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識，全面完成設(shè)計(jì)任務(wù)； ② 設(shè)計(jì)方案合理， 設(shè)計(jì)計(jì)算基本正確； ③ 圖面質(zhì)量整潔，能 夠 較好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖； ④ 計(jì)算書表達(dá)清楚，文字通順，書寫工整。 具體要求如 下： (1) 初步掌握路基路面工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟及方法； (2) 能夠比較全面地 收集和查詢有關(guān)技術(shù)資料； (3) 合理 擬定 路基 路面 的 設(shè)計(jì)方案； (4) 獨(dú)立完成 路基穩(wěn)定性和 路面結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)的 計(jì)算 和驗(yàn)算 ； (5) 能夠分析路基路面設(shè)計(jì)時(shí)存在的問題并能加以解決。 橫斷面原地面實(shí)測值及路基設(shè)計(jì)標(biāo)高 表 1 左側(cè) 樁號 右側(cè) 中樁標(biāo)高（ m） 路基設(shè)計(jì)標(biāo)高（ m） 8() 4(3) K2+345 4(2) 6() 6() 6() K2+350 4() 6() 7(3) 6(3) K2+356 4() 6() 6(3) 6(1) K2+361 4() 6() 6(2) 6() K2+367 5(2) 5() 5() 7(3) K2+373 4(2) 6(2) 6() 6() K2+379 2(1) 8(1) 1 : 51:0.25 1 : 1 . 5B = 8 . 5 mb = 3 mb1H=8mhdlda=2m1:0.25 圖 1 K2+361 擋墻橫斷面布置及擋墻型式示意圖 設(shè)計(jì) 要求 擋土墻設(shè)計(jì)包括擋土墻的平面、立面、橫斷面設(shè)計(jì)，其中擋土墻橫斷面設(shè)計(jì)以K2+361 橫斷面設(shè)計(jì)為例。 課程設(shè)計(jì)分路基設(shè)計(jì)和路面設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容。 ② 以擋土墻設(shè)計(jì)為主的設(shè)計(jì)內(nèi)容 計(jì)算 與穩(wěn)定性分析 說明書。 天 (2) 路基設(shè)計(jì)資料分析、設(shè)計(jì)方案的擬定 。 (5) 不及 格 ① 運(yùn)用所學(xué)知識能力差，不能按期完成設(shè)計(jì)任務(wù)； ② 設(shè)計(jì)與計(jì)算有嚴(yán)重錯(cuò)誤； ③圖面不整潔，不能表達(dá)設(shè)計(jì)意圖； ③ 計(jì)算書不完整，有多處錯(cuò)誤存在。 ??????PPnCC ii211 ????????? PPnCCN iili 驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 （ 1）軸載換算 車型 iP (KN) C1 C2 iN (次 /日 ) 小客車 前軸 1 6750 后軸 1 1 6750 中客車 SH130 前軸 1 2020 后軸 1 1 2020 大客車 CA50 前軸 1 1250 后軸 1 1 1250 小貨車 BJ130 前軸 1 4250 后軸 1 1 4250 中貨車 CA50 前軸 1 1500 后軸 1 1 1500 中貨車 EQ140 前軸 1 2125 后軸 1 1 2125 大貨車 JN150 前軸 1 2125 后軸 1 1 2125 特大車日野 KB222 前軸 1 1500 后軸 1 1 1500 拖掛車 五十鈴 前軸 1 后軸 100（ 3軸） 3 1 注：軸載小于 50KN 的軸載作用不計(jì) （ 2）累計(jì)當(dāng)量軸次 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，高速 公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取 15 年， 六 車道的車道系數(shù) η 取 ～ ，取 。 （四）過濕 狀態(tài) 土基回彈模量的確定 根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D502020)》中表 “土基干濕狀態(tài)的稠度建議值” 土 質(zhì) 類型 ： 粉 質(zhì)土 路基干濕狀態(tài)： 中濕 狀態(tài) 土基土質(zhì)稠度： Wc = 根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D502020)》中附表 “二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值 (MPa)” 公路自然區(qū)劃： Ⅳ 2 區(qū) 土基回彈模量： E0 = MPa 路面參數(shù)設(shè)計(jì) （ 1） 確定路面等級和面層類型 交通量設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次 Ne= 107次 ，由公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范， 該路交通等級為重交通，高速 公路路面等級為高級路面，面層類型為瀝青混凝土。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，按下式 換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)?？紤]設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) ? ? . 9 ??? nef Nk ?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫。 (3)為使混凝土路面使用壽命較長，設(shè)計(jì)水泥混凝土板厚為 20cm。 四、確定結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù) 《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》 的建議值取定路面各結(jié)構(gòu)層適宜厚度 ，設(shè)計(jì)水泥 混凝土路面方案如下，并按照上面方法進(jìn)行驗(yàn)算符合要求。 板長 ml 5? ， ??rl 由圖 可查普通混凝土板厚mh ? , ?xB , 按式（ ），最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為 MP aBhTE xgcctm 5 ???????? ??? 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) tk ，按式（ ）計(jì)算為 5 ????????? ?????????????????? ?????????? bfafk crtmtmrt ?? 再由式（ ）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為 M P ak tmttr 0 0 5 9 ???? ?? 可靠度計(jì)算 由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，高速公路的安全等級為一級，相應(yīng)于一級安全等級的變異水平等級為低級，目標(biāo)可靠度為 95%，再根據(jù)查的目標(biāo)可靠度變異水平等級，查《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，確定可靠度系數(shù) ?r? ， 按式（ ） ? ? ? ? M P afM P a rtrprr ??????? ??? 因而所選的普通混凝土面層厚度 mh ? ，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫。 交通組成如 下 表所示，交通量年平均增長率γ =%。 （ 2） 結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定 根據(jù) 《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D502020)》表 及 附錄 E 確定 各層材料 設(shè)計(jì)參數(shù) 。 二、 交通分析 ： 軸載分析路 面設(shè)計(jì)以 BZZ100 為標(biāo)準(zhǔn)軸載。 課程設(shè)計(jì)成績評定標(biāo)準(zhǔn) (1) 優(yōu) ① 能 夠 熟練綜合運(yùn)用所學(xué)知識，全面 獨(dú)立 完成設(shè)計(jì)任務(wù) ，設(shè)計(jì)過程中能夠提出自己的見解 ； ② 設(shè)計(jì)方案合理， 設(shè)計(jì)計(jì)算正確，數(shù)據(jù)可靠； ③ 圖面質(zhì)量整潔，能很好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖； ④ 計(jì)算書表達(dá)清 楚，文字通順，書寫工整。 學(xué)生 應(yīng) 在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)內(nèi)容；內(nèi)容上要求條理清晰，盡量采用簡圖和表格形式；外觀上要求字體工整，紙張和封面統(tǒng)一。 7．墻身材料采用 5 號砂漿砌 30 號片石，砌體 a? =22KN/m3，砌體容許壓應(yīng)力為? ? 600?a? KPa，容許剪應(yīng)力 [? ]=100KPa，容許拉應(yīng)力 [ wl? ]=60 KPa。以教師提供的設(shè)計(jì)資料為主，學(xué)生在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上， 結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地質(zhì)條件、水文條件以及 給定的交通條件，擬定路基路面的 設(shè)計(jì)方案， 對路基的穩(wěn)定性、 路面結(jié)構(gòu)厚度 的 計(jì)算 和驗(yàn)算。 3 路面 工程 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 東北某地 (II4)擬建 一 級公路，全長 40km(K0+000～ K40+000)，除由于 K31＋ 150～ K33＋ 350 路段縱坡較大 (一般為 5%左右 )，采用水泥混凝土路面外，其余均采用瀝青類路面，其中 K15＋ 600～ K 22＋ 440 路段為老路 改造，采用補(bǔ)強(qiáng)措施，有關(guān)資料如下 （見表 2 和 3 所列） ： ① 公路技術(shù)等級為一級公路，路面寬度為 。 天 (3) 路基 結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)、繪制，路基 邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算 ； 路基擋 土墻的 設(shè)計(jì)、繪制，擋土墻穩(wěn)定性的 計(jì)算及驗(yàn)算 。 《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 高速公路瀝青路面設(shè)計(jì) 東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院 2020 年 05 月 20 日 一、高速公路 路面設(shè)計(jì) 資料 主要技術(shù)指標(biāo)，全線按平原丘陵山區(qū)高速公路修建。交通量平均增長率為 %。 （ 2） 結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定 根據(jù) 《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D502020)》表 及 附錄 E 確定 各層材料 設(shè)計(jì)參數(shù) 。 161 100n is i iiPNN?? ??? ????? （ 1） ； 3 0. 2 10iiP? ??? （ 2） 5 0. 7 10iiP? ???? （ 3） ； 8 10iiP? ???? （ 4） Ns—— 100KN 的單軸 雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)； Pi—— 單軸 單輪、單軸 雙輪組或三軸 雙輪組軸型 i 級軸載的總重（ KN）； n —— 軸型和軸載級位數(shù)； iN —— 各類軸型 i 級軸載的作用次數(shù)； i? —— 軸 輪型系數(shù)，單軸 雙輪組時(shí)， i? =1；單軸 單輪時(shí)，按式 （ 2）計(jì)算 ； 雙軸雙輪組時(shí)，按式 （ 3）計(jì)算 ； 三軸 雙輪組時(shí) ,按式 （ 4)計(jì)算。根據(jù)公路等級，由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》附錄 B，考慮偏載和動(dòng)載等因素對路面疲勞損壞影 響的綜合系數(shù) ?ck 按式（ ），荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 M P akkk pscfrpr ?????? ?? 溫度疲勞應(yīng)力 由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ， Ⅳ 區(qū)最大溫度梯度區(qū) 88℃/m 。 材料參數(shù)的確定 （ 1） 混泥土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彈性模量 按《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，取普通混泥土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPafr 5? ,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 GPaEc 31? （ 2） 土基的回彈模量 參照《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》附錄 F，路基回彈模量取MPaE 260 ? 。 六、 接縫設(shè)計(jì) 縱縫設(shè)計(jì) 一次鋪筑寬度為 ，設(shè)