【導(dǎo)讀】[2]廖朝華、吳瑞麟、李亞梅、張先勇，[公路勘測(cè)設(shè)計(jì)].華中科技大學(xué)出版社.道路平面線形為直線及曲線組成，利用原有公路路基及走。本次設(shè)計(jì)道路為城市次干路Ⅰ級(jí),設(shè)計(jì)中采用。我國(guó)的城市化道路建設(shè)是基于經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的內(nèi)在要求而迅速發(fā)展起來(lái)的。的，總量的供給處于相對(duì)短缺的狀態(tài)。技術(shù)和材料，使道路安全、舒適、環(huán)保。根據(jù)地形圖和交通量，按原有路基改造成一條城市次干路I級(jí)道路。曲線最小長(zhǎng)度35m。析，確定路面等級(jí)和面層類(lèi)型。入到雨水過(guò)路橫管中，排放至路線南側(cè)的低洼水體或自然溝渠中。學(xué)生獨(dú)立撰寫(xiě)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始后三周內(nèi)完成。

　　

【正文】 解放 CA390 前軸 35 1 1 175 后軸 1 1 175 菲壓特 650E 前軸 1 1 120 后軸 1 1 120 ∑ N 則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)量軸次 eN ： 1[ (1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ?? 式中 eN — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量次數(shù)； t — 設(shè)計(jì)年限，由材料知， t=15 年； 1N — 設(shè)計(jì)端竣工后一年雙向日平均當(dāng)量軸次； ? — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率，由材料知， γ =； ?— 車(chē)道系數(shù)，由材料知 η =。 則： 15 61[ 1 ] 3 6 5 [ 1 ] 3 6 5( 1 ) ( 1 0 . 0 5 ) 2 6 7 . 1 4 0 . 8 1 . 6 8 1 00 . 0 5teNN? ??? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?次。 ﹙ 2﹚ 驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，凡軸載大于 50KN 的各級(jí)軸載 iP 的作用次數(shù) in 均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) 39。N 。 839。2139。139。 )( ppnCCN iiKi??? 式中： 39。N — 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次武漢理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 數(shù)； in— 被換算車(chē)型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次 /日）； P— 標(biāo)準(zhǔn)軸載（ kN ）； iP— 各種被換算車(chē)型的軸載（ kN ）； 39。1C —輪組系數(shù)，雙輪組為 ，單輪組為 ，四輪組為 。 39。2C —軸數(shù)系數(shù)； 表 84 軸載換算結(jié)果 車(chē)型 iP （ kN ） 39。1C 39。2C in （次 /日） 39。 39。 812()ii pCC n p 躍進(jìn) NJ230 前軸 1 1 180 — 后軸 1 1 180 黃河 JN150 前軸 1 1 145 — 后軸 1 1 145 解放 CA390 前軸 35 1 1 175 — 后軸 1 1 175 菲壓特 650E 前軸 1 1 120 — 后軸 1 1 120 ∑ N 則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)量軸次 39。eN 為： 15 61[ 1 ] 3 6 5 [ 1 ] 3 6 5( 1 ) ( 1 0 . 0 5 ) 1 7 5 . 0 3 0 . 8 1 . 1 0 1 00 . 0 5teNN? ??? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?次。 結(jié)構(gòu)組合與材料選取 根據(jù)由累計(jì)當(dāng)量軸次劃分的交通等級(jí)可以定出該路的設(shè)計(jì)路面等級(jí)為輕交通。對(duì)于本道路的設(shè)計(jì)，擬定采用兩層式瀝青面層，表面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土，中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土。路面結(jié)構(gòu)面層采用的材料及厚度初步擬定如下：車(chē)行道路結(jié)構(gòu)為 4 厘米厚細(xì)粒式普通瀝青砼 +6 厘米厚中粒式瀝青砼，基層為水泥穩(wěn)定碎石基礎(chǔ)和 10 厘米的級(jí)配碎石 。 武漢理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度 土基回彈模量的確定可根據(jù)查表法查得。各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強(qiáng)度已 參照規(guī)范給出的推薦值確定。見(jiàn)表 24。 表 85 結(jié)構(gòu)層 厚度 設(shè)計(jì)參數(shù) 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng) 厚度(cm) 20℃ 抗壓模量? ?MPa 標(biāo)準(zhǔn)差(MPa) 15℃ 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1500 0 2020 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 0 1800 3 水泥穩(wěn)定砂礫 ? 1500 0 1500 4 級(jí)配碎石 10 200 0 200 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定 ﹙ 1﹚設(shè)計(jì)彎沉值 dl 公路等級(jí)系數(shù) cA 取 ；面層是瀝青混凝土，則面層類(lèi)型的系數(shù) sA 取 ；路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面，則路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型系數(shù) bA 取 。 e c s bl N A A A?? 式中： dl — 設(shè)計(jì)彎沉值 eN — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量年標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù) cA — 公路等級(jí)系數(shù)，取 sA — 面層類(lèi)型系數(shù)，瀝青混凝土面層為 bA — 基層類(lèi)型系數(shù)，半剛性基層為 所以 武漢理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 0 . 2 0 . 276 0 0 6 0 0 1 . 2 1 . 0 1 . 0 2 5 . 8 4 0 . 0 1 )( 1 . 6 8 1 0 )c s bd eL A A A m mN ? ?? ? ? ? ? ? ?? （ ﹙ 2﹚ 各層材料按容許層底拉應(yīng)力 R? ，按下列公式計(jì)算： sRsk?? ? 式中 ： R? — 路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度 （ Mpa）； s? — 路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計(jì)年限 eN 次加載的疲勞 彎拉應(yīng)力（ Mpa）； sk — 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。 對(duì)瀝青混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： 0 .2 20 .0 9 / 1 .7 6K s A cNe?? 對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類(lèi)的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： 0 .1 10 .3 5 / 1 .4 1K s A cNe?? 對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)土類(lèi)的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： 0 .1 10 .4 5 / 1 .8 1K s A cNe?? 表 86 結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力 材料名稱(chēng) s? （ Mpa） sk R? （ Mpa） 細(xì)粒瀝青混凝土 中粒瀝青混凝土 水泥穩(wěn)定碎石 級(jí)配碎石 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算 各層體系彎沉等效換算公式 4sh cm? 5 1500 aE MP? 4sh cm? 5 1500 aE MP? 6sh cm? 5 1200 aE MP? 4h cm?？ 4 1500 aE MP? 武漢理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10sh cm? 5 200 aE MP? 換算時(shí)，將多層體系的第一層作為上層，其厚度與模量保持不變，將 2 至 4層作為中層，并將其轉(zhuǎn)化為第二層的模量，厚底轉(zhuǎn)化為等效厚度。即，變成一個(gè)彎沉等效的三層體系。 (1) 由上述計(jì)算可知設(shè)計(jì)彎沉值 4 mm? （ ），令 ds ll ? ,求綜合彎沉系數(shù) F。 則 )()2020( PELF S ?? 0 . 3 8 0 . 3 62 5 . 8 4 3 01 . 6 3 ( ) ( )2 0 0 0 1 0 . 6 5 0 . 70 . 4 9 2?? ?? (2) 計(jì)算實(shí)際彎沉系數(shù) sa 1 2 5 . 8 4 1 4 0 0 2 . 4 32 0 0 0 2 0 0 0 0 . 7 1 0 . 6 5ss lE P? ? ?? ? ??? (3) 計(jì)算理論彎沉系數(shù) La 2 .4 3 4 .9 40 .4 9 2SLC F???? ? ? ? （ 4）查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖 對(duì)于細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 因?yàn)? ???h 1500120202 ??EE 12020020 ??EE 由 ?h 、 21EE 查圖得 ?? 由 ?h 、 02EE 查圖得 ?K 武漢理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 由?h 、 02EE 和 214 .9 4 0 .5 06 .2 1 .6 0lK K??? ? ??,查圖得 ? （ 5）計(jì)算中層厚度 / 5 . 0 1 0 . 6 5 5 3 . 2 5H H c m??? ? ? ? ? （ 6）計(jì)算石灰土層厚度 由公式2132 EEhhH knk k?????得 2 . 4 2 . 44 1 5 0 0 2 0 05 3 . 2 5 6 1 01 2 0 0 1 2 0 0h? ? ? ? ? 則解得 5 cm? 即，水泥穩(wěn)定碎石的厚度為 ，設(shè)計(jì)時(shí)為了方便施工，設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石的厚度為 40cm。 驗(yàn)算各層層底拉應(yīng)力 上層底面彎拉應(yīng)力的驗(yàn)算 這里說(shuō)的上層是換算為三層體系之后的上層，當(dāng)計(jì)算第 i 層面的彎拉壓力時(shí)，需將 i 層以上的各層換算成為模量 iE 、厚度為 h 的一層即為上層，換算公式為：11 ????ikik k EEhh ，將第 i+1 層至 n1 層換算為模量 1?iE 、厚度為 H 的一層即為中層，換算公式為：111 ?????? iknik k EEhh 。換算后，查出三層連續(xù)體系上層底面拉應(yīng)力? ，再根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定驗(yàn)算 ? 是否符合要求。 第一層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算 上層： h= cmh 41? ， 中層： 1 0 . 9 0 . 91 11 5 0 0 2 0 06 4 0 1 01 2 0 0 1 2 0 0n kkki iEHh E??? ?? ? ? ? ? ?? ? cm 所以有， ???h ， 1500120202 ??EE，查三層連續(xù)體系上層底面拉武漢理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 應(yīng)力系數(shù)諾普?qǐng)D有 0??? ，則滿(mǎn)足 R?? ??0 的要求。 圖示如下： h1=4cm E1=1500MPa == h1=4cm E1=1500MPa H= E1=1200MPa h2=6cm E2=1200MPa H3=40cm E4=1500MPa H4=10cm E5=200MPa E0=30Mpa E0=30Mpa 第二層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算 上層： 12020500411 ????? ??? i kik k EEhh cm 中層：111 1000202001000150040 ?????????? iknik k EEhH ? cm 所以有， ???h ， 1202000023 ??EE，查三層連續(xù)體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾普?qǐng)D有 0??? ，則滿(mǎn)足 R?? ??0 的要求。 圖示如下： h1=4cm E1=1500MPa == h= E1=1200MPa H= E1=1000MPa h2=6cm E2=1200MPa H3=40cm E4=1500MPa H4=10cm E5=200MPa E0=30Mpa E0=30Mpa 第三底面拉應(yīng)力驗(yàn)算 上層： 1 0 0 01 2 0 061 0 0 01 5 0 0411 ?????? ??? i kik k EEhh cm 中層： 111 15002020200 ????????? iknik k EEhH ? cm 所以有， ???h ， 100 0150 034 ??EE，查三層連續(xù)體系上層底面拉武漢理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 應(yīng)力系數(shù)諾普?qǐng)D有 0??? ，則滿(mǎn)足 R?? ??0 的要求。 圖示如下： h1=4cm E1=1500MPa == h= E1=1000MPa H= E1=1500MPa h2=6cm E2=1200MPa H3=40cm E4=1500MPa H4=10cm E5=200MPa E0=30Mpa E0=30Mpa 9 排水設(shè)計(jì) 概述 排水的重要性 水害是使城市道路破壞的最主要病害之一。道路路面積水，不僅對(duì)交通安全 不利，長(zhǎng)期積水還可能造成路基整體破壞，最終導(dǎo)致路面早期破壞。在設(shè)計(jì)城市道路時(shí)，為保證交通安全、改善城市環(huán)境條件，以及避免路面過(guò)早損壞，要求迅速及時(shí)地排除路面積水。同時(shí)城市排水系統(tǒng)的很多排水主干管都敷設(shè)在路面下，為保障生產(chǎn)和人民生活，還需及時(shí)排除生活污水和生產(chǎn)廢水。城市道路排水重點(diǎn)是路基路面排水和綠化帶的排水，應(yīng)綜合合理設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)，以便能迅速、及時(shí)地排除各種城市污水。 道路排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容 道路排水設(shè)計(jì)一般包含兩類(lèi)： 第一類(lèi)排水是減少地下水、農(nóng)田排灌水對(duì)路基穩(wěn)定性及強(qiáng)度的影響。設(shè)計(jì)通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部設(shè)置隔水墊層等辦法。對(duì)于地下水位較高的路段，一般都考慮在施工前開(kāi)挖臨時(shí)排水邊溝，排除地表水并降低地下水。 第二類(lèi)排水是將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對(duì)對(duì)路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的影響。