【導(dǎo)讀】土木工程道路畢業(yè)設(shè)計(jì)2012

　　

【正文】 )強(qiáng)度指標(biāo)水泥穩(wěn)定碎石基層7天浸水無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于3MPa及其重型擊實(shí)壓實(shí)度為97%，水泥穩(wěn)定碎石其他技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034—2000）規(guī)定。2)二灰土底基層組成設(shè)計(jì)(1)材料要求石灰：應(yīng)?、蠹?jí)或Ⅲ級(jí)以上消石灰、生石灰。土：宜采用塑性指數(shù)12～20的粘性土。土塊的最大粒徑不應(yīng)大于15mm。有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)10%的土不宜選用。粉煤灰：粉煤灰中SiOAl2O和Fe2O3總含量應(yīng)大于70%,粉煤灰的燒失量不應(yīng)超過(guò)20%，粉煤灰的比表面積宜大于2500cm2/g，采用濕粉煤灰的含水量不宜超過(guò)35%。(2) 配合比二灰土做底基層時(shí)，石灰與粉煤灰的比例（重量比）可用1：2～1：4（對(duì)于粉土，以1：2為宜），石灰粉煤灰與細(xì)粒土的比例可以是30：70～90:10（當(dāng)采用30：70比例時(shí)，石灰與粉煤灰之比宜為1：2～1：3）。本設(shè)計(jì)建議使用配合比為石灰：粉煤灰：土=10:30:60，抗壓模量E=600～900MPa,劈裂強(qiáng)度σ=～。(3) 強(qiáng)度指標(biāo)二灰土的7d浸水抗壓強(qiáng)度應(yīng)。 高速公路路面瀝青混凝土面層應(yīng)具有良好的抗滑耐磨、高溫穩(wěn)定性好、抗裂強(qiáng)等性能。各層瀝青混合料應(yīng)滿足所在層位的功能要求，便于施工，不容易離析。各層應(yīng)連續(xù)施工并連結(jié)成為一個(gè)整體。 1)材料要求(1)瀝青由《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》可得其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表45： 表45 道路石油瀝青技術(shù)要求指標(biāo)單位等級(jí)瀝青標(biāo)號(hào)90號(hào)針入度（25℃，5s，100g）80～100針入度指數(shù)PIA～+軟化點(diǎn)（Ramp。B）不小于℃A4460℃動(dòng)力粘度不小于PasA14010℃延度不小于cmA2015℃延度不小于cmA100蠟含量（蒸餾法）不大于%A閃點(diǎn) 不小于℃245溶解度 不小于%A殘留針入度比 不小于%A57殘留延度（10℃）不小于cmA8(2)粗集料瀝青層用粗集料選用碎石。粗集料應(yīng)該潔凈、干燥、表面粗糙，質(zhì)量符合表46的規(guī)定： 表46 瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求指標(biāo)單位高速公路表面層其他層次石料壓碎值，不大于%2628洛杉磯磨耗損失，不大于%2830表觀相對(duì)密度，不小于—吸水率，不大于%堅(jiān)固性，不大于%1212針片狀顆粒含量（混合料）不大于，不大于，不大于%1518%1215%1820水洗法＜，不大于%11軟石含量，不大于%35(3)細(xì)集料瀝青路面的細(xì)集料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑。細(xì)集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場(chǎng)、采砂場(chǎng)生產(chǎn)。細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配，其質(zhì)量應(yīng)符合表47的規(guī)定：表47 瀝青混合料用細(xì)集料質(zhì)量要求項(xiàng)目單位高速公路表觀相對(duì)密度，不小于—堅(jiān)固性（＞），不小于%12含泥量（），不大于%3砂當(dāng)量，不小于%60亞甲藍(lán)值，不大于g/kg25棱角性（流動(dòng)時(shí)間），不小于S30(4)填料瀝青混合料的礦粉必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，原石料中的泥土雜質(zhì)應(yīng)除凈。礦粉應(yīng)干燥、潔凈，能自由地從礦粉倉(cāng)流出，其質(zhì)量應(yīng)符合表48的要求：表48瀝青混合料用礦粉質(zhì)量要求項(xiàng)目單位高速公路表觀密度，不小于t/m3含水量，不大于%1粒度范圍＜ ＜ ＜%100%90～100%75～100外觀—無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊親水系數(shù)—＜1塑性指數(shù)—＜42)配合比設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法，瀝青混合料技術(shù)要求應(yīng)符合表49的規(guī)定，并有良好的施工性能。表49密級(jí)配瀝青混凝土混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)指標(biāo)單位高速公路擊實(shí)次數(shù)（雙面）次75試件尺寸mm空隙率VV深約90mm以內(nèi)%3～5深約90mm以下%3～6穩(wěn)定度MS不小于kN8流值FLmm2～4瀝青飽和度VFA％65～753)強(qiáng)度指標(biāo)瀝青混合料的車轍試驗(yàn)的動(dòng)穩(wěn)定度不低于800次/mm；水穩(wěn)定性指標(biāo)：浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不小于80%，凍融劈裂試驗(yàn)殘留強(qiáng)度不小于75%；在溫度－10℃、加載速率50mm/min條件下，低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變不小于2000με；滲水系數(shù)不大于120 ml/min。本地區(qū)屬于區(qū)， H=10+=查表 H1=~，HH1，路基為干燥類型，查表得稠度=，查表得=50Mpa。 擬定路面結(jié)構(gòu)及參數(shù)擬定路面結(jié)構(gòu)方案，初擬路面結(jié)構(gòu)及其力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表下表：表410各結(jié)構(gòu)層材料層次結(jié)構(gòu)層名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強(qiáng)度(MPa)20℃15℃1SMA164140018002AC206120018003AC258100012004水泥穩(wěn)定碎石？15005二灰土209006土基—250— 計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值 (44)式中：ld—路面設(shè)計(jì)彎沉值,；Ne—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次；Ac—公路等級(jí)系數(shù),；As—面層類型系數(shù),；Ab—基層類型系數(shù),對(duì)半剛性基層、。所以 計(jì)算容許彎拉應(yīng)力 (1) 計(jì)算抗彎拉強(qiáng)度系數(shù)瀝青混凝土 基層 (2) 計(jì)算容許彎拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層材料容許拉應(yīng)力 (45)式中：——路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力； ——結(jié)構(gòu)層材料的極限抗拉強(qiáng)度，由試驗(yàn)確定，我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范采用極限劈裂強(qiáng)度； ——抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。瀝青混凝土上層SMA16，水泥穩(wěn)定碎石二灰土 (1) 計(jì)算綜合修整系數(shù) (46)式中：F—綜合修正系數(shù) Ld— 路面設(shè)計(jì)彎沉值， —雙圓圖式標(biāo)準(zhǔn)輪載當(dāng)量圓半徑， —土基回彈模量，取45MPa P —標(biāo)準(zhǔn)軸載輪壓，P=則： (2) 計(jì)算理論彎沉系數(shù) (47)式中：— 理論彎沉系數(shù) —路面設(shè)計(jì)彎沉值 —面層材料20℃抗壓回彈模量，MPa F—綜合修正系數(shù)則： (3) 進(jìn)行三層體系換算 表411彎沉3層體系換算圖 h1=4cm E1=1400 h=h1=4cm E1=1400 H0=?cm E2=1200 h2=6cm E2=1200 h3=8cm E3=1000 h4=?cm E4=1500 h5=20cm E=1400 E0=250 E0=250 h=h1=4cm , =1400 MPa=250MPa查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖， ，查表可得：查表可得：cm故取h4=30cm 驗(yàn)算彎拉應(yīng)力(1)驗(yàn)算瀝青混凝土上面層底面彎拉應(yīng)力h=h1=4cm , =1800 MPa=250 MPacm新建路各層間按連續(xù)驗(yàn)算， 查圖可得(2)驗(yàn)算瀝青混凝土中面層底面彎拉應(yīng)力cm 查圖可得：(3)驗(yàn)算瀝青混凝土下面層底面彎拉應(yīng)力cmcm ，查表可得：(4)驗(yàn)算水泥穩(wěn)定碎石底面彎拉應(yīng)力cmH=20cm 查圖可得： 查圖可得： 查圖可得 MPa MPa (5) 驗(yàn)算二灰土底面彎拉應(yīng)力 查圖可得： 計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)滿足要求。 路面施工要求 瀝青混凝土面層施工要求 高等級(jí)公路對(duì)路面的要求： （1）平整度高。 （2）抗裂性好； （3）穩(wěn)定性好；1) 瀝青、粗集料、細(xì)集料、礦粉的技術(shù)要求；。2) 瀝青路面的抗滑技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表4－12 表4－12 抗滑技術(shù)指標(biāo)年平均降雨量（mm）交工檢測(cè)指標(biāo)值橫向力系數(shù)SFC60構(gòu)造深度TD(mm)1000≥54≥500～1000≥50≥250～500≥45≥ 水泥穩(wěn)定碎石基層施工要求1）水泥、碎石的要求，配合比設(shè)計(jì)、。2）水泥穩(wěn)定碎石施工要求水泥穩(wěn)定碎石拌和好后要在2～4小時(shí)內(nèi)攤鋪完，如超出時(shí)間則不能使用。 二灰土底基層施工要求二灰土的組成材料要求、。 路面施工步驟及施工工藝1) 面層施工步驟及施工工藝 施工準(zhǔn)備→配合比設(shè)計(jì)→混合料的拌制→混合料的運(yùn)輸→混合料的攤鋪→瀝青路面的壓實(shí)及成型→養(yǎng)護(hù)→路面成型檢測(cè)。2) 基層施工步驟及施工工藝 施工準(zhǔn)備→培路肩→濕潤(rùn)下承層→攤鋪→碾壓→質(zhì)量檢測(cè)→養(yǎng)護(hù) 拌和站準(zhǔn)備→拌和→運(yùn)輸 表413 高等級(jí)公路基層質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)頻率序號(hào)檢測(cè)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)頻率1壓實(shí)度179。98%4處/200m/層2平整度10mm2處/200m，每處連續(xù)測(cè)10尺計(jì)20m3高程+5mm，10mm4點(diǎn)/200m4厚度10mm1點(diǎn)/200m/每車道5寬度+0以上4處/200m6配合比碎石177。2%粉煤灰177。%石灰1%7橫坡177。%4斷面/200m8強(qiáng)度1處/100m（一天一次）3) 底基層施工步驟及施工工藝 高速公路的底基層可用路拌法施工，施工要求如下所示： 準(zhǔn)備下承層→施工放樣→運(yùn)輸和攤鋪集料→運(yùn)輸和攤鋪粉煤灰→運(yùn)輸和攤鋪石灰→拌和及灑水→碾壓→質(zhì)量檢測(cè)→養(yǎng)護(hù)表414 高等級(jí)公路石灰土底基層質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)頻率序號(hào)檢測(cè)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)頻率1壓實(shí)度179。96%4處/200m/層2石灰劑量1%1處/200m3平整度15mm2處/200m，每處連續(xù)測(cè)10尺計(jì)20m4高程+5mm，15mm4點(diǎn)/200m5厚度12mm1點(diǎn)/200m/每車道6寬度+0以上4處/200m7橫坡度177。%4斷面/200m8強(qiáng)度1處/100m（一天一次） 5 道路排水設(shè)計(jì)及橋涵方案設(shè)計(jì) 道路排水設(shè)計(jì)路基排水的目的在于確保路基能始終處于干燥、堅(jiān)實(shí)和穩(wěn)定狀態(tài)。為此，應(yīng)盡可能將停滯在路基范圍內(nèi)的地表水迅速排除，并防止用地范圍以內(nèi)的地表水對(duì)路基的浸蝕和沖刷。路基設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮將影響路基穩(wěn)定性的地面水派粗豪和攔截于路基用地范圍以外，并防止地面漫流、滯積和下滲。路基施工時(shí)，應(yīng)該校核全線路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完備和妥善，必要時(shí)應(yīng)予以補(bǔ)充或修改，應(yīng)重視排水工程的質(zhì)量和使用效果。路基養(yǎng)護(hù)中，對(duì)排水設(shè)施應(yīng)定期檢查與維修，以保證排水設(shè)施正常使用，水流暢通，并根據(jù)實(shí)際情況不斷改善路基排水條件。、全面規(guī)劃、因勢(shì)利導(dǎo)、綜合整治、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，充分利用有利地形和自然水系。，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)增設(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基的穩(wěn)定性，并做到路基排水有利于農(nóng)田灌溉。，查明水源與地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地面排水與地下排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到綜合整治，分期修建。，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)和加固工程。，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，有必須講究經(jīng)濟(jì)效益。路面積水由2%路拱橫坡排出，經(jīng)坡面匯入全線貫通的邊溝，邊溝水排至原有的排水溝渠。中央分隔帶采用凸形，坡面雙向外傾，坡度4%；表面無(wú)鋪面，為防表面水下滲，設(shè)置縱向碎石盲溝，并隔一定間距通過(guò)橫向塑料排水管將中央分隔帶滲水排出路界。％，邊溝出水口的間距，不超過(guò)500m，邊溝出口水的排放應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件以及橋涵水道位置，排引到路基范圍外、使之不沖刷路堤坡腳。 截水溝設(shè)在路塹坡頂5m或路堤坡腳2m以外，截水溝長(zhǎng)度控制在200m500m內(nèi)；超過(guò)500m時(shí)，在中間適宜位置處增設(shè)泄水口，由急流槽或急流管分流排引。 排水結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì) 1)邊溝排水 (1)排水邊溝斷面尺寸確定 采用梯形漿砌片石明溝排水，砂漿勾縫，，內(nèi)側(cè)邊坡坡度我1：1（如圖5－14）圖5－14 挖方路基邊溝橫斷面 單位:m