【正文】 設計彎沉值和容許拉應力計算 表 預測交通量組成 序號 車型名稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數 后軸輪組數 交通量 1 黃河JN162 115 1 雙輪組 300 2 長征CZ361 2 雙輪組 350 3 東風EQ140 1 雙輪組 300 設計年限 12 車道系數 交通量平均年增長率 7 ％ 一個車道上大客車及中型以上的各種貨車日平均交通量 Nh= 665 ,屬中等交通等級 黔武二級公路施工圖設計 B 段 24 當以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時 : 路面營運第一年雙向日平均當量軸次 : 1408 設計年限內一個車道上的累計當量軸次 : 6435263 屬中等交通等級 當以半剛性材料結構層層底拉應力為設計指標時 : 路面營運第一年雙向日平均當量軸次 : 1519 設計年限內一個車道上的累計當量軸次 : 6942589 屬中等交通等級 路面設計交通等級為中等交通等級 公路等級 二級公路 公路等級系數 面層類型系數 1 路面結構類型系數 1 路面設計彎沉值 : () 層位 結 構 層 材 料 名 稱 劈裂強度 (MPa) 容許拉應力 (MPa) 1 細粒式瀝青混凝土 .54 2 中粒式瀝青混凝土 1 .39 3 水泥穩(wěn)定碎石 .5 .28 4 水泥穩(wěn)定碎石 .5 .28 新建路面結構厚度計算 新建路面的層數 : 4 標 準 軸 載 : BZZ100 路面設計彎沉值 : () 路面設計層層位 : 3 設計層最小厚度 : 160 (mm) 表 路面結構表 層位 結構層材料名稱 厚度(mm) 20℃平均抗壓模量 (MPa) 標準差(MPa) 15℃平均抗壓模量 (MPa) 1 細粒式瀝青混凝土 40 1400 0 2021 2 中粒式瀝青混凝土 60 1200 0 1800 3 水泥穩(wěn)定碎石 200 1500 0 1500 4 水泥穩(wěn)定碎石 180 1500 0 1500 2021屆土木工程（公路與城市道路）畢業(yè)設計 25 新建路基 回彈模量 36 按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= () H( 3 )= 160 mm LS= () H( 3 )= 210 mm LS= () H( 3 )= 196 mm(僅考慮彎沉 ) 按容許拉應力計算設計層厚度 : H( 3 )= 196 mm(第 1 層底面拉應力計算滿足要求 ) H( 3 )= 196 mm(第 2 層底面拉應力計算滿足要求 ) H( 3 )= 196 mm(第 3 層底面拉應力計算滿足要求 ) H( 3 )= 196 mm(第 4 層底面拉應力計算滿足要求 ) 路面設計層厚度 : H( 3 )= 196 mm(僅考慮彎沉 ) H( 3 )= 196 mm(同時考慮彎沉和拉應力 ) 通過對設計層厚度取整以及設計人員對路面厚度進一步的修改 , 最后得到路面結構設計結果如下 : 細粒式瀝青混凝土 40 mm 中粒式瀝青混凝土 60 mm 水泥穩(wěn)定碎石 200 mm 水泥穩(wěn)定碎石 180 mm 新建路基 黔武二級公路施工圖設計 B 段 26 交工驗收彎沉值和層底拉應力計算 層位 結構層材料名稱 厚度 20℃平均抗壓 15℃平均抗壓 綜合影響系數 (mm) 模量 (MPa) 模量 (MPa) 1 細粒式瀝青混凝土 40 1400 2021 1 2 中粒式瀝青混凝土 60 1200 1800 1 3 水泥穩(wěn)定碎石 200 1500 3600 1 4 水泥穩(wěn)定碎石 180 1500 3600 1 新建路基 回彈模量 38 計算新建路面各結構層及路基頂面交工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 2 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 3 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 38 () 第 4 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 路基頂面交工驗收彎沉值 LS= ()( 根據“公路瀝青路面設計規(guī)范”公式計算 ) LS= ()( 根據“公路路面基層施工技術規(guī)范” 公式計算 ) 計算新建路面各結構層底面最大拉應力 :(未考慮綜合影響系數 ) 第 1 層底面最大拉應力 σ ( 1 )= (MPa) 第 2 層底面最大拉應力 σ ( 2 )= (MPa) 第 3 層底面最大拉應力 σ ( 3 )= .057 (MPa) 第 4 層底面最大拉應力 σ ( 4 )= .3 (MPa) 設計彎沉值和容許拉應力計算 車型名稱 前軸重 (kN) 后軸重 (kN) 后軸數 后軸輪組數 交通量 黃河 JN162 115 1 雙輪組 300 長征 CZ361 2 雙輪組 350 東風 EQ140 。 二級 公路瀝青路面設計年限為12 年， 二 車道的車道系數是 ~，取 ， 交通量年平均增長率 7%。 表 預測交通量組成 車型 前軸重 (kN) 后軸重 (kN) 軸數系數 輪組系數 交通量(次 根據 《公路瀝青路面設計規(guī)范》 (JTG D502021)和 《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTG D50－ 2021)，主線道路路面設 計為瀝青混凝土路面。 挖方不足夠的地方，由于填方均不高，所以采用就近取土。 . 確定路拱坡度 根據 小節(jié)《路拱的確定》路拱橫坡為 2%，土路肩橫坡為 3%。矩形斷面的底部寬度與深度為 ～ 。本路段填挖大致均衡，矮填方較多，而挖方路段其挖方高度均不大，即邊溝設置區(qū)域均為土質地 質。具體設計時邊溝長度為兩個涵洞間距離，詳見 節(jié)《涵洞設計》。 路線位于中等降雨強度等級，因此邊溝長度不宜過長。 （ 1）邊溝坡度和長度 黔武二級公路施工圖設計 B 段 22 邊溝坡度一般和路線縱坡一致，但是當路線縱坡較小不能滿足排水要求的時候才進行特殊設計。 . 邊溝 設計 設置在挖方路基的路肩外側或低路堤坡腳外側，走向與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水的人工溝渠，叫做邊溝。本路段填挖較為平衡，因此在挖方路段設置邊溝，以便迅速排水。 . 路基排水綜述 路基的強度和穩(wěn)定性與水的關系十分密切。在本設計中，路塹邊坡一級邊坡坡度采用 1:，二級邊坡坡度采用 1:。第一級臺階邊坡 1:，第二級邊坡坡度較第一級平緩，采用1:。同時路堤填料大部分來自于隧道出渣，填料質量較好，因此其邊坡高度選擇范圍較大，坡度參照 表 ： 2021屆土木工程（公路與城市道路）畢業(yè)設計 21 表 路堤邊坡坡度表 填料類型 邊坡最大高度（ m） 坡度 全部高度 上部高度 下部高度 全部高度 上部高度 下部高度 粘性土、砂性土、粉性土 20 12 12 － 1： 1： 礫石土、粗砂、中砂 12 － － 1： － － 碎石、卵石 20 8 8 － 1： 1： 不易風化的石塊 20 12 12 － 1： 1： 根據沿線的工程地質及水文狀況，本設計采用的邊坡為： 1:。路基邊坡坡度的確定， 應根據當地的自然條件、土石種類及結構邊坡高度、施工方法、氣候條件、基底的工程地質及水文地質條件進行合理選定。 路基邊坡坡度合理的確定，影響著土石方數量、施工的難易程度同時，不同的坡度對于路基的穩(wěn)定性有著非常重要的影響。 路基邊坡設計主要是合理地確定邊坡坡度。排水溝渠的出水口應盡可能引至天然河溝，不應使水流直接流入農田，損害農業(yè)生產。各種路基排水溝渠的設置和連接應盡量不占或少占農田，并與當地農田水利設施相配合，必要時可適當加大涵管孔徑或增設涵管等以利于農田灌溉。 為 為排出路基、路面內的地面水和地表水，保證路面和路基的穩(wěn)定，防止路面積水影響行車安全，應設置完善的排水設施。 （ ） 黔武二級公路施工圖設計 B 段 20 第 3章 路基、路面 路基施工和養(yǎng)護均需一定的水分，但是路基和路面周圍的水應當嚴格的控制。 ccg Liix ?0 。 （ ） jcjx BLxB ?。 2021屆土木工程（公路與城市道路）畢業(yè)設計 19 表 繞邊線旋轉超高值計算公式 超高 位置 計 算 公 式 0xx? 0xx? 注 圓曲 線上 外緣 ch hjjj ibbib )( ?? 計算結果均為與設計高之高差 臨界斷面距緩和段起點：chG Liix ?0 x 距離處的加寬值： bLxb cx ? 中緣 ,ch hjj iBib 2? 內緣 ,ch hjjj ibbib )( ?? 過渡段上 外緣 cxh chjGjGjj lxiBbibiib ])([)( ???? 中緣 ,cxh Gjj iBib 2? hcjj iLxBib ?? 2 內緣 ,cxh Gxjjj ibbib )( ?? hcxjjj iLxbbib )( ?? 說明： （路基邊緣）之高差 。這些高程是彎道施工的依據。超高緩和段上各斷面處的路基外緣和內緣與路基設計標高之差 hc叫超高值。 . 彎道超高和加寬 在平曲線范圍內，為抵消車輛在曲線路段行使時產生的離心力，應設置超高，提高行車的安全性和舒適性。本路線土路肩只增加 1%可以滿足迅速排水需要，則 路拱坡度為 ％ 。規(guī)范規(guī)定瀝青混凝土路面路拱橫坡為 1%～ 2%，而位于中等降雨強度時，路拱宜采用高值，因此將路拱坡度定為 2%。因此在選擇路拱大小與形狀時，應該在保證在排水的情況下，兼顧到行車的要求，對于不同的路面類型和行車道寬度，結合當地的自然條件，將于強度等采用不同的路拱坡度。 黔武二級公路施工圖設計 B 段 18 . 路拱的確定 路拱是為了迅速排除路面上的雨水，將路面做成中間向兩邊傾斜的拱形。 . 橫斷面組成 本設計路基橫斷面由行車道、路肩（右側硬路肩、土路肩 ）等部分組成。由前述可知，變坡點位置已經大致確定，選擇豎曲線半徑時盡量選擇較大值，使豎曲線起終點位于平曲線的緩和段上。而且，在選擇豎曲線半徑時也考慮過“平包豎、豎包圓”即豎曲線要在平曲線內，圓曲線要在豎曲線內。在組合時，避免將線形組合成單調、呆板的設計。道路平面線形和縱面線形的組合設計，就是要得到一個既滿足汽車行駛安全、舒適的要求，能使工程造價及運營費用經濟、能再司機視覺和心理狀態(tài)方面引起良好反映，同