【正文】 100 級配粒料基層 150～ 200 多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層 100～ 140 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層 80～ 100 由于本設計采用水泥穩(wěn)定砂基層，且考慮到交通容量特別大，并結合貧混凝土的材料性能，決定采用 160mm 的水泥穩(wěn)定沙粒基層。 （ 3） 厚度 由 《公路 水泥混凝土路面設計 規(guī)范》 (JTG D40—2020)。級配粒料基層的寬度也宜與路基同寬?；鶎拥膶挾葢然炷撩鎸用總戎辽賹挸?300mm（采用小型機具施工時）或 500mm（軌模式攤鋪機施工時）或 650mm（滑模式攤鋪機施工時）。同時考慮到特種交通的需求，同時加設 選用水泥穩(wěn)定粒料 (水泥用量 5％ )的底基層。由 《公路 水泥混凝土路面設計 規(guī)范》 (JTG D40—2020)可得適宜的基層類型如表 所示。由于本公路為高速公路，對基層的上述要求較高。 基層設計 在面層下設置基層的主要目的是防止 唧泥、錯臺和由此引起的面板斷裂等損壞的出現(xiàn)。 由 《公路 水泥混凝土路面設計 規(guī)范》 (JTG D40—2020)，墊層的寬度應與路基同寬，其最小厚度為 150mm。排水墊層所采用的材料是砂礫，砂礫墊層應采用潔凈的中 、粗砂及礫石，含泥量不大于 5%，并將其中的植物 、雜質清除干凈，也可以采用天然級配的砂礫料，其最大粒徑不大于 50mm。 墊層設計 本公路路基土質較差、水溫狀況不良，需要在路基和基層之間設置墊層，以改善路基的濕度和溫度狀況，保證面層和基層的強度、剛度及溫度性。 表 交通分級 交通等級 特重 重 中等 輕 設計車道標準軸載累計作用次數(shù) Ne（ 104） ＞ 2020 100～ 2020 3～ 100 ＜ 3 由表 可知，本道路交通屬于特重交通。η=597441660=119488332。 則，設計基準期內面層臨界荷位出得標準軸載累積作用次數(shù) Ne。水泥混凝土路面的臨界疲勞荷位為縱縫邊緣中部，該處的輪跡橫向分布系數(shù)，按實際測定結果參照表 所示。 則有設計基準期內設計車道所承受的標準軸載累計作用次數(shù) Ns 為： Ns=Ni=1194883319=597441660 。 由于路面設計依據(jù)的交通量是設計車道上的交通量，所以，應對道路交通量乘以方向不均勻系數(shù)及車道不均勻系數(shù)。 交通分析 由 《公路 水泥混凝土路面設計 規(guī)范》 (JTG D40—2020)可得高速公路的設計基準期為 30 年，具體數(shù)值見表 ： 表 可靠度設計指標 公路技術等級 高速公路 一級公路 二級公路 三、四級公路 安全等級 一級 二級 三級 四級 設計 基準期（ a） 30 30 20 20 目標可靠度（％） 95 90 85 80 目標可靠指標 變異水平等級 低 低～中 中 中～高 南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 18 頁 共 37 頁 則設計基準期內路面所承受的標準軸載累計作用次數(shù)為 Ni，則有： ? ?1365 11ti nN ?? ??? ? ??? (25) 其中， t =30， n1=20648， γ =% 。 對于標準軸載作用次數(shù)的統(tǒng)計，去掉影響較小的軸載小于 40KN 的交通量。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)， 換算為標準軸載的作用次數(shù)。 行車荷載 車輛的類型和軸型 由交通調查和預測得知，本路建成初期每晝 夜雙向混合交通量組成如下： 解放 CA141 4678 輛；長征 XD980 563 輛；東風 EQ340 294 輛 躍進 HJ130 900 輛； 黃河 JN150 1680 輛；黃河 JN162 1800 輛 北京 BJ130 2600 輛；太拖拉 138 480 輛；上海 SH361 1600 輛 后軸小于 20KN 的小汽車 3000 輛，預計年平均交通增長率為 %。在荷載圖示方面采用靜力作用均布面荷載，在地基模型方面，采用溫克勒地基模型。所以，混凝土板通常工作在彈性階段。94 187。96 填方 0~ 187。 （ 2） 壓實標準 本公路為高速公路，路面為混凝土，對路基強度要求較高，按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，路基壓實度應滿足表 的要求。 路基壓實 （ 1） 機具選擇與操作 根據(jù)各種填料的不同性質以及不同土層厚度，采用最適宜的壓實機械進行施工。 南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 14 頁 共 37 頁 土質路塹開挖 ，主要采用縱向全款掘進和橫向通道掘進兩種方式。經野外取土試驗，高速公路應符合表 的規(guī)定時才能使用。土質路堤分層填平壓實，是確保施工質量的關鍵。路基挖填范圍內的地表障礙物，事先應予以拆除。施工的準備工作，內容較多，大致可以歸納為組織準備、技術準備和物質準備三個方面。路基施工的主要內容，大致可歸納為施工前的準備工作和基本工作兩大 部分?？紤]到遼寧地區(qū)降雨量較大，坡面沖刷比較嚴重，并結合工程防護，采用骨架防護，并鋪草皮相結合的路基坡面防護形式，具體為采用片石鋪砌成方格，方格內再鋪草皮。 由 于 K，所以路基穩(wěn)定性驗算結果滿足要求。48180。23180。23180。34180。50180。01180。 （ 3） 穩(wěn)定系數(shù) K 值 由 《路基路面工程》 有， iif N cLK T??? ?? ； (111) 式中： Ni— 各土條的法向分力， Ni=Qicosαi； Ti— 各土條的切向分力， Ti= Qisinαi； αi—各土條重心與圓心連接線對豎軸 y 的夾角； L—圓弧滑動面全長， L= 邊坡計算高度 H=h0+h1=。 26176。 繪出圓弧滑動面的計算圖示，如圖 所示： 南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 11 頁 共 37 頁 圖 法確定圓心位置圖示 其中，輔助線的作圖表值參考表 ： 表 輔助線的作圖表值 邊坡坡度 邊坡角 β 1 β 2 1? 30176。 數(shù)值帶入計算可得： h0=，取 h0=，偏于安全計算。 穩(wěn)定性驗算 （ 1） 車輛荷載的換算 在進行路堤穩(wěn)定性驗算時，將車輛荷載按最不利情況排列，并換算成相當?shù)耐翆雍穸?。車輛荷載為公路一級汽車荷載。（ tanφ=。由 《公路路基設計規(guī)范》 (JTG 南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 10 頁 共 37 頁 D30—2020)得路堤邊坡坡度為定值。 路基穩(wěn)定性驗算 由于本設計標準橫斷面采用一般路堤形式，路堤平均填土高度為 。 路面表面排水主要是迅速把降落在路面和路肩表面得降水排走，一面造成路面積水而影響行車安全。各類地表水溝溝頂應高出設 計水位 以上。 常用的路基地面排水設施，除了已經進行設計的邊溝和截水溝外，還包括排水溝、跌水與急流槽。 南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 9 頁 共 37 頁 綜上可知：因為流量和流速均符合要求，本截水溝可采用底寬 ，而溝深 H，應為水深 h 加安全高度 Δh=~，本設計取 Δh=，所以溝深H=h+Δh=+=。 則由表 可得最大容許設計流速為 maxV =； 表 容許流速表 溝渠類型 最大容許設計流速（ m/s） 溝渠類型 最大容許設計流速（ m/s） 粗砂 草皮護面 黏土質砂 干砌片石 高限黏土 漿砌片石 石灰?guī)r 混凝土 假設水中主要含土類為中細沙，取 α=； 最小容許流速 minV ： 12minVR?? (19) 由 12minVR?? 得 minV = m/s； 因為設計結果 V = m/s，介于 maxV 與 minV 值之間，所以流速符合要求。 （ 1） 設計參數(shù)：縱坡 i=，坡率 m=，粗糙系數(shù) n=，設計流量SQ =3/s。截水溝截面采用對稱梯形，溝的邊坡坡度采用 1?，溝底采用干砌片石鋪筑。 邊溝斷面如圖 所示： 圖 邊溝構造圖 確定截水溝布置 、 斷面形式和尺寸 截水溝的位置應盡量與絕大多數(shù)的地面水流方向垂直 ，以提高截水溝的效能和縮短截水溝的長度。由于該公路位于東南潮熱區(qū)，降雨量較大，梯形邊溝的底寬和深度都采用 。邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致。 確定邊溝布置 、 斷面形式及尺寸 邊 溝的排水量不大，一般不需進行水文和水力計算。 表 路堤邊坡坡率 填料類別 邊坡坡率 上部高度（ H≤ 8m） 下部高度（ H≤ 12m） 細粒土 1? 1? 粗粒土 1? 1? 巨粒土 1? 1? 道路橫斷面排水設計 公路位于 II2a 遼河平原凍融交替副區(qū)，主要自然病害以凍脹與翻漿為主，其次崩塌、土流。綜合考慮路線縱坡要求，路基穩(wěn)定性和工程經濟等因素，本設計取路基高度 H=6m。 （ 1） 路基寬度： 由 《 公路工程技術標準 》 (JTJ B01—2020)可歸納得： 表 路基寬 度參數(shù) 高速公路 四車道 120 Km/h 行車道寬度 (m) 中央分隔帶 (m) 左側路緣帶 (m) 硬路肩 (m) 土路肩 (m) 2 3 行車道寬度： 2=15m 中央分隔帶： 3m 路緣帶： 2= 硬路肩寬度： 2= 土路肩寬度： 2= 則，路基寬度： 15+3+++= 得路基橫斷面圖如圖 所示： 土 組 路 槽 底 至 水 位 臨 界 高 度 自 然 區(qū) 劃 南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 6 頁 共 37 頁 圖 路基橫斷面圖 （ 2） 路基高度： 由 《公路路基設計規(guī)范》 (JTG D30—2020)，設有中央分隔帶的高速公路，路基設計標高為中央分隔帶的外側邊緣高程。 由 《路基路面工程》 可得路基臨界高度： 表 路基臨界高度參考值 粉性土 地下水 H1 H2 H3 II2 該公路為高速公路雙向四車道 ,要求標準較高 ,故取路基干濕類型為干燥 ,則由表 可得路基最小高度 H。路基土質為粉質土。本設計主要才用一般路堤形式，按照標準橫斷面形式進行設計。本路基設計主要依據(jù)《公路路基設計規(guī)范》(JTG D30—2020)、《公路工程技術標準》 (JTJ B01—2020)、《公路自然區(qū)劃標準》及《土的工程分類》 (GBT_501452020)和《路基路面工程》教材進行設計。影響路基強度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施，并結合路面排水，綜合排水設計，形成完整的排水系統(tǒng)。南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 1 頁 共 37 頁 摘 要 本設計為遼寧省某地新建的一條雙向四車道高速公路 ,設計速度為 120km/h.起止樁號為 K280+030K400+ . 路基設計中主要以一般路堤形式進行設計 ,路堤平均高度為 ，土質為粉性土，平均地下水位 ，平均凍深 米。主要進行了路基橫斷面設計 、道路橫斷面排水設計、路基穩(wěn)定性驗算和施工設計 .其中 ,路基穩(wěn)定性驗算取 8m 高一般路堤進行設計 . 路面設計中對任務書所給的一些不合理的條件根據(jù)規(guī)范做出了相應的修改 ,主要是初擬路面結構的不同 .設計路面為水泥混凝土剛性 路面 ,主要包括路面結構組合設計 、混凝土路面板尺寸設計、接縫設計以及施工設計 .并對水泥混凝土路面面層的配合比進行了設計 . 關鍵詞 一般路堤、排水、施工、水泥路面、配合比 南華大學船山學院 《路基路面工程》課程設計 第 2 頁 共 37 頁 目 錄 摘 要 ............................................................... 1 1 路基設計 .......................................................... 4 路基