【正文】 G F302021） 目 錄 1 新建瀝青路面設(shè)計 ....................................................... 1 確定累計當量軸次和設(shè)計彎沉 .......................................... 1 將不同軸重的各種車輛換算成 BZZ100標準軸重的當量軸次 .................. 1 計算累計當量軸次 ................................................. 4 路面設(shè)計彎沉值的計算 .............................................. 6 確定各路段土基彈性模量 ............................................... 7 確定土基干濕類型 ................................................. 7 確定路基土的平均稠度 .............................................. 7 確定土基回彈模量 ................................................. 7 初擬路面結(jié)構(gòu)，確定材料的參數(shù) ........................................ 8 各層材料的容許層底拉應(yīng)力 .............................................8 計算機運算結(jié)果 ..................................................... 10 2 路面補強設(shè)計 ........................................................... 21 設(shè)計原始資料 ........................................................ 21 計算機運算結(jié)果 ...................................................... 22 3 新建水泥混凝土路面設(shè)計 ................................................ 30 軸載換算并計算設(shè)計使用年限內(nèi)的標準軸載累計作用次數(shù) Ne................ 30 初擬路面結(jié)構(gòu) ........................................................ 33 確定基 層頂面的當量回彈模量 Et ........................................ 34 確定混凝土的設(shè)計彎拉強度和彎拉彈性模量 Ec ............................ 36 計算作用于在板邊緣中點處產(chǎn)生的溫度疲勞應(yīng)力 t? ...................... 36 計算荷載疲勞應(yīng)力 .................................................... 38 應(yīng)力復合 ............................................................ 39 設(shè)計體會及改進意見 ....................................................... 41 致謝 ...................................................................... 41 參考 文獻 ......................................................42附 圖 ....................................................43 1 一 .新建瀝青路面設(shè)計 確定累計當量軸次和設(shè)計彎沉 在 2021 年不利季節(jié)調(diào)查的雙向平均日交通量： 車 型 總重（ KN ） 后軸重（ KN ） 后軸數(shù) 輛 / 日 解放 CA10 B 1 1200 黃河 JN150 49 1 460 日野 KB222 1 300 太脫拉 138 80 2 （軸距≤ 3） 174 東風 KM340 1 1230 黃河 JN362 63 127 1 510 日野 FC 164 71 1 750 將不同軸重的各種車輛換算成 BZZ100 標準軸重的當量 軸次。 四、進程安排 序號 項 目 時間 (天 ) （一） 新建瀝青路面設(shè)計 1 （二） 新建水泥混凝土路面設(shè)計 2 （三） 舊路改建路面設(shè)計 1 （四） 編寫設(shè)計計算說明書 （ 五） 施工圖繪制及裝訂成冊 五、主要參考資料 ： 參考教材： 《道路建筑材料》第三版 嚴家伋編著 《公路工程》，人民交通出版社，張正林主編。 舊路改建以瀝青路面的改建為主，主要設(shè)計內(nèi)容包括： ①舊路的代 表彎沉值的計算，根據(jù)所給的舊路彎沉調(diào)查資料，計算確定舊路面的代表彎沉值； ②舊路面當量回彈模量的計算； ③擬定改建路面的補強結(jié)構(gòu)方案，進行補強層厚度的計算 、要求應(yīng)附厚度計算，拉應(yīng)力驗算的微機計算結(jié)果。 、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)方案的選定與結(jié)構(gòu)層厚度 的計算； 根據(jù)所給交通量和交通組成，計算累計軸載作用次數(shù)； ① 初步擬定路面結(jié)構(gòu)：初選路面結(jié)構(gòu)層次、類型和材料組成，擬定各層的厚度、面板和接縫構(gòu)造； ②確定材料參數(shù)，包括混凝土的設(shè)計彎拉強度和回彈模量，基層、墊層和路基的回彈模量，基層頂面的當量回彈模量； ③計算荷載疲勞應(yīng)力； ④計算溫度疲勞應(yīng)力； ⑤檢驗初擬路面結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計要求，如不滿足要求，則采取相應(yīng)的調(diào)整措施，重新擬定路面結(jié)構(gòu)，進行設(shè)計。 ④對于季節(jié)性冰凍地區(qū)的高級和次高級路面，應(yīng)驗算防凍厚度是否滿足要求。如不滿足要求，采取相應(yīng)措施進行調(diào)整后再重新計算。 、瀝青路面結(jié)構(gòu)方案的選定與結(jié)構(gòu)層厚度的計算； ①根據(jù) 所給交通量和交通組成，計算累計軸載作用次數(shù)，結(jié)合公路等級，確定路面等級，計算設(shè)計彎沉值； ②根據(jù)當?shù)刂凡牧锨闆r及自然氣候特點，擬定路面結(jié)構(gòu)方案，確定路面材料的設(shè)計參數(shù)； ③根據(jù)設(shè)計彎沉值計算路面厚度。 ⑷如果是高等公路，由瀝青路面設(shè)計規(guī)范說明，采用重型擊實試驗時，土基回彈模量 E0提高 15%30%。 ⑵由土基的干濕類型，查設(shè)計規(guī)范得路基土的平均稠度ω C。實際中是適用查表法。 材料調(diào)查 ：沿線可采集各種砂、石料；附近有礦渣、爐渣可利用；水泥、石灰、瀝青等材料當?shù)乜晒?yīng)。 對 3+500~5+000 段，測定時路表溫度與前 5H平均氣溫之和為 ，在凍前進行路面彎沉實測彎沉值為： 97 、 105 、 136 、 100 、 147 、 67 、 121 、 115 、 86 、 78 、 99 、 165 、 120 、 83 、 67 、 162 、 87 、 116 、 92 、 123 、 12 7 97 、 5 87 、 6 8 10 10 110。（氣象部門調(diào)查的田野凍深）。 原有路面厚度為 25 cm 天然砂礫墊層， 20cm 石灰土基層， 瀝青表處面層。 ? 路狀調(diào)查資料如下： ? 交通調(diào)查 ：交通調(diào)查資料為 2021年，設(shè)計年限的起算年為 2021年。 道路工程 課程設(shè)計 院 (系 )別 土木工程學院 專 業(yè) 土木工程 班 級 橋 3（土木 117 ） 學 號 110711717 一、 設(shè)計內(nèi)容及要求： 路基干濕類型及路基回彈模量的確定； 瀝青路面結(jié)構(gòu)方案的選定與結(jié)構(gòu)層厚度的計算； 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)方案的選定與結(jié)構(gòu)層厚度的計算； 舊路改建路面結(jié)構(gòu)方案的確定及加鋪層厚度的計算。 二、 設(shè)計原始資料： 平原微 丘區(qū)某一級公路，近年來由于大噸位車輛的增加，個別路段不能適應(yīng)交通運輸?shù)男枰?，對下列路段的路面作如下處理? 0+500~3+500 段，改線需在新路基上鋪路面； 3+500~5+000 段，舊路面強度不足，需進行補強設(shè)計； 5+000~6+300 段，接近城鎮(zhèn)為改線路段，在新路基上鋪水泥混凝土路面。 在不利季節(jié)調(diào)查的雙向平均日交通量： 車 型 總重（ KN ） 后軸重（ KN ） 后軸數(shù) 輛 / 日 解放 CA10 B 1 1200 黃河 JN150 49 1 460 日野 KB222 1 300 太脫拉 138 80 2 （軸距≤ 3） 174 東風 KM340 1 1230 黃河 JN362 63 127 1 510 日野 FC 164 71 1 750 預(yù)計未來十年，交通量年平均增長率為 8% ， 10 年后增長率為 4% 。 該路段地處Ⅱ 2區(qū)， 沿線土質(zhì)為粉質(zhì)輕亞粘土， WL=40%， wp=18%，當?shù)囟嗄昶骄畲髢錾顬? 米 。 0+500 ~3+500 段，路槽底距地下水位 米 ； 3+500~5+000 段，測得路槽底以下 80 cm 分層含水量為： 20% 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % （ 0~ 80cm , 每 10cm 為一層） 5+000~6+300 段，路基填土高度為 米 ，調(diào)查得地下水埋深為 米 。（單位為 1/100mm ）土基回彈模量為 40MPa。 三、設(shè)計完成后提交的文件和圖表 1．計算說明書部分： 路基干濕類型及路基回彈模量的確定； 當進行新路設(shè)計時，土基的回彈模量：此時路基尚未建成，土基的回彈模量，要通過預(yù)估某路段路基修筑后，可能出現(xiàn)的路基 土的平均稠度，辯證地確定土基的回彈模量值。 ⑴ 由路床表面至地下水位的高度 H、地區(qū)所在的自然區(qū)劃及土質(zhì)查瀝青路面設(shè)計規(guī)范，確定土基的干濕類型。 ⑶由路基土的平均稠度，查設(shè)計規(guī)范得土基回彈模量 E0。根據(jù)公路所處地區(qū)及路基填土土質(zhì)、路基填土高度情況，確定路基干濕類型6cm 瀝青貫入 20cm 石灰土 25cm 天然砂礫 及回彈模量。需要時應(yīng)驗算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求。上述計算應(yīng)采用彈性多層體系理論編制的程序進行。 ⑤根據(jù)公路等級情況，需要時還應(yīng)確定路肩的路面結(jié)構(gòu)。 、舊路改建路面結(jié)構(gòu)方案的確定及加鋪層厚度的計算。 2．圖紙部分： 繪制路面結(jié)構(gòu)，設(shè)計施工圖一張。 《道路工程》，武漢工業(yè)大學出版社，于書翰主編。 1. 當以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標時 , 各種車輛的前、后軸均應(yīng)按以下公式換算成標準軸載 P 的當量作用次數(shù) N。 Pi—— 被換算車型的各級軸載（ KN） C 1—— 軸數(shù)系數(shù)：當軸間距大于 3m 時，應(yīng)按單獨的一個軸載計算，此時軸數(shù)系 數(shù)C1=m（軸數(shù)）；當軸間距小于 3m 時，應(yīng)按雙軸或多軸計算，軸數(shù)系數(shù)按式 C1=1+（ m 1）計算。 2. 當以半剛性材料層的拉應(yīng)力為設(shè)計指標時 , 各種車輛的前、后軸均應(yīng)按公式換算成標準軸載 P 的當量作用次數(shù) 39。 2 839。1 ??????? ?? PPnccN iiki’ 式中： C1180。 當軸間距大于 3m時，應(yīng)按單獨的一個軸載計算，此時軸數(shù)系數(shù) C1180。 =1+2（ m1）計算?！?輪組系數(shù)：雙輪組為 1，單輪組為 ，四輪組為 軸載換算結(jié)果（彎沉和瀝青層層底拉應(yīng)力） 車型 Pi（ KN) C1 C2 解放 CA10B 前軸 1 1200 后軸 1 1 1200 黃河 JN150 前軸 49 1 460 后軸 1 1 460 日野 KB222 前軸 1 300 后軸 1 1 300 太脫拉 138 前軸 1 174 后軸 80 1 174 東風 KM340 前軸 1 1230 后軸 1 1 1230 黃河 JN362 前軸 63 1 510 后軸 127 1 1 510 日野 FC164 前軸 1 750