【正文】 縣段改建工程長 公里 ，主要設(shè)計 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 關(guān)鍵詞：一級公路 ， 二級公路 ， 路面 。s political, economic, military, cultural construction. Highway and secondary roads motorway or some major cities in the urban fringe, Development Zone economic zone and sparsely populated areas of the trunk road, a road built on the city39。三莊至莒縣陵陽段改建工程長 公里，總投資 億元，項目的建成既是提升路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高通達能力，滿足交通需求的必然要求，也是促進就業(yè)、擴大內(nèi)需、拉動經(jīng)濟增長的重要舉措 。雖然取得了很大的成就，但我國 公路數(shù)量任然相對較少，而且等級偏低，多為三四級公路，且路面質(zhì)量較差，遠遠不能適應(yīng)現(xiàn)代化的需要。 在整個設(shè)計中得到了指導(dǎo)教師老師的悉心指導(dǎo)和幫助，同時也和同學(xué)們建立了團結(jié)互助的關(guān)系，共同分析、討論、解決設(shè)計工程中所遇到的問題，讓此次的畢業(yè)設(shè)計圓滿的完成。由于專業(yè)知識掌握水平有限，沒有實際施工經(jīng)驗 ,在設(shè)計中難免有遺漏和不足之處 ,懇請各位老師、同學(xué)給予批評和指正。三莊至莒縣陵陽段改建工程長 公里，總投資 億元，項目的建成既是提升路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高通達能力，滿足交通需求的必然要求，也是促進就業(yè)、擴大內(nèi)需、拉動經(jīng)濟增 長的重要舉措 。工程全長 43 公里 。原路面面層結(jié)構(gòu)為： 2cm（ AC10Ⅰ）細粒式瀝青混凝土＋ 4cm（ AM20）中粒式瀝青碎石；基層為 32cm 的二灰穩(wěn)定碎石，底基層為 16cm 的水泥穩(wěn)定土 ,土基為中濕狀態(tài)。 軸載換算和容許拉應(yīng)力計算 ? ?tt NN ??? 11 式中： Nt —— 設(shè) 計的初始年平均日交通量； 3 ? —— 設(shè)計年限內(nèi)交通量年平均增長率 N1 —— 設(shè)計資料給定的年平均日交通量 舊路交通量調(diào)查 項目 小貨車 中貨車 大貨車 小型客車 中型客車 大型客車 載貨掛車 2020年測日交通量 1098 720 600 580 240 350 540 采用車型 BJ130 CA10B JN150 BJ130 BJ130 CA10B JN150 交通量年增長率為 ％，預(yù)計 2020年通車運行 . 軸載換算 采用的計算公式為 : 11121?? ??????? Ki PPNCCN 式中： N —— 標準軸次的當量軸次，次 /日； 1N —— 被換算車型的各級軸載作用次數(shù)，次 /日； 1C —— 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)為 m；當軸間距小于 3m時，按雙軸或多軸計算，軸數(shù)系數(shù)按下式計算： 1C =1+(M－ 1) M—— 軸數(shù) 2C —— 輪組系數(shù) ,單輪組為 ，雙輪組為 1，四輪組為 。 5 ? ?? ??? ? 11365 1 ???te NN （ ） 式中 : eN —— 設(shè)計年限內(nèi)的累計交通量； 1N —— 設(shè)計的初始年平均日交通量； ? —— 設(shè)計年限內(nèi)交通量年平均增長率； η —— 輪跡橫向分布系數(shù)（瀝青路面為車道系數(shù)） 2020 年的交通量為 ? ? ? ?331 1 1 6 7 9 .9 8 1 4 % 1 8 8 9 .7 5N N r? ? ? ? ? ? 次 二 級公路，路 面的設(shè)計年限為 12年， 雙向四車道，車道系數(shù) η = ? ? ? ?12136 5 1 1 36 5 18 89 .7 5 1 + 4% 1= = 0. 54%= 51 82 09 0. 39 7teNrNr ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ??次 驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次 ○ 1 軸載換算 表 軸載換算結(jié)果表 車 型 Pi/KN 1C? 2C? ni 821 ?????????? ppnCC ii 小貨車 北京 BJ130 前軸 1 1 1098 后軸 1 1 1098 中貨車 解放 CA10B 前軸 1 1 720 后軸 1 1 720 大貨車 黃河 JN150 前軸 49 1 600 后軸 1 1 600 小型客車 北京 BJ130 前軸 1 1 580 后軸 1 1 580 中型客車 前軸 1 1 240 6 北京 BJ130 后軸 1 1 240 大型客車 解放 CA10B 前軸 1 1 350 后軸 1 1 350 載貨掛車 黃河 JN150 前軸 49 1 540 后軸 1 1 540 累計 ○ 2 累計當量軸次 2020 年的交通量為 ? ? ? ?3339。139。 結(jié)構(gòu)組合與材料選取 按規(guī)范規(guī)定二級公路面層采用雙層結(jié)構(gòu)，表面層采用密級配細粒式瀝青混凝土厚度為 4cm，下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土厚度 6cm，基層采用水泥穩(wěn)定碎石厚度待定。 確定原路面當量回彈模量： l = n=31 ? ? 32100 KKKSZll a?? 9 ? ? 211 5 0 . 8 31 n iiS l ln ?? ? ?? ? () 3 3 ? ? ? ? ? 3 3 ? ? ? ? ? ? 無 特異值 Za為保證率系數(shù)，補強一級公路時取 查規(guī)范得季節(jié)影響系數(shù) K1取 ，濕度影 響系數(shù) K2取 ， 求 溫度修正系數(shù) 3K 11201[( ) ]3 T hKe ?? 其中 10T a bT?? 5 2 5 2 7ah? ? ? ? ? ? ? 0. 62 0. 00 8 0. 62 0. 00 48 0. 57 2bh? ? ? ? ? 1 2 * 50 7T ? ? ? 11 1120 2 9 .0 7 2 01[ ( ) ] [ 6 ( ) ] 0 . 0 9 3 63 0 .9 1 0 6 1 .0T hK e e e? ? ?? ? ? ? ? ?K K2= K3= ? ? ? ? ? ?0 0 1 2 3 1 3 1 .8 9 1 .5 5 0 .8 3 1 .3 1 .0 1 .0 2 7 0 .5 7 0 .0 1l l Z S K K K m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 601000100 ????????? PPll ? ?100 4 2 1 .9 8 0 .0 1l m m? 原路面當量回彈模量的計算 1202000z pDE m ml? （ ） 式中： ZE — 原路面的當量回彈模量（ MPa）； D— 與彎沉測定車雙圓輪跡面積相等的承載板直徑，（ cm）； 0l — 原路面的計算彎沉（ ）； p — 彎沉測定車的輪胎壓力； 1m — 用標準軸載的汽車在原路面上測得的彎沉值與用承載板在相同壓強條件下所測得的回彈變形值之比，即輪板對比值，比值 1m 應(yīng)根據(jù)各地的對比試驗結(jié)果論證地確定，在沒有對比試驗資料的情況下，可取 1m =（輪隙彎沉法）進行計算。0 2???????? ?? n iEEhem 計算，計算其他補強層層底拉應(yīng)力及彎沉值時，2m =。 二 . 材料設(shè)計 進行基層、底基層材料的配合比設(shè)計，基層采用水泥穩(wěn)定碎石，底基層采用 水泥 穩(wěn)定細粒土。水泥穩(wěn)定土的顆粒組成應(yīng)在表 所列 1 號級配范圍內(nèi)，土的均勻系數(shù)應(yīng)大于 5。對于中粒土和粗粒 土，如土中小于 的顆粒含量在 30%以下，塑性指數(shù)可稍大。塑性指數(shù)大于 17 的土，宜采用石灰穩(wěn)定，或用水泥和石灰綜合穩(wěn)定。 表 水泥穩(wěn)定土的顆粒組成范圍 1 2 3 篩孔 尺寸 (mm) 100 100 90~100 100 90~100 19 67~90 72~89 45~68 47~67 50~100 29~50 29~49 18~38 17~35 17~100 8~22 8~22 0~30 0~7 0~7 液限（ %） ＜ 28 塑性指數(shù) ＜ 9 注：集料中 以下細粒土有塑性指數(shù)時，小于 的顆粒含量不應(yīng)超過 5%；細粒土無塑 性指數(shù)時，小于 的顆粒含量不應(yīng)超過 7%。 儀器： LP100 型液限塑限聯(lián)合測定儀；錐質(zhì)量為 100g，錐角為 30176。 步驟： （ 1） 取有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣進行試驗 （ 2） 將制備的土樣編 號 通 過 質(zhì) 量 百 分 率 （ % ） 項 目 12 充分攪拌均勻，分層裝入盛土杯，用力壓密，使空氣逸出 （ 3） 當用游標式或百分式液限塑限聯(lián)合測定儀試驗時，調(diào)平儀器，提 起錐桿（此時游標或百分表讀書為零），錐頭上涂少許凡士林 （ 4） 將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，待錐尖與土樣表面剛好接觸時停止升降，扭動錐下降旋鈕，同時開動秒表，經(jīng) 5s 時，松開旋鈕，錐體停止下落，此時游標讀書即為錐入深度 h1 （ 5） 改變錐尖與土接觸位置重復(fù)上兩步驟，得錐入深度 h2, h1 h2允許誤差為 ，否則，應(yīng)重做。 （ 6） 去掉錐尖入土處的凡士林，取 10g 以上的土樣兩個，分別裝入稱量盒內(nèi)，稱質(zhì)量，測定其含水量 w1,w2計算含水量的平均值 w0 （ 7） 重復(fù)上五步驟，對其它兩個含水量土樣進行試驗，測其錐入深度和含水量。將裝好土樣的試杯放在升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，試杯徐徐上升，土樣表面和錐尖剛好接觸，指示燈亮，停止轉(zhuǎn)動旋鈕，錐體立刻自行下沉， 5s時，自動停止下落，讀書窗上或數(shù)碼管上顯示錐入深度。 結(jié)果：第一組土運用萬龍軟件處理結(jié)果如下 圖 13 圖 第二組土運用萬龍軟件處理結(jié)果如下 圖 14 圖 ○ 5 對以上兩組 界限含水量試驗進行統(tǒng)計，如下表 界限含水量統(tǒng)計表 類 別 組 別 液限 塑限 塑性指數(shù) 第一組 27． 3 21． 1 6． 2 第二組 27． 5 20． 9 6． 6 ○ 6 結(jié)論： 第一組土的液限ω L=%，塑限ω P=%，塑性指數(shù) IP=；第二組土的液限ωL=%，塑限ω P=%，塑性指數(shù) IP=。所以 本 試驗 應(yīng)采用水泥穩(wěn)定 。 （ 2） 水泥穩(wěn)定土的組成設(shè)計應(yīng)根據(jù)表 的強度標準，通過試驗選取最適宜于穩(wěn)定的土，確定必需的水泥劑量和混合料的最佳含水量，在需要改善混合料的物理力學(xué)性 15 質(zhì)時，還應(yīng)確定摻加料的比例。某一具體公路應(yīng)采用一個值，而不是某一范圍。某一具體公路應(yīng)采用一個值，而不用某一范圍。 混合料 的設(shè)計步驟 （ 1） 分別按下列五種 水泥劑量配制同一種土樣、不同水泥劑量的混合料； 塑性指數(shù)小于 12 的細粒土： 4%， 5%， 6%， 7%， 9% （ 2） 確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度，至少應(yīng)做三個不同石灰劑量混合料的擊實試驗，即最小劑量、中間劑量和最大劑量。 （ 3） 按規(guī)定壓實度分別計算不同 水泥 劑量的試件應(yīng)有的干密度。如試件試驗結(jié)果的偏差系數(shù)大于表中規(guī) 定的值，則應(yīng)重做試驗，如不能降低偏差系數(shù)，則應(yīng)增加試件數(shù)量。 （ 6） 計算試驗結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)。在此劑量下試件室內(nèi)試驗結(jié)果的平均抗壓強度應(yīng)符合下式要求： ? ?vd CZRR ??? 1/ （ ） 式中： R 平均抗壓強度（ Mpa）； 設(shè)計抗壓強度（ Mpa）； 試驗結(jié)果的偏差系數(shù)（以小數(shù)計）； 標準正態(tài)分布表中隨保證率（或置信度 a）而變的系數(shù)，高速公路和一級公路應(yīng)取保證率 K=95%，即 Za 水泥改善土的塑性指數(shù)應(yīng)不大于 6，承載比應(yīng)不小于 240。采用集中廠 拌法施工時，可只增 加 %，采用路拌法施工時，宜增加 1%。 水泥的最小劑量 路拌法 集中廠拌法 中粒土和粗粒土 4% 3% 細粒土