路基路面课程设计指导书.doc

路基路面工程课程设计指导书1 课程设计的思想、效果及课程目标 路基路面的课程设计是对路基路面工程课堂教学的必要补充和深化，通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基路面的基本理论，设计理论体系，加深对路基路面设计方法和设计内容的理解，进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。课程设计分沥青路面设计和水泥混凝土路面设计两部分内容。以教师提供的设计资料为主，学生在查阅相关文献资料的基础上，结合当地的气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件，拟定路面的设计方案，对路面结构厚度的计算和验算。课程设计要求设计计算条理清晰，计算的方法和结果能符合我国现阶段路基路面设计规范的要求。课程设计方式是在教学周内安排2周独立进行课程设计，安排指导老师专门指导。2 课程内容 本课程设计分沥青路面课程设计和水泥混凝土路面课程设计。2.1 沥青路面课程设计（一）课程设计目的1.复习沥青路面结构的受力状态2.掌握沥青路面设计原理、步骤和方法；3.进行设计实践，从中明确各设计参数对沥青路面的影响，从理论角度了解沥青路面结构参数的重要性。（二）设计内容 1. 根据自然区划、路基土类型和地下水位高度，确定土基回弹模量值； 2. 计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值； 3. 根据设计资料，确定合适的面层类型（包括面层材料级配类型）； 4. 拟定2种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的计算参数； 5. 根据公路沥青路面设计规范验算拟定的路面结构。 （二）设计要求 1根据设计任务书的要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次，确定交通量等级，面层类型，并计算设计弯沉值和容许弯拉应力； 2按路基土类与干湿类型及路基横断面形式，沿线将路基划分为若干路段，确定各路段的路基回弹模量；3参考本地区工程经验，拟定若干个路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比设计，测定各结构层材料的抗压回弹模量与抗拉强度，确定各结构层的设计参数；4. 计算路面结构表面弯沉值以及结构层层底弯拉应力；5. 根据设计指标，采用多层弹性体系理论设计程序计算路面结构设计层的厚度；6. 对于季节性冰冻地区，应验算防冻厚度是否满足要求。若不能满足，则可增加防冻层厚度，达到规定厚度，以满足防冻要求；7. 进行技术经济比较，选定最佳路面结构方案；8.绘制路面结构图； 9编写设计说明书。（三）提交的设计文件 1路面结构图； 2设计计算说明书。2.2 水泥混凝土路面课程设计（一）课程设计目的1.复习普通水泥混凝土路面结构的受力状态2.掌握普通水泥混凝土路面设计原理、步骤和方法；3.进行设计实践，从中明确各设计参数对水泥混凝土路面的影响，从理论角度了解水泥混凝土路面构造与结构因素的重要性。（二）设计内容 水泥混凝土路面的设计内容主要有：平面尺寸设计、接缝设计和板厚设计。由于平面尺寸和接缝形式都会影响板块受力状态，从而改变板厚设计结果，所以需按以下顺序进行设计：平面尺寸接缝板厚。1. 平面尺寸设计（1）目标：普通水泥混凝土路面存在接缝，将路面划分为多个板块，平面尺寸设计就是确定的板块的平面尺寸，实际上也就是确定接缝（横缝和纵缝）的间距。（2）设计原则：板块在路面设计宽度内均匀布置，横向板块数目为整数；有分隔带的，在一侧行车宽度范围内，结合路缘带宽度确定；在半填半挖路段，为防止板块纵向开裂，宽度不宜大于4.5m；板块最小宽度需兼顾行车道宽度，一般宜大于3.5m；板块长度一般46m，是宽度的11.3倍。 2. 接缝设计 （1）主要确定纵缝、横缝处的构造、布置和间距（如：胀缝间距等）； （2）接缝种类：纵缝（纵向缩缝和纵向施工缝）、横缝（缩缝、胀缝和施工缝）； （3）接缝类型：纵缝（设拉杆平口纵缝和设拉杆企口纵缝）、横缝（假缝和设传力杆的假缝）。图1 接缝构造示意图 3. 板厚设计 （1）在板块尺寸和接缝设计之后进行； （2）设计理论涉及的参数很多，常采用试算方法：即固定其他参数，试取一个初始厚度计算板块疲劳应力，然后与材料抗弯拉强度比较，小于材料强度的则减小厚度，直到刚好满足设计准则公式为止，反之则增大板厚。 （二）设计要求 1交通分析； 2拟定路面结构，并说明选用该种路面结构的原因；确定材料参数；3计算基层顶面当量回弹模量，板块的相对刚度半径；4. 计算荷载应力、修正系数及荷载疲劳应力；5. 计算温度翘曲应力、温度疲劳应力系数及温度疲劳应力；6. 可靠度系数的选取；7. 结构安全性判别、厚度调整与优化；8. 验证最小防冻厚度要求； 9绘制路面结构图及水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图； 10编写设计说明书。（三）提交的设计文件 1路面结构图； 2水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图； 3设计计算说明书。3 课程组织形式与教师指导方法3.1 课程组织形式第一步，根据设计题目，利用各种途径查阅专业资料，如设计规范、教材等；第二步，根据设计指导书及老师的现场答疑指导进行各部分的设计计算；第三步，编制设计计算说明书，并将其提交给指导老师检查认可；课程设计组织形式：首先把布置设计任务，每天安排指导老师到教室进行整体答疑23课时，学生将在设计过程中遇到的问题集中，向老师提问，如果问题具有普遍性，老师将向全体学生解答，答疑结束后学生继续完成各自的设计计算，每隔两天指导老师检查学生完成设计的情况，再根据完成的情况指导老师统一意见后继续指导学生做后续的设计。学生应在指导教师的指导下，独立完成设计内容；内容上要求条理清晰，尽量采用简图和表格形式；外观上要求字体工整，纸张和封面统一。具体要求如下：（1）初步掌握路面工程设计的内容、设计计算步骤及方法；（2）能够比较全面地收集和查询有关技术资料；（3）合理拟定路面的设计方案；（4）独立完成路面结构设计的计算和验算；（5）能够分析路面设计时存在的问题并能加以解决。3.2 课程设计内容和时间安排（1）布置设计任务。教师提供路面课程设计的基本资料，并交待课程设计的目的、方法、要求等。0.5天（2）沥青路面设计资料分析、设计方案的拟定 1天（3）拟定三种沥青路面结构组合，计算设计指标，确定待设计厚度 3天（4）整理及编写整理沥青路面课程设计的设计报告、计算书整理 1天（5）水泥混凝土路面设计资料分析、确定路面等级 1天（6）路面结构设计、路面结构参数及设计参数确定，应拟定路面结构组合与厚度方案；路面厚度计算和应力验算，提出合理的路面合理的路面结构型式。 3天（7）整理及编写整理水泥混凝土路面课程设计的报告、计算书整理 1天4 考核内容与方法4.1 课程设计考核方式 课程设计成绩以设计成果的质量为主，结合平时的考差进行评定。凡成绩不及格者，必须重修。平时考查主要检查学生的出勤情况、学习态度、是否独立完成设计等几方面。设计成果的检查，着重检查设计图纸和计算书的完整性和正确性。成绩的评定要按课程的目的要求，突出学生独立解决工程实际问题的能力和创新性的评定。课程设计的成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级评定。 4.2 课程设计成绩评定标准（1）优（90-100分）能够熟练综合运用所学知识，全面独立完成设计任务，设计过程中能够提出自己的见解；设计方案合理，设计计算正确，数据可靠；图面质量整洁，能很好地表达设计意图；计算书表达清楚，文字通顺，书写工整。（2）良（80-90分）能综合运用所学知识，全面完成设计任务；设计方案合理，设计计算基本正确，；图面质量整洁，能够较好地表达设计意图；计算书表达清楚，文字通顺，书写工整。（3）中（70-80分）能运用所学知识，按期完成设计任务；能基本掌握设计与计算方法；图面质量一般，能较好地表达设计意图；计算书表