路基路面工程课程设计指导书

1、路基路面工程课程设计指导书东北大学资源与土木工程学院2009年 05月 20日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。课程设计分路基设计和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，拟定路基路面的设计方案，对路基的稳定性、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

2、， 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。 本课程设计分路基工程课程设计和路面工程课程设计。2 路基工程课程内容路基课程设计是，以挡土墙设计为主的设计内容，以浸水高填路堤、基坑开挖与支 护、加筋墙路堤和浸水挡土墙路堤设计为主的稳定分析内容。2.1 设计资料某新建公路 K2+345K2+379 路段采用浆砌片石重力式路堤墙，具体设计资料如下：1路线技术标准，山岭重丘区一般二级公路，路基宽8.5m，路面宽 7.0m。2车辆荷载，计算荷载为汽车 -20 级，验算荷载为挂车 -100。3横断面原地面实测值及

3、路基设计标高如表 1 所列。4 K2+361 挡 墙横断面布置 及挡墙 型式如图 1 所示（ 注：参考尺寸 ： b1 1.4 m,=0.40m,=0.60m）。5填料为砂性土，其密度18KN/m3，计算内摩擦角 =35，填料与墙背间的摩擦角= /2 。6地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力0 =450KPa，基地摩擦系数为f=0.45。7墙身材料采用 5 号砂浆砌 30 号片石，砌体 =22KN/m 3，砌体容许压应力为a 600 KPa，容许剪应力 =100KPa，容许拉应力 =60 KPa。横断面原地面实测值及路基设计标高 表 1左侧桩号右侧中桩标高（ m ）路基设计标高 （ m）8(-

4、2.6) 4(-3)K2+3454(2) 6(4.5)631.45630.576(-2.4) 6(-3.6)K2+3504(2.1) 6(2.4)631.08630.627(-3) 6(-3)K2+3564(2.2) 6(2.8)629.62630.686(-3) 6(-1)K2+3614(1.2) 6(2.4)628.51630.736(-2) 6(-2.6)K2+3675(2) 5(1.5)630.30630.795(-1.6) 7(-3)K2+3734(2) 6(2)629.08630.856(-1.2) 6(-1.8)K2+3792(1) 8(1)629.03630.912.2 设计要

5、求 挡土墙设计包括挡土墙的平面、立面、横断面设计，其中挡土墙横断面设计以K2+361 横断面设计为例。大致步骤如下： 1挡土墙平面、立面布置 2挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸（图 1 供参考） 3计算主动土压力 4验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性 5验算基底应力及偏心距 6验算墙身截面强度 7挡土墙的伸缩缝与沉降缝，以及排水设施设计 8绘制挡土墙平面、立面、横断面图 9编写设计说明书PPT。2.3 稳定性分析要求浸水高填路堤、基坑开挖与支护、加筋墙路堤和浸水挡土墙路堤边坡稳定性分析，详见2.4 设计完成后应提交的文件 浸水高填路堤、基坑开挖与支护、加筋墙路堤和浸水挡土墙路堤的稳定性分析报告。 以

6、挡土墙设计为主的设计内容计算与稳定性分析说明书。3 路面工程课程设计3.1 设计资料东北某地 (II 4)拟建一级公路，全长 40km(K0+000 K40+000) ，除由于 K31150K33350 路 段纵坡较大 (一般为 5%左右 )，采用水泥混凝土路面外，其余均采用沥青类路面，其中K15 600 K22440路段为老路改造，采用补强措施，有关资料如下(见表2和 3所列)： 公路技术等级为一级公路，路面宽度为9.0m。 交通状况， 经调查交通量为 4100 辆/日，交通组成如表 2 所示，交通量年平均增长率 = 4.9%。 交通组成表 2黄河 JN150解放 CA10B东风 EQ140

7、太脱拉 138小汽车25%50%15%3%7%汽车参数 表 3车型总重 (KN)载重 (KN)前轴重 (KN)后轴重 (KN)后轴数后轮 轮组数前轮 轮组数轴距 (cm)JN150150.682.649101.6l双单CA10B80.254019.4060.851双单EQ14092.9050.0023.7069.201双单太脱拉 138211.4120.0051.402 802双单132 路基土质为粘性土，干湿状态为潮湿，道路冻深为160cm。 K15+600 K22 440 路段原路面为沥青路面，沥青面层厚度h3cm，路面实测弯沉值分别为：72、81、78、64、66、65、68、75、72

8、、71、66、73、68、77、74、74、81、82、78、79(0.01mm) 等共 20测点，弯沉测定采用标准轴载， 测定时路表温度为 27.5，前 5小时的平均温度为 25(注： 季节影响系数以 K l=1.08，温度影响系数 K 2=1.0) 。3.2 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； 确定材料参数及水泥混凝土路面板的平面 设计；(3) 计算或验算路面结构层厚度； 沥青路面采用手工计算和计算机计算两种方式，并分析其结果以及说明理由； 拟定几种沥青路面厚度，采用计算机计算，分析沥青面层变化对基层厚度的影响，基层厚度 变化对底基层厚度的影响

9、； 对于水泥混凝土路面采用手工计算。(4) 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；(5) 编写设计说明书。3.3 提交的设计文件路面结构图； 水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图； 设计计算说明书。4 课程组织形式与教师指导方法4.1 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

10、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) 初步掌握路基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) 合理拟定路基路面的设计方案；(4) 独立完成路基稳定性和路面结构设计的计算和验算；(5) 能够分析路基路面设计时存在的问题并能加以解决。4.2 课程设计内容和时间安排(

11、1) 布置设计任务。教师提供路基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) 路基设计资料分析、设计方案的拟定。 0.5 天(3) 路基结构形式设计、绘制，路基边坡稳定性验算；路基挡土墙的设计、绘制，挡 土墙稳定性的计算及验算。 1.0 天(4) 整理及编写整理路基工程课程设计的设计报告、计算书整理。0.5(5) 路面设计资料分析、确定路面等级和面层类型。 1.0 天(6) 路面结构设计、 路面结构参数及设计参数确定， 应拟定三种可能的路面结构组合 与厚度方案；路面厚度计算和应力验算，提出合理路面合理的路面结构型式。 1.0 天(7) 整理及编写整理路面工

12、程课程设计的设计报告、计算书整理。 0.5 天5 考核内容与方法5.1 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。5.2 课程设计成绩评定标准(1)优 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

13、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 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 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；计算书表达一般，有多处不够确切。(4)及格 基本能运用所学知识，按期完成设计任务；设计与计算没有原则性错误； 图面质量不够完整，基本能表达设计意图；计算书表达一般，有多处错误存在。(5)不及格 运用所学知识能力差，不能按期完成设计任务；设计与计算有严重错

14、误；图面不整洁，不能表达设计意图；计算书不完整，有多处错误存在路基路面工程课程设计指导书高速公路沥青路面设计东北大学资源与土木工程学院2009年 05月 20日一、高速公路路面设计资料主要技术指标，全线按平原丘陵山区高速公路修建。路基宽度为52.5m，双向 6 车道，中央分隔带 3.0m。土路肩为 2 0.75m，硬路肩为 23.00m，行车道为 63.75m， 中央两左侧路缘带 20.75m。设计车速： 80100km/h。根据交通量情况及公路性质设计 机动车道的路面结构。设计交通标准轴载为 BZZ-100。交通组成如下表所示，交通量年 平均增长率 =9.5%。二、设计要求(1) 交通分析；

15、(2) 拟定路面结构，并说明选用该种路面结构的原因；确定材料参数及水泥混凝土 路面板的平面设计；(3) 计算或验算路面结构层厚度； 沥青路面采用手工计算和计算机计算两种方式，并分析其结果以及说明理由； 拟定几种沥青路面厚度(干燥、中湿、潮湿、过湿状态) ，采用计算机计算，分析沥青面层变化对基层厚度的影响，基层厚度变化对底基层厚度的影响； 对于水泥混凝土路面采用手工计算。(4) 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；(5) 编写设计说明书。公路交通量资料（一）车型(KN)C1C2Ni ( 次/日)C1C2ni Pi 4.35小客车前轴16.516.42400后轴23.011240

16、0中客车SH130前轴25.5516.42000后轴45.10112000大客车CA50前轴28.7016.41250后轴68.20111250小货车BJ130前轴13.4016.44250后轴27.40114250中货车CA50前轴28.7016.41500后轴68.20111500中货车EQ140前轴23.7016.42125后轴69.20112125大货车JN150前轴49.0016.42125后轴101.60112125特大车日野KB222前轴50.2016.41500后轴104.30111500拖挂车 五十铃前轴60.0016.4187.5后轴100（ 3 轴）31187.5N i

17、1 C1C2ni PPi公路交通量资料（二）车型(KN)C1C2Ni ( 次/日)C1C2ni Pi 4.35小客车前轴16.516.43200后轴23.0113200中客车SH130前轴25.5516.42000后轴45.10112000大客车CA50前轴28.7016.41250后轴68.20111250小货车BJ130前轴13.4016.44250后轴27.40114250中货车CA50前轴28.7016.41500后轴68.20111500中货车EQ140前轴23.7016.42125后轴69.20112125大货车JN150前轴49.0016.42125后轴101.60112125特

18、大车日野KB222前轴50.2016.41500后轴104.30111500拖挂车 五十铃前轴60.0016.4187.5后轴100（ 3 轴）31187.5N i 1 C1C2ni PPi公路交通量资料（三）车型(KN)C1C2Ni ( 次/日)C1C2ni Pi 4.35小客车前轴16.516.42700后轴23.0112700中客车SH130前轴25.5516.42000后轴45.10112000大客车CA50前轴28.7016.41250后轴68.20111250小货车BJ130前轴13.4016.44250后轴27.40114250中货车CA50前轴28.7016.41500后轴68

19、.20111500中货车EQ140前轴23.7016.42125后轴69.20112125大货车JN150前轴49.0016.42125后轴101.60112125特大车日野KB222前轴50.2016.41500后轴104.30111500拖挂车 五十铃前轴60.0016.4187.5后轴100（ 3 轴）31187.5N i 1 C1C2ni PPi公路交通量资料（四）车型(KN)C1C2Ni ( 次/日)C1C2ni Pi 4.35小客车前轴16.516.43100后轴23.0113100中客车SH130前轴25.5516.42000后轴45.10112000大客车CA50前轴28.70

20、16.41250后轴68.20111250小货车BJ130前轴13.4016.44250后轴27.40114250中货车CA50前轴28.7016.41500后轴68.20111500中货车EQ140前轴23.7016.42125后轴69.20112125大货车JN150前轴49.0016.42125后轴101.60112125特大车日野KB222前轴50.2016.41500后轴104.30111500拖挂车 五十铃前轴60.0016.4187.5后轴100（ 3 轴）31187.5N i 1 C1C2ni PPi高速公路沥青路面设计实例、设计资料：本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量

21、如下表所示。交通量年平均增长率 为 9.5%，设计年限为 15 年，该路段处于 2 区。二、交通分析：轴载分析路面设计以 BZZ-100为标准轴载。1、以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次（1）累计当量轴次车型(KN)C1C2Ni ( 次/日)C1C2ni PPi 4.35小客车前轴16.516.4675017.0427后轴23.011675011.2933中客车SH130前轴25.5516.4200033.8345后轴45.1011200062.6178大客车CA50前轴28.7016.4125035.0652后轴68.20111250236.522小货车BJ130前轴1

22、3.4016.442504.33985后轴27.4011425015.2266中货车CA50前轴28.7016.4150042.0782后轴68.20111500283.827中货车EQ140前轴23.7016.4212525.9235后轴69.20112125428.371大货车JN150前轴49.0016.42125610.79后轴101.601121252276.91特大车日野KB222前轴50.2016.41500478.997后轴104.301115001801.47拖挂车 五十铃N i 1 C1C2ni PPi前轴60.0016.4187.5130.059后轴100（ 3 轴）31

23、187.5562.57056.875注：轴载小于 25KN的轴载作用不计。（2）累计当量轴次根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取 15 年，六车道的车道系数 取 0.3 0.4 ，取 0.3 。交通量平均增长率为 9.5%2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次1）轴载换算车型(KN)C1C2Ni (次/ 日)C1C2 ni PPi小客车前轴16.5118.567500.0686后轴23.01167500.05286中客车SH130前轴25.55118.520000.67194后轴45.101120003.42328大客车CA50前轴28.70118.512501.064

24、48后轴68.2011125058.5039小货车BJ130前轴13.40118.542500.00817后轴27.401142500.13502中货车CA50前轴28.70118.515001.27737后轴68.2011150070.2047中货车EQ140前轴23.70118.521250.39131后轴69.20112125111.74大货车JN150前轴49.00118.52125130.647后轴101.601121252412.73特大车日野KB222前轴50.20118.51500111.916后轴104.301115002100.71拖挂车 五十铃前轴60.00118.518

25、7.558.2617后轴100（ 3 轴）31187.5562.5N i 1 C1C2 ni PPi5624.304注：轴载小于 50KN 的轴载作用不计2）累计当量轴次根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取 15 年，六车道的车 道系数 取 0.3 0.4 ，取 0.3 。交通量平均增长率为 9.5%。三、设计指标的确定1、计算设计弯沉值 Ld该公路为高速公路， 公路等级系数取 1.0 ，面层为沥青混凝土，面层类型系数取 1.0， 半刚性基层，底基层总厚度大于 20 ，基层类型系数取 1.0。 设计弯沉值为：2、抗拉强度结构系数对沥青混凝土面层对无机结合料稳定集料类对无机结合

26、料稳定细粒土类四、设计计算(一) 干燥状态1、土基回弹模量的确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)中表 5.1.4-1 “土基干湿状态的稠 度建议值”土质类型 ： 粉质土路基干湿状态： 干燥状态土基土质稠度： Wc = 1.10根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)中附表 F.0.3 “二级自然区划各土 组土基回弹模量参考值 (MPa) ”公路自然区划： 2 区土基回弹模量： E0 = 48.5 MPa2、路面参数设计(1) 确定路面等级和面层类型交通量设计年限内累计标准轴次 Ne=2.36 107次，由公路沥青路面设计规范，该路 交通等级为重交通，高速公路

27、路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。(2) 结构组合与材料选取及材料设计参数确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)表 4.1.3-1 及附录 E确定各层材料设 计参数。层位结构层材料名称厚度 (cm)抗压模量 (MPa)劈裂强度容许底层拉应力(20 )(15)(MPa)(MPa)1细粒式沥青混凝土4140020001.40.382中粒式沥青混凝土6120016001.00.273粗粒式沥青混凝土890012000.80.24水泥稳定碎石设计层厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36级配碎石202302303、确定设计层厚

28、度利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为17cm(取整)计算结果路面设计弯沉值 (0.01mm)20.12路面结构的实测弯沉值 (0.01mm)19.93818设计控制层厚度 (cm)16.3第 1 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 实际路面结构第 1 层底最大拉应力 (MPa)19.93818第 2 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 实际路面结构第 2 层底最大拉应力 (MPa)21.70816第 3 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm)24.57569实际路面结构第 3 层底最大拉应力 (MPa) 第 4 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm)

29、28.63524实际路面结构第 4 层底最大拉应力 (MPa) 第 5 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm)3.739316E-0215.58239实际路面结构第 5 层底最大拉应力 (MPa) 第 6 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm).1280616168.4614土基层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 满足要求。192.0715(二)中湿状态1、土基回弹模量的确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)中表 5.1.4-1 “土基干湿状态的稠度建议值”土质类型 ： 粉质土路基干湿状态： 中湿状态土基土质稠度： Wc = 1.00根据公路沥青路面设计规范 (JTG

30、 D50-2006)中附表 F.0.3 “二级自然区划各土 组土基回弹模量参考值 (MPa) ”公路自然区划： 2 区土基回弹模量： E0 = 42.5 MPa2、路面参数设计(1)确定路面等级和面层类型交通量设计年限内累计标准轴次 Ne=2.36 107次，由公路沥青路面设计规范，该路 交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。 (2)结构组合与材料选取及材料设计参数确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)表 4.1.3-1 及附录 E确定各层材料设 计参数。层位结构层材料名称厚度 (cm)抗压模量 (MPa)劈裂强度 (MPa)容许底层拉应力(M

31、Pa)(20 )(15)1细粒式沥青混凝土4140020001.40.382中粒式沥青混凝土6120016001.00.273粗粒式沥青混凝土890012000.80.24水泥稳定碎石设计层厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36级配碎石202302303、确定设计层厚度 利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为19cm(取整)。计算结果21.85131路面设计弯沉值 (0.01mm) 20.12 路面结构的实测弯沉值 (0.01mm) 20.0985 设计控制层厚度 (cm) 18.3 第 1 结构层顶面施工控制弯沉 (0

32、.01mm) 20.0985 实际路面结构第 1 层底最大拉应力 (MPa) 0 第 2 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm)实际路面结构第 2 层底最大拉应力 (MPa)0第 3 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 24.6571实际路面结构第 3 层底最大拉应力 (MPa)0第 4 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 28.55338实际路面结构第 4 层底最大拉应力 (MPa)3.899089E-02第 5 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 14.95647实际路面结构第 5 层底最大拉应力 (MPa).1245208第 6 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm

33、) 183.7254土基层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 219.1875 满足要求。(三)潮湿状态1、土基回弹模量的确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)中表 5.1.4-1 “土基干湿状态的稠 度建议值”土质类型 ： 粉质土路基干湿状态： 中湿状态土基土质稠度： Wc = 0.90根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)中附表 F.0.3 “二级自然区划各土 组土基回弹模量参考值 (MPa) ”公路自然区划： 2 区土基回弹模量： E0 = 36.5MPa2、路面参数设计(1)确定路面等级和面层类型交通量设计年限内累计标准轴次 Ne=2.36 107次

34、，由公路沥青路面设计规范，该路 交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。 (2)结构组合与材料选取及材料设计参数确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)表 4.1.3-1 及附录 E确定各层材料设 计参数。层位结构层材料名称厚度 (cm)抗压模量 (MPa)劈裂强度(MPa)容许底层拉应力(MPa)(20 )(15)1细粒式沥青混凝土4140020001.40.382中粒式沥青混凝土6120016001.00.273粗粒式沥青混凝土890012000.80.24水泥稳定碎石设计层厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015

35、000.70.36级配碎石362302303、确定设计层厚度 利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为16cm(取整)。计算结果路面设计弯沉值 (0.01mm) 20.12 路面结构的实测弯沉值 (0.01mm) 19.93864 设计控制层厚度 (cm)15.59999第 1 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 19.93864 实际路面结构第 1 层底最大拉应力 (MPa) 0 第 2 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 21.57448 实际路面结构第 2 层底最大拉应力 (MPa) 0 第 3 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 24.14809

36、 实际路面结构第 3 层底最大拉应力 (MPa) 0 第 4 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 27.67547 实际路面结构第 4 层底最大拉应力 (MPa) 3.293055E-02 第 5 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 14.30912 实际路面结构第 5 层底最大拉应力 (MPa) .1202179 第 6 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 118.0143 土基层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 255.2184 满足要求。4、防冻厚度验算 根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)表 5.2.4“最小防冻厚度” 土质类型 ： 粉质土 路基干

37、湿状态：潮湿状态 路面结构材料层：稳定土类 道路多年最大冻深： 200cm路面最小防冻厚度： 6070cm验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。(四)过湿状态1、土基回弹模量的确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)中表 5.1.4-1 “土基干湿状态的稠 度建议值”土质类型 ： 粉质土路基干湿状态： 中湿状态土基土质稠度： Wc = 0.8根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)中附表 F.0.3 “二级自然区划各土 组土基回弹模量参考值 (MPa) ”公路自然区划： 2 区土基回弹模量： E0 = 31.0 MPa2、路面参数设计(1)确定路面等级和面层类型

38、交通量设计年限内累计标准轴次 Ne=2.36 107次，由公路沥青路面设计规范，该路 交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。 (2)结构组合与材料选取及材料设计参数确定根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)表 4.1.3-1 及附录 E确定各层材料设 计参数。层位结构层材料名称厚度 (cm)抗压模量 (MPa)劈裂强度(MPa)容许底层拉应力(MPa)(20 )(15)1细粒式沥青混凝土4140020001.40.382中粒式沥青混凝土6120016001.00.273粗粒式沥青混凝土890012000.80.24水泥稳定碎石设计层厚度待定1600

39、16000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36级配碎石362302303、确定设计层厚度利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为19cm(取整)。计算结果 路面设计弯沉值 (0.01mm) 20.12 路面结构的实测弯沉值 (0.01mm) 20.09002设计控制层厚度 (cm) 18.3 第 1 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 20.09002实际路面结构第 1 层底最大拉应力 (MPa) 0第 2 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 21.68821 实际路面结构第 2 层底最大拉应力 (MPa) 0第 3 结构层顶面施工控

40、制弯沉 (0.01mm) 24.16145 实际路面结构第 3 层底最大拉应力 (MPa) 0第 4 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 27.47129 实际路面结构第 4 层底最大拉应力 (MPa) 3.479101E-02第 5 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 13.69618 实际路面结构第 5 层底最大拉应力 (MPa) .1146381第 6 结构层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 127.1239 土基层顶面施工控制弯沉 (0.01mm) 300.499 满足要求。4、防冻厚度验算 根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006)表 5.2.4“最小防冻厚

41、度” 土质类型 ： 粉质土 路基干湿状态：潮湿状态 路面结构材料层：稳定土类 道路多年最大冻深： 200cm 路面最小防冻厚度： 6070cm验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。五、确定结构层设计参数根据公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006) 的建议值取定路面各结构层适宜厚 度，设计沥青混凝土路面方案如下，并按照上面方法进行验算符合要求。沥青路面结构层参数与方案建议路基状况结构层厚度 (cm)适用状态细粒式沥青混凝土 AC-104中粒式沥青混凝土 AC-166粗粒式沥青混凝土 AC-258高填路堤干燥水泥稳定碎石 （ 水泥用量 5%）17石灰粉煤灰碎石 （ 石灰用量 8%）20级

42、配碎石20细粒式沥青混凝土 AC-104中粒式沥青混凝土 AC-166桥梁防或透水封层2细粒式沥青混凝土 AC-104中粒式沥青混凝土 AC-166低路堤中湿粗粒式沥青混凝土 AC-258明暗涵通水泥稳定碎石 （ 水泥用量 5%）19互通闸道石灰粉煤灰碎石 （ 石灰用量 8%）20级配碎石20细粒式沥青混凝土 AC-104中粒式沥青混凝土 AC-166粗粒式沥青混凝土 AC-258路堑水泥稳定碎石 （ 水泥用量 5%）16潮湿石灰粉煤灰碎石 （ 石灰用量 8%）20级配碎石36细粒式沥青混凝土 AC-104中粒式沥青混凝土 AC-166隧道粗粒式沥青混凝土 AC-258防或透水封层2细粒式沥青

43、混凝土 AC-104中粒式沥青混凝土 AC-166过湿粗粒式沥青混凝土 AC-258浸水路堤水泥稳定碎石 （ 水泥用量 5%）19过水路堑石灰粉煤灰碎石 （ 石灰用量 8%）20级配碎石36路基路面工程课程设计指导书高速公路水泥混凝土路面设计东北大学资源与土木工程学院2009年05月 20日一、高速公路路面设计资料主要技术指标，全线按平原丘陵山区高速公路修建。路基宽度为 52.5m，双向 6 车 道，中央分隔带 3.0m。土路肩为 2 0.75m，硬路肩为 23.00m，行车道为 63.75m， 中央两左侧路缘带 20.75m。设计车速： 80100km/h。根据交通量情况及公路性质设计 机动

44、车道的路面结构。设计交通标准轴载为 BZZ-100。交通组成如下表所示，交通量年 平均增长率 =9.5%。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；确定材料参数及水泥混凝土 路面板的平面设计；(3) 计算或验算路面结构层厚度； 沥青路面采用手工计算和计算机计算两种方式，并分析其结果以及说明理由； 拟定几种沥青路面厚度(干燥、中湿、潮湿、过湿状态) ，采用计算机计算，分 析沥青面层变化对基层厚度的影响，基层厚度变化对底基层厚度的影响； 对于水泥混凝土路面采用手工计算。(4) 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；(5) 编写设计说明书。公路

45、交通量资料（一）车型(KN)Ni (次/ 日)16i Ni (Pi /100)小客车前轴16.52400后轴23.02400中客车SH130前轴25.552000后轴45.102000大客车CA50前轴28.701250后轴68.201250小货车BJ130前轴13.404250后轴27.404250中货车CA50前轴28.701500后轴68.201500中货车EQ140前轴23.702125后轴69.202125大货车JN150前轴49.002125后轴101.602125特大车日野KB222前轴50.201500后轴104.301500拖挂车 五十铃前轴60.00187.5后轴100（

46、3 轴）187.5Nsi Ni (1p0i0)i 1 100公路交通量资料（二）车型(KN)Ni (次/ 日)16i Ni (Pi /100)小客车前轴16.53200后轴23.03200中客车SH130前轴25.552000后轴45.102000大客车CA50前轴28.701250后轴68.201250小货车BJ130前轴13.404250后轴27.404250中货车CA50前轴28.701500后轴68.201500中货车EQ140前轴23.702125后轴69.202125大货车JN150前轴49.002125后轴101.602125特大车日野KB222前轴50.201500后轴104.301500拖挂车 五十铃前轴60.00187.5后轴100（ 3 轴）187.5npi 16Nsi Ni ( i )i 1 i i 100公路交通量资料（三）车型(KN)Ni (次/ 日)16i Ni (Pi /100)小客车前轴16.52700后轴23.02700中客车SH130前轴25.552000后轴45.102000大客车CA50前轴28.701250后轴68.201250小货车BJ130前轴13.404250后轴27.404250中货车CA50前轴28.701500后轴68.201