公路沥青路面课程设计

1、公路沥青路面设计摘要：沥宵公路在交通运输中性能优良，运用广泛，为国家的经济腾飞起到了巨大的作用。其建设本钱高昂，技术难度要求高，在保证路基稳定性好、持久耐用的同时还要求外表平整、抗滑性能良好。公路沥宵路面的设计修建原那么颇多，标准严格。计算精度高，需综合考虑。本次课程设计沥宵路面设计综合考虑了该地自然条件，参照设计标准，通过严谨计算，符合本地沥宵路面建设的标准。关键词：沥宵路面设计、设计标准、标准1根本资料四川达州地区准备新建市郊一级公路，公路设计基准年为2021年，使用年限15年，拟选沥宵路面结构路面进行路面结构设计。公路技术等级为一级公路，为双向六车道。预测交通量年增长率前八年为9%,八年

2、后为3%1.1气侯水文资料该公路位于夏热冬冷地区，年均温16摄氏度，届业热带季风气候，温和湿润、四季活楚。雨水多集中在6月，约占全年降水量的50恕上，年均降水量120卜1500毫米。1.2土质与筑路资料该路段山区盆地，土基为砂性土，路基十湿状态为中湿。当地沿线碎石产量丰富，石料质量良好，砂砾的储量也较丰富，沿线有多个水泥厂、石灰厂，产量大质量好。另外，附件发电厂粉煤灰储量极为丰富，可用于本工程建设。1.3交通资料根据工程可行性研究报告得知初期交通组成与交通量如表1-1所示，不同车型的交通量参数见标准。表1-1交通组成及交通量表车型汽车交通量辆/日解放CA10B160解放CA30A210东风EQ

3、140190黄河JN150120黄河JN162180黄河JN360170长征XD160150交通SH14180交通量平均年增长率前八年为9%,八年后为3%2沥宵路面设计2.1轴载分析我国沥宵路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数按表2-1确定。表2-1标准轴载计算参数标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载PKM100单轮当量圆直径dmrti21.30轮胎接地压强PMp40.70两轮中心距cmi1.5d2.1.1当以设计弯沉值设计指标及沥宵基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大丁25kN的各级轴载P的作用次数叶均换算成标准轴载P

4、的当量作用次数N。4.35式中：N以设计弯沉值和沥宵层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数;ni-被换算车型的各级轴载换算次数次/日；P标准轴载kN；P各种被换算车型的轴载kN；Ci轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38;C2H轴数系数。K一被换算车型的轴载级别。当轴间距离大丁3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小丁3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：Ci11.2m1式中：m-轴数表2-2轴载换算结果车型RkNC1C2ni次/日CGn(Pi/P)4.35解放CA10B前轴19.4016.4160后轴60.851116018.44解放CA30A前轴29.5016

5、.42106.64后轴2X36.752.21210121.06东风EQ140前轴23.7016.4190后轴69.201119038.30黄河前轴49.0016.412034.49后轴101.6011120128.58JN150黄河前轴59.5016.4180120.39JN162后轴115.0011180330.60黄河前轴50.0016.417053.35JN360后轴2X110.002.2117011545.43长征前轴42.6016.415023.45XD160后轴2X85.202.211503352.79父通刖轴25.5516.4801.35SH141后轴55.1011805.99累

6、计交通量二N15780.86那么其设计年限内一个车道上的累计量轴次&：&(1)t1365Ni式中Ne设计年限内一个车道的累计当量次数；t设计年限，由材料知，t=15年；Ni-设计端竣工后一年双向日平均当量轴次；一设计年限内的交通量平均增长率，由设计资料可知，前8年丫=0.09,然后的7年T=0.03;车道系数，此设计高速选定为双向六车道，T=0.3。那么前8年的累计当量轴次：Ni(1)1365N(10.09)81365,15780.860.30.091.906107后7年的累计当量轴次:(1)1365N2(10.03)713650.032.638107815780.86(10.09)0.3那么

7、其设计年限内一个车道上的累计量轴次Ne:NeN1N23.544107由上面的计算结果Ne3.544107,故根据交通等级标准可以判定该交通量届丁特重交通。2.1.2验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，轴载当量换算1验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大丁50KN的各级轴载p的作用次数ni均按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N。NKC；C2ni(Pi)8i1P式中：N-以设计弯沉值和沥宵层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数;山一被换算车型的各级轴载换算次数次/日;P一标准轴载kN:;Pi-各种被换算车型的轴载kN；C1一轴数系数；C2-轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为1

8、8.5，四轮组为0.09。当轴间距离大丁3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小丁3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：C112m1式中：m-轴数2将交通量换算成标准轴载换算与累计轴载表2-3轴载换算结果车型PkNCiC2ni次/日心()8解放CA10B前轴19.40118.5160后轴60.85111603.01解放CA30A前轴29.50118.5210后轴2X36.753121035.77东风EQ140前轴23.70118.5190后轴69.20111909.99黄河JN150前轴49.00118.5120后轴101.6011120136.25黄河JN162前轴59.50118.

9、518052.31后轴115.0011180550.62黄河JN360前轴50.00118.517012.29后轴2X110.0031170186578.00长征XD160前轴42.60118.5150后轴2X85.203115021324.46父通SH141前轴25.55118.580后轴55.1011800.68累计交通量EN208703.40那么前8年的累计当量轴次:(1)1365N1()N0.092.520108(10.09)81365,208703.400.3后7年的累计当量轴次:N2(1)1365(10.03)713650.033.489108312683.10(10.09)80.

10、3其设计年限内一个车道上的累计量轴次Ne:NeN1N26108由上面的计算结果Ne6108，故根据交通等级标准可以判定该交通量届丁特重交通。根据？公路沥宵路面设计标准？，该道路为一级公路，沥宵路面设计年限为15年，并考虑公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰水泥等材料供应，路面结构层采用沥宵混凝土180mm，基层采用水泥稳定碎石厚度待定，底层采用级配碎石250mm，采用三层式沥宵混凝土面层，表层采用细粒式密级配沥宵混凝土40mm，中面层采用中粒式密级配沥宵混凝土60mm，下面层采用粗粒式密级配沥宵混凝土80mm。2.3各层材料的抗压模量和劈裂强度土基干湿类型确定为中湿，由土质，干湿类型，道路最大冻

11、深，基层垫层类型查表确定路面最小防冻厚度为50cm土基回弹模量确实定可根据查表法查得。各结构层材料的抗压模量及劈裂强度参照标准给出的推荐值确定，见表2-4。表2-4结构组合参数层次材料名厚度(cm)抗压回弹模量强度劈裂Mpa15C模量20C模量1细粒式沥宵混凝土4200014001.22中粒式沥宵混凝土6180012001.03粗粒式沥宵混凝土8120010000.84水泥稳定碎石150015000.65级配碎石252502506土基30302.4设计指标确实定2.4.1设计弯沉值公路为一级公路，那么公路等级系数A取1.0;面层是沥宵混凝土，那么面层类型的系数A取1.0；路面结构为半刚性基层沥

12、宵路面，那么路面结构类型系数A取1.0。ld600Ne0.2AAA式中：ld一设计弯沉值Ne设计年限内的累计当量年标准轴载作用次数Ac一公路等级系数，一级公路为1.0As一面层类型系数，沥宵混凝土面层为1.0A一基层类型系数，半刚性基层为1.0所以：0.2Id600NeAcAsAb0.2600(3.544107)1.01.01.018.54(0.01mm)各层材料容许层底拉应力R,按以下公式计算:式中：r路面结构材料的极限抗拉强度Mp4;s一路面结构材料的容许拉应力，即该材料能承受设计年限&次加载的疲劳弯拉应力Mp4;ks一抗拉强度结构系数对沥宵混凝土面层的抗拉强度结构系数:Ks0.09Ne0

13、.22/Ac0.09(3.544107)022/1.04.12对无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数:Ks0.35Ne0.11/Ac0.35(6108)0.11/1.03.23表2-5结构层容许弯拉应力材料名称sMpaksRMp4细粒沥宵混凝土1.24.120.29中粒沥宵混凝土1.04.120.24粗粒沥宵混凝土0.84.120.19水泥稳定碎石0.63.230.19级配碎石应用程序计算新建路面结构厚度公路等级：高速公路新建路面的层数：5标准轴载：BZZ-100路面设计弯沉值：18.54(0.01mm)路面设计层层位：4设计层最小厚度：20(cm)：LD=18.54(0.01mm)H(4)

14、=45cmLS=19(0.01mm)H(4)=50cmLS=17.4(0.01mm)H(4)=46.4cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度H(4)=46.4cm(第1H(4)=46.4cm(第2H(4)=46.4cm(第3H(4)=46.4cm(第4层底面拉应力验算满足要求)层底面拉应力验算满足要求)层底面拉应力验算满足要求)层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度H(4)=46.4cm(仅考虑弯沉)H(4)=46.4cm(同时考虑弯沉和拉应力2.6路面结构层厚度确实定根据计算内容，最终确定该道路结构设计为六层，各个结构层的厚度确定见表2-6表2-6路面结构层采用厚度层位结构层材料名称

15、厚度(cm)1细粒式沥宵混凝土42中粒式沥宵混凝土63粗粒式沥宵混凝土84水泥稳定碎石475级配碎石256土基本课程设计的制定通过对达州地区市郊交通量的调查与预测，综合考虑了该地地质水文及筑路材料条件，可信度高、实施性强、运用广泛。文中对车辆标准轴载进行了计算，根据设计标准，确定了交通等级。并且计算了设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值，确定了路基土基回弹模量值，拟定可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的抗压回弹模量，完成了路面厚度的计算。根据相关技术标准和标准，同时借取该地区已有工程的经验及数据，初步拟定了合理的方案。随着科学技术的开展，生产力的进步，对公路运输能力及质量要求也有了相应的提高，本文在某些方便还不够全面，还有不切实际的因素存在，在生产建设中还有待改进提高。这次课程设计能够得以顺利完成，是所有指导过我的老师、帮助过我的同学一直默默支持的结果。在这里我要对他们表示深深的谢意！首先要特别感谢我的指导老师一刘建老师、郭寒英老师。两位老师在我的课程设计过中中，给我提供了极大的帮助和指导。刘老师不耐其烦的为我指导了本次课程设计，郭老帅在路基路面工程的授课中为我作出了理论指导。除此之外，他们还是我的专业任课老师,两位老师严谨的治学观念、务实的行为作风、认真的工作态度、独特的人格魅力使我学到了很多。这将是我人生道路上一笔巨大的财富。我将