双向四车道高速公路路基路面工程设计课程设计说课讲解

此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除双向四车道高速公路路基路面此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除双向四车道高速公路,设计速度为120km/h.分路基设计和路面设计两部分.路基设计中主要以一般路堤形式进行设计,路堤平均高度为计.路面设计中对任务书所给的一些不合理的条件根据规范做出了相应的修改,主要是初拟路面结构的不同.设计路面为水泥混凝土刚性路面,主要包括路面结构组合设计、混凝土路面板尺寸设计、接缝设计以及施工设计.并对水泥混凝土路面面层的配合比进行了设计.此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除 区划和路基干湿类型 6 边沟布置、断面形式及尺寸 10沟布置、断面形式和尺寸 10 此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除 3 此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除 此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除路基根据其使用要求和当地自然条件，并结合施工方案进由设计任务书所给条件，路基横断面可采用路堤、路堑和本设计主要才用一般路堤形式，按照标准横断面形式进行设计。此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除雨型梅雨秋雨伏旱度然区H1II23.42.61.9水位高度土路槽划组HH23该公路为高速公路双向四车道,要求标准较高,故取路基干此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除辽宁地区地形以平原为主，属于平原微丘区，本公路为高(1)路基宽度：行行车道宽中央分隔左侧路缘高速公路硬路肩土路肩度带带四车道(m)(m)(m)(m)(m)2×7.530.753.250.75行车道宽度：2×7.5=15m中央分隔带：3m路缘带：m×2=1.5m此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除(2)路基高度：为2.5m。综合考虑路线纵坡要求，路基稳定性和工程经济等因(3)路基边坡坡率：上部高度(H≤8m)下部高度(H≤12m)此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除边沟的排水量不大，一般不需进行水文和水力计算。依据大，梯形边沟的底宽和深度都采用0.6m。由于水量较大，边沟截水沟的位置应尽量与绝大多数的地面水流方向垂直，以此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除(1)设计参数：纵坡i=0.005，坡率m=1.5，粗糙系数n=0.025，设计流量Q=1.10m3/s。Sbmbh=0.61,取m0b/h20.830.700.61.47.32(3)水流断面积：=bh+mh2断由K=21+m2湿面系水力半 (4)指数y：KK此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除nn水流断面水流断面由v=CRi得v=1.3m/s；断面流量Q(5)验算沟底铺砌采用干砌片石。型(m/s)最大容许设计流速(m/s)砂土石灰岩4.0混凝土4.0此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除因为设计结果V=1.3m/s，介于Vmax与Vmin值之间，所以S综上可知：因为流量和流速均符合要求，本截水沟可采用。此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除常用的路基地面排水设施，除了已经进行设计的边沟和截路面表面排水主要是迅速把降落在路面和路肩表面得降水由于本设计标准横断面采用一般路堤形式，路堤平均填土高度为2.5m。对于路基的稳定性分析，采用一般路堤的最高值路堤填土高h=8m，路堤边坡坡率为m=11.5׃，路堤填料为1粘质土，粘聚力C=20KPa，内摩擦角φ=30°(tanφ=0.577)。此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除(1)车辆荷载的换算由《路基路面工程》有，h=NQ；0BLyQ重力(标准车辆荷载为550KN)；00(2)路堤横断面此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除β1β2Ki此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除01编号1-0.10-7.5323456总和此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除理想的设计必须通过施工来实现,施工实践是检验设计的此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除(1)基本要求土质路基的挖填，首先必须搞好施工排水，包括地面临时排水沟槽及设法降低地下水位,以便始终保持施工场地的干燥。路堤填方材料，应有一定的强度。经野外取土试验，高速(路床顶面以下深度)(m)上路堤(80~150)下路堤(>150)(0~30)(30~80)(cm)(CBR)(%)床(2)填挖方案土质路堤填筑，主要采用不同的土水平分层平铺的方式，此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除土质路堑开挖，主要采用纵向全款掘进和横向通道掘进两(3)机械化施工(1)机具选择与操作根据各种填料的不同性质以及不同土层厚度，采用最适宜的压实机械进行施工。路基压实应在最佳含水率条件下进行。(2)压实标准(m).50路基压实度(%)---此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除水泥混凝土路面板为刚性路面，具有较高的力学强度，在本水泥混凝土路面设计主要依据《公路水泥混凝土路面设计规由交通调查和预测得知，本路建成初期每昼夜双向混合交辆此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除称(KN)(KN)数量1246782212NJ012121212260022SH36122此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除标标准轴载BZZ—100两轮中心距(cm)NnN16sii100i1ii或或iiii此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除si轴型i级轴载的总重(KN)；Ni次数；iii按(2-4)计算。对于标准轴载作用次数的统计，去掉影响较小的轴载小于数(次/d)次(次/d)1000(KN)006i此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除113496则则可知本路建成初期每昼夜双向混合交通量换算成标准轴公路技术高速公路一级公路二级公路三、四级公等级路安全等一级二级三级四级级期(a)度(％)标0.84此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除变变异水平低低~中中中~高则设计基准期内路面所承受的标准轴载累计作用次数为i0.0925则有设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次车道横断面上各点所受的轴载作用次数，仅为通过该车道此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除路2.39则，设计基准期内面层临界荷位出得标准轴载累积作用次水泥混凝土路面所承受的交通轴载作用，按设计基准期内e重100~20003~100轻此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除本公路路基土质较差、水温状况不良，需要在路基和基层由于修筑垫层的材料，强度要求不一定要求很高，但水稳砂砾垫层应采用洁净的中、粗砂及砾石，含泥量不大于5%，并可以采用天然级配的砂砾料，(1)类型由于本公路交通属于特重交通。由《公路水泥混凝土路面此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除(2)宽度施工时)或500mm(轨模式摊铺机施工时)或650mm(滑模式摊铺机施工时)。路肩采用混凝土面层，其厚度与行车道面层相同(3)厚度此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除厚度适宜的范围(mm)凝土或碾压混凝土基层120~200150~25040~6080~100150~200100~140沥青稳定碎石排水基层80~100由于本设计采用水泥稳定砂基层，且考虑到交通容量特别水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面抗滑、面层采用设接缝的普通混凝土。具体设计参数见下节，水路肩的作用是为路面提供侧向支承，并承受一定的荷载。此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除(1)高速公路因平纵横三方面均要求较高，所以路基填挖(2)中央分隔带排水的作用主要是排除中央分隔带范围内刷粘层沥青面封闭此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除(3)行车道路面应设置双向或单向横坡，坡度为2％。路(4)行车道路面结构设置了排水垫层，在排水垫层外侧边的纵向边缘集水沟设在路床边缘。集水沟的纵坡与路线纵坡相(5)集水沟的宽度通常采用300mm。集水沟的深度为保证沙砾。水泥混凝土上面层板的平面尺寸长为4.0m、宽从中央分重此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除高速一级二级一级二级级低中低中低中低中270~260~250~220 (1)面层重轻值(MPa)4.0弯拉强度标准值(MPa)弯拉强1.1.2.02.53.03.54.04.55.05.5度05(MPa)此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除48.度0709327884 (2)基层a回回弹模量(MPa)(3)垫层(4)路基表2.12中湿路基路床顶面回弹模量(MPa)此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除ⅡⅢⅣⅤⅥ~60~45粉质土22~462~5430~5027~43~45(E)13E=ahbE|x|tx0(E0)2(12D)13hx=|(xEx)|Eh3+Eh3(h+h)2(11)-1Dx=111222+142|(E1h1+E2h2)|此文档仅供学习和交流(E)-0.55b=1-1.44|x| (E0)2Eh3+Eh3(h+h)2(11)-1Dx=111222+142|(E1h1+E2h2)|1重轻此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除复合式混凝土面层的截面总刚度D。gk。分离式，取k=0。uu则有，gggtggt标准轴载在普通混凝土面层临界荷位处产生的荷载应力计EhrcEhpspsg12DEhEhpspsg12D此文档仅供学习和交流此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除E(0.5h+hk)=0.077r0.6c202xups2g6Dg=0.077r0.6c202xu=0.077r0.6c202xupsg6DgsP=kkksrfcps普通混凝土面层，因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数k=0.87；水泥稳定砂基层不设纵缝，不考虑接缝r传荷能力的应力折减系数k。r设计基准期内的荷载疲劳应力系数k。fk=Nvfek—设计基准期内的荷载疲劳应力系数；fN—设计基准期内标准轴载累计作用次数；ev—与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除fefecc公路等级高速公路一级公路二级公路路k1.301.251.201.10c由于本公路为高速公路，取k=1.30。cpr1rfcpspr2rfcps水泥混凝土面层的最大温度梯度标准值T，可按照公路所gⅢ90~9588~8386~92Ⅶ93~98此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除gBx41，Cx=0.85。分离式双层混凝土板上层的最大温度翘曲应力按下式计aEhTtm12x1(2-19)x11x(2-20)(hEh)(hEh)xtmx2tmx2t此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除0.8410.8710.0580.0711.3231.287abcⅥ本公路位于II2a辽河平原冻融交替副区，取a=0.841，bc1.323。trttmtrttm分离式复合式路面中水泥稳定砂基层的温度翘曲应力可忽此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除rr变变异水平目标可靠度(％)等级95908580低1.20~1.09~1.04~—1.331.161.08中1.33~1.16~1.08~1.04~高—1.23~1.13~1.07~确定可靠度系数r=1.33。r水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态，其表达式采用下式计算：r(+)frprtrrrprtrrprtr因而，拟定的由厚度0.28m的普通混凝土上面层和厚度此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除纵缝设在划分车道线的位置，由于一次铺筑宽度小于路面拉杆采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理。拉杆的直径、长度和间距，参照表2.18表2.18拉杆直径、长度和间距(mm)面面层到自由边或未设拉杆纵缝的距离(m)厚度3.003.503.754.506.007.5此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除((mm)200~14×700260~16×800横缝垂直于纵缝，有缩缝、胀缝和施工缝三种。由于设置病害。因此本设计主要采用缩缝和施工缝两种接缝形式。此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除横向缩缝等间距布置，采用假缝形式。由于特重交通，采表2.19传力杆尺寸和间距(mm)面面层厚度(mm)径长度传力杆最大间距此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除水泥混凝土混合料根据公路交通量及公路的使用任务、性混凝土混合料由水泥、粗集料、细集料、水与外加剂等原(1)配置抗折强度cscs(2)计算水灰比W/C此文档仅供学习和交流此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除cjcj上述两个公式计算的水灰比，一个偏小，一个偏大，取两个公式的计算结果的平均值W/C=0.454较合适。(3)计算单位用水量W砂细度模数砂细度模数2.2~2.52.5~2.82.8~3.13.1~3.43.4~3.7砂率碎石30~3432~3634~3836~4038~42(%)砾石28~3230~3432~3634~3836~400p(4)外加剂用量162.12-11.35=120.8kg/m3，符合砾石混凝土最大控制单位用水0此文档仅供学习和交流0此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除0(5)计算单位水泥用量CC=W(C/W)=150.8×2.2026=332.15kg/m300考虑到施工的波动，增加水泥用量ΔC=7.85。取C=3400公路水泥混凝土路面的水灰比不大于0.44，基本符合