路面设计作业

路面设计作业

露天矿设计说明书

专业班级：姓名学号：张文文2009171315指导教师：孟爱国

设计时间：设计成绩：

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露天矿道路路面的综合设计

1.已知条件

1.1该矿所选用的重型自卸卡车基本参数如下表：

车型

载重

自重

轴荷重量分配（载

重后）

3311E（85D）2SF31904（108吨）

77100kg108000kg

71100kg85000kg

后桥66%后轴67%

0.56MPa0.56MPa轮胎气压

1.2每昼夜去排土场：200次/昼夜（各100次）。1.3路面面料选择:

⑴磨耗层：泥质沙岩；

⑵面层：采场中的泥结碎石;

⑶承压层：采石场采购级配碎石；⑷垫层：天然沙砾、细沙；

⑸沙土路基：E0=25MPa

1.4路面为矿山道路延长段设计寿命为五年。道路时间利用系数为0.8,

双车道利用系

数0.5。

2.设计要求

2.1设计路面典型结构图（1：200）；

2.2用系数递推法、诺莫图确定路面当量厚度；2.3确定基层厚度（承

压层）；2.4绘制典型、标准路面断面图（1：200）全铺式。

3.设计步骤

3.1确定路面等级，参照表3.1.1及表3.1.2,该道路设计使用年限为5

年，汽车载重

量分别为85吨和108吨，线路类别为生产支线，决定采用中级柔性

路面。

表3.1.1

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表3.1.2

注：L一般情况下，等级高的、使用时间长的道路应采用等级高的路

面。

2.当采用载重60吨及以上的汽车时，在具有足够杨璐机械和健全的养

路组织的情况

下，宜采用中级路面。

3.<3年栏中的低级路面，适用于北方地区、车型较小、交通量很少

的辅助线上。

3.2确定路面结构组合，参照矿山道路路面典型结构图322、表321

以及表3.2.2,确

定采用如下路面结构（如图3.2.1）

图3.2,1

图3.2,2

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a——高级路面。hl—沥青混凝土或热拌沥青碎石混合料4~6厘米；

h2一冷拌沥青碎（砾）石或沥青贯入6~8厘米；h3一表面油结碎石或泥灰

结碎（砾）石15~20厘米；h4

一手摆碎石。

b——次高级路面。hl—冷拌沥青碎（砾）石或沥青贯入4~10厘米;

h2一表面油结碎石

或泥灰结碎（砾）石15~20厘米；h3一泥结碎（砾）或泥灰结（砾）

碎石；h4一手摆碎石。

c——中级路面。hl一泥结碎（砾）石或级配碎（砾）石10~20厘米；

h2一手摆碎石或

混铺块碎石。

表3.2.1

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表3.2.2

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3.3确定E0的值

很据已知条件，E0=25MPa

3.4基层厚度的计算

3.4.1确定标准车。该路段的标准车为2SF31904（108吨）

3.4.2车辆换算，并计算标准车的累计交通量。

首先将该路段上的其他车型的日交通量n2换算成标准车的日交通量

nl

?n?0.54'?50.8946?0.54

nnp2d2

l?2clc2????100?l?l??0.56?74.56

?pdn'?0.54??

ll?.56?85.730.8946?0.54

?0

?100?271.95

332.25?82

式中：nl——标准车的交通量，辆/日；

n2------被换算汽车的日交通量，辆/日；

pl------标准车的轮胎压力，MPa；

p2------被换算汽车的轮胎压力，MPa；

dl------标准车单轮迹的相当圆直径，cm

d%

1?2?1?2?(85000?108000)?674??5.6?85.73cm；d2-----被换算汽车的

标准车单轮迹的相当圆直径，cm

d2?2?77100)?66%2?2?(71100?4??5.6?74.56cm；cl-----后轴系数，双

轮组为1,单轮组为2；

C2——轮组系数，双轮组为1,单轮组为1/4；

n'——与路面结构特性有关的指数；

n'?0.98?0.854E0

E?0.98?0.854?25

125070.8946

E0——土基材料的回弹模量；

E1——基层材料的回弹模量。

3.4.3计算设计路段路面使用年限内，标准车的累积交通量。

3.4.3.1该设计路段的标准车的累积日交通量：

n'

0?nl?nl?100?82?182辆/日

式中：nl——换算为标准车的交通量，辆/日；

nl'-----指定标准车的日交通量，辆/日。

3.43.2该路段设计使用年限内标准车的累积交通量(双车道)

Ne??n0?D?K???182?365?5?0.8?0,5?132860辆次

式中：Ne——该路段设计使用年限内标准车的累积交通量

D——年运输日数；

K------道路时间利用系数，取0.8；

T——设计使用年限；

n——车道实际作用系数，双车道为0.5。

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344计算容许回弹弯沉值

柔性路面容许弯沉值是指路面在使用年限末期的不利季节，在设计标

准轴载作用下容许出现的最大回弹弯沉值。可以利用下列容许弯沉值的计

算公式：

A?dl

IR?0.2?

Ne??d解？

???

0.46

?

19.32132860

0.2

?85.73????19.54?

0.46

?3.6毫米

式中：A——与层面类型有关的系数，相当于一次在和作用下的容许

回弹弯沉值，其

值见表3.441；

Ne——该路段设计使用年限内标准车的累积交通量;

d解一一解放牌CA-10B型汽车单轮胎轮迹的相当圆直径，厘米（见表

）

3.4.4.2o

表3.4.4.1

面层类型

沥青混凝土、冷拌沥青碎石混合料沥青灌入，冷拌沥青碎石（砾）

石沥青碎（砾）石表面处治中级路面

A13.7115.2816.3319.32

3.4计算实际弯沉值

LR?EOpldlK?

0.36?2505.6?85.73?1.14

?s?

??0.16cm

式中：LR——容许回弹弯沉值，cm；

Ka——轮隙间隙修正系数，根据标准车的r/a比值从图3.4.5.1中查

得；r——标准车的轮隙中央至轮胎中心的距离，cm,

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对照表3.4.4.2得r=49cm；

。一一标准车的单轮胎轮迹的相当圆半径，cm

图

3.4.5.1

轮迹间隙修正系数Ka值图

3.4.6计算综合修正系数

0.380.38?0.9?(0.16)?0.45F??(?s)

?d解???1.5??式中：a——与车型有关的系数，

d?l?0.38n'?19.54?=1.5???85.73?0.38?0.8946=0.9

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3.4.7计算理论弯沉系数

?L??sF?0.16

0.45?0.36

3.4.8根据E0/El=0.1及aL=0.36,从r/。=1.14的表面系数图3.4.7.1

查得h/。=2.2,则h=2.2

X42.9=94.38cm,取95cm

图

3.4.7.1

弹性双层体系双圆均布载荷弯沉计算诺莫系数图

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3.4,9路面总厚度h=?kihi?6?1.2?20?1.0?h3?0.9?10?0.7?95cm

i?l

n

所以可得h3?67.5cm,取68cm

表3.4.9.1

3.5路面形式和路拱类型3.5.1路面形式采用全铺式

352路拱采用直线型路拱，中间用圆弧连接，圆弧半径R可用下式计

算:

R?

b6i?

206?2.5%

?133m

式中：R——圆弧半径，米;

b-----路面宽度，米;

i——路拱坡度;查表3.5.2.1得i=2.5%o

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4.参考文献

《道路工程》《露天采矿手册》《露天矿线路工程》《经

典笔记》

凌天青人民交通出版社