路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计一、课程设计目的本次路基路面工程课程设计旨在通过实际工程案例的分析与设计，使学生深入理解路基路面工程的基本原理、设计方法和施工要点，培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力，提高学生的工程实践能力和创新思维。

二、设计资料

（一）工程概况某二级公路，设计车速为60km/h，双向两车道，路基宽度10m。该路段处于平原微丘区，地形较为平坦，沿线地质条件主要为粉质黏土，地下水位较浅，常年水位在地面以下1.5m左右。

（二）交通量预测根据交通量调查和预测，该路段近期（设计年限第1年）的年平均日交通量（AADT）为5000辆小客车/日，交通量年增长率为5%。车型比例为：小客车70%，中型车20%，大型车10%。

（三）气象资料该地区属于温带季风气候，年平均气温12℃，极端最高气温38℃，极端最低气温10℃。年平均降水量600mm，集中在69月，最大日降水量100mm。冬季有积雪，最大积雪厚度20cm。

三、路基设计

（一）横断面设计1.车道宽度根据设计车速和车道类型，确定每条车道宽度为3.5m。2.路肩宽度硬路肩宽度为0.75m，土路肩宽度为0.75m。3.路基边坡坡度填方路基边坡坡度采用1:1.5，挖方路基边坡坡度根据土质情况确定，粉质黏土路段采用1:1.0。

（二）路基填料选择与压实1.填料选择优先选用透水性好的材料作为路基填料，如砾石、碎石等。当缺乏透水性材料时，可采用粉质黏土，但应控制其含水量接近最佳含水量。2.压实标准填方路基压实度采用重型击实标准，不同填高的压实度要求如下：上路床（00.3m）：压实度不低于96%。下路床（0.30.8m）：压实度不低于96%。上路堤（0.81.5m）：压实度不低于94%。下路堤（1.5m以下）：压实度不低于93%。

（三）路基排水设计1.地面排水设置边沟、截水沟和排水沟等地面排水设施。边沟采用梯形断面，底宽0.6m，深度0.6m，边坡坡度1:1.0。截水沟设置在挖方路基上方，距坡口不小于5m，沟底纵坡不小于0.3%。排水沟将边沟和截水沟的水引出路基范围，断面尺寸根据流量计算确定。2.地下排水在地下水位较高的路段设置渗沟，采用填石渗沟，沟底宽0.8m，沟深1.0m，内填碎石，渗沟顶部设置反滤层，防止细颗粒土堵塞渗沟。

四、路面设计

（一）路面结构形式选择根据交通量、公路等级和当地材料供应情况，路面结构采用沥青混凝土路面。路面结构层由上至下依次为：1.上面层：4cm厚细粒式沥青混凝土（AC13）。2.下面层：6cm厚中粒式沥青混凝土（AC20）。3.基层：20cm厚水泥稳定碎石。4.底基层：20cm厚级配碎石。

（二）路面材料设计参数1.沥青混凝土细粒式沥青混凝土（AC13）：抗压模量1400MPa，劈裂强度1.4MPa。中粒式沥青混凝土（AC20）：抗压模量1200MPa，劈裂强度1.2MPa。2.水泥稳定碎石抗压模量1500MPa，7d无侧限抗压强度3.5MPa。3.级配碎石抗压模量300MPa。

（三）路面厚度计算1.路面设计弯沉值计算根据《公路沥青路面设计规范》（JTGD502017），采用双圆均布垂直荷载作用下的多层弹性连续体系理论计算路面设计弯沉值。计算公式如下：\[l_d=600N_e^{0.2}A_cA_sA_b\]其中，\(l_d\)为设计弯沉值（0.01mm），\(N_e\)为设计年限内一个车道累计当量轴次，\(A_c\)为公路等级系数，\(A_s\)为面层类型系数，\(A_b\)为基层类型系数。计算得到设计年限内一个车道累计当量轴次\(N_e=1.2×10^6\)次，公路等级系数\(A_c=1.0\)，面层类型系数\(A_s=1.0\)，基层类型系数\(A_b=1.0\)，则设计弯沉值\(l_d=33.2\)（0.01mm）。2.路面各结构层厚度计算采用多层弹性体系理论，通过设计软件进行迭代计算，确定路面各结构层厚度。计算过程中考虑了路面材料的模量、泊松比以及交通荷载等因素。经过计算，上面层厚度为4cm，下面层厚度为6cm，基层厚度为20cm，底基层厚度为20cm。

（四）路面排水设计1.路面表面排水在路面两侧设置路缘石，路缘石高度为0.15m，每隔20m设置一道横向排水缝，将路面表面水引入边沟。2.路面内部排水在基层底部设置排水基层，采用开级配碎石，厚度为10cm，在排水基层底部设置不透水的反滤层，防止细颗粒土进入排水基层，影响排水效果。

五、施工组织设计

（一）施工总体安排施工总工期为12个月，分为路基工程、路面基层工程、路面面层工程三个阶段进行施工。路基工程施工时间为第14个月，路面基层工程施工时间为第57个月，路面面层工程施工时间为第812个月。

（二）主要施工方法1.路基施工土方开挖采用机械开挖为主，人工配合清理边坡。填方路基采用分层填筑、分层压实的方法，填筑材料采用自卸汽车运输，推土机和平地机整平，压路机压实。路基排水工程与路基填筑同步进行，确保排水畅通。2.路面基层施工水泥稳定碎石基层采用厂拌法施工，摊铺机摊铺，压路机压实。施工过程中严格控制水泥剂量、含水量和压实度，确保基层质量。3.路面面层施工沥青混凝土面层采用热拌热铺法施工，摊铺机摊铺，压路机压实。施工前对原材料进行严格检验，控制沥青混合料的配合比和施工温度，确保路面平整度和压实度。

（三）施工进度计划制定详细的施工进度计划横道图，明确各分项工程的开始时间、完成时间和持续时间，确保施工进度满足总工期要求。施工进度计划横道图如下：

|施工阶段|分项工程|开始时间|完成时间|持续时间（月）||||||||路基工程|场地清理|第1个月上旬|第1个月中旬|0.5|||土方开挖|第1个月中旬|第2个月下旬|1.5|||填方路基填筑|第2个月上旬|第4个月上旬|2|||路基排水工程|第1个月上旬|第4个月下旬|4||路面基层工程|底基层施工|第5个月上旬|第6个月上旬|1|||基层施工|第6个月上旬|第7个月下旬|1.5||路面面层工程|下面层施工|第8个月上旬|第9个月中旬|1.5|||上面层施工|第9个月中旬|第12个月下旬|3|

（四）资源配置计划1.劳动力配置计划根据施工进度计划，合理安排各施工阶段的劳动力数量，高峰期劳动力数量约为100人，包括土方工、石方工、压路机操作工、摊铺机操作工、试验检测工等。2.材料供应计划根据施工进度计划，提前做好材料的采购和供应工作。材料供应计划如下：水泥：在基层施工前1个月开始供应，每月供应量约为1000t。碎石：在路基填筑和基层施工期间陆续供应，每月供应量约为5000m³。砂：在基层施工期间供应，每月供应量约为1000m³。沥青：在路面面层施工前1个月开始供应，每月供应量约为50t。3.机械设备配置计划根据施工需要，配备相应的机械设备，机械设备配置计划如下：挖掘机：2台。装载机：3台。推土机：2台。平地机：1台。压路机：3台。摊铺机：2台。沥青混凝土搅拌设备：1套。

六、质量控制与检测

（一）质量控制标准1.路基工程质量控制标准路基压实度符合设计要求。路基边坡坡度符合设计要求，边坡平顺，无明显冲沟。路基排水设施畅通，无积水现象。2.路面基层质量控制标准基层压实度符合设计要求。基层平整度偏差不超过规定值。基层强度满足设计要求，7d无侧限抗压强度符合设计标准。3.路面面层质量控制标准路面面层压实度符合设计要求。路面面层平整度偏差不超过规定值。路面面层厚度符合设计要求，厚度偏差不超过规定值。路面面层外观质量良好，无明显裂缝、坑洼、泛油等现象。

（二）质量检测方法1.路基工程质量检测方法压实度检测：采用灌砂法、核子密度仪法等检测路基压实度。边坡坡度检测：采用全站仪或水准仪测量边坡坡度。排水设施检测：通过观察和测量检查排水设施的畅通情况。2.路面基层质量检测方法压实度检测：采用灌砂法检测基层压实度。平整度检测：采用平整度仪检测基层平整度。强度检测：采用钻芯法或回弹仪检测基层强度。3.路面面层质量检测方法压实度检测：采用核子密度仪或钻芯法检测路面面层压实度。平整度检测：采用平整度仪检测路面面层平整度。厚度检测：采用钻芯法检测路面面层厚度。外观质量检测：通过观察检查路面面层外观质量。

（三）质量保证措施1.建立质量管理体系，明确质量责任，加强质量意识教育，提高全体施工人员的质量意识。2.严格按照设计文件和施工规范进行施工，加强施工过程中的质量控制，每道工序施工完毕后，必须经过质量检验合格后方可进行下一道工序施工。3.加强原材料和构配件的检验和试验，确保原材料和构配件的质量符合要求。4.定期进行质量检查和评估，及时发现和解决质量问题，对质量事故进行严肃处理，追究相关人员的责任。

七、环境保护与安全措施

（一）环境保护措施1.减少施工扬尘：施工现场采取洒水降尘措施，对易产生扬尘的材料采用覆盖、封闭等措施。2.控制施工噪声：合理安排施工时间，避免在居民休息时间进行高噪声作业，选用低噪声的施工设备，并采取有效的降噪措施。3.保护生态环境：施工过程中尽量减少对周边生态环境的破坏，对施工临时占地及时进行绿化恢复。4.妥善处理施工废弃物：施工废弃物应分类收集、存放，定期运至指定的垃圾处理场进行处理，严禁随意丢弃。

（二）安全措施1.建立安全管理体系，加强安全教育培训，提高全体施工人员的安全意识。2.施工现场设置明显的安全警示标志，配备必要的安全防护用品。3.加强施工现场的安全检查和隐患排查，及时发现和消除安全隐患。4.对施工机械和设备进行定期检查和维护，确保其安全性能良好。5.制定应急预案，提高应对突发事件的能力，确保施工安全。

八、课程设计总结通过本次路基路面工程课程设计，我对路基路面工程的设计方法、施工要点和质量控制有了更深入的理解和掌握。在设计过程中，我综合运用所学的路基路面工程知识，结合给定的设计资料，完成了路基路面的横断面设计、结构层厚度计算、施工组织设计、质量控制与检测以及环境保护与安全措施等内容。

在设计过程中，我遇到了一些问题，如路面厚度计算方法的选择、施工进度计划的优化等。