路基路面工程課程設(shè)計(jì)(+心得)

1、.路基路面工程課程設(shè)計(jì)；.瀝青路面設(shè)計(jì)方案一：（1）軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算序號(hào) 車 型 名 稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距(m) 交通量 1 三菱T653B 29.3 48 1 雙輪組 2000 2 日野KB222 50.2 104.3 1 雙輪組 1000 3 東風(fēng)EQ140 23.7 69.2 1 雙輪組 2000 4 解放CA10B 19.4 60.85 1 雙輪組 1000 5 黃河JN163 58.6 114 1 雙輪組 1000 設(shè)計(jì)年限 12 車道系數(shù) 1 序號(hào) 分段時(shí)間(年) 交通量年增長(zhǎng)率 1 5 6 2 4 5 3 3 4 當(dāng)以

2、設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4606 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.745796E+07 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4717 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.811967E+07 公路等級(jí) 二級(jí)公路公路等級(jí)系數(shù) 1.1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.5 (0.01mm)層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 1 .28 2 粗粒式瀝青混凝土 .8 .21 3 石灰水泥粉煤灰土 .8 .3

3、 4 天然砂礫（2）新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路新建路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.5 (0.01mm)路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 10 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 1500 1600 1.2 2 粗粒式瀝青混凝土 7 1200 1300 .8 3 石灰水泥粉煤灰土 25 900 900 .4 4 天然砂礫 ? 250 250 5 土基 32 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : L

4、D= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 85 cm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 :H( 4 )= 85 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H( 4 )= 85 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)H( 4 )= 85 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 85 cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 85 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 50 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,

5、路面總厚度滿足防凍要求 . 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 cm 粗粒式瀝青混凝土 7 cm 石灰水泥粉煤灰土 25 cm 天然砂礫 85 cm 土基（3）竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路新建路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計(jì)算信息 (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 1500 1600 計(jì)算應(yīng)力 2 粗粒式瀝青混凝土 7 1200 1300 計(jì)算應(yīng)力 3 石灰水泥粉煤灰土 25 900 900 計(jì)算應(yīng)

6、力 4 天然砂礫 8 250 250 不算應(yīng)力 5 土基 32 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 49.7 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 56.9 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 78.8 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 403.1 (0.01mm) 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 360.6 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁(yè)公式) LS= 291.1 (0.01mm)(根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁(yè)公式) 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力

7、: 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-.359 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-.033 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )= .235 (MPa)方案二：（1）軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算序號(hào) 車 型 名 稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距(m) 交通量 1 三菱T653B 29.3 48 1 雙輪組 2000 2 日野KB222 50.2 104.3 1 雙輪組 1000 3 東風(fēng)EQ140 23.7 69.2 1 雙輪組 2000 4 解放CA10B 19.4 60.85 1 雙輪組 1000 5 黃河JN163

8、 58.6 114 1 雙輪組 1000 設(shè)計(jì)年限 12 車道系數(shù) 1 序號(hào) 分段時(shí)間(年) 交通量年增長(zhǎng)率1 5 6 2 4 5 3 3 4 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4606 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.745796E+07 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4717 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.811967E+07 公路等級(jí) 二級(jí)公路公路等級(jí)系數(shù) 1.1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.5 (0.01mm)層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名

9、稱 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 1 .28 2 中粒式瀝青混凝土 .8 .23 3 粗粒式瀝青碎石 4 水泥穩(wěn)定碎石 .6 .29 5 水泥石灰砂礫土 .25 .09（2）新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 21.5 (0.01mm)路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 2.5 1500 1600 .

10、8 2 中粒式瀝青混凝土 4 1250 1380 .7 3 粗粒式瀝青碎石 5 1200 1400 4 水泥穩(wěn)定碎石 ? 1700 1700 .14 5 水泥石灰砂礫土 20 1500 1500 .08 6 土基 32 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 25 cm LS= 23.9 (0.01mm) H( 4 )= 30 cm LS= 21.2 (0.01mm) H( 4 )= 29.4 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 29.4 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= 29.4 cm(第 2

11、 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= 29.4 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= 49.4 cm ( 5 )= .09 MPa H( 4 )= 54.4 cm ( 5 )= .08 MPa H( 4 )= 54.3 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 29.4 cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 54.3 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 50 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .（3）竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn)

12、 軸 載 : BZZ-100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計(jì)算信息 (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 2.5 1500 1600 計(jì)算應(yīng)力 2 中粒式瀝青混凝土 4 1250 1380 計(jì)算應(yīng)力 3 粗粒式瀝青碎石 5 1200 1400 不算應(yīng)力 4 水泥穩(wěn)定碎石 20 1700 1700 計(jì)算應(yīng)力 5 水泥石灰砂礫土 20 1500 1500 計(jì)算應(yīng)力 6 土基 32 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 27.2 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 L

13、S= 29.2 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 32.5 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 37.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 99.8 (0.01mm)土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 360.6 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁(yè)公式) LS= 291.1 (0.01mm)(根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁(yè)公式)計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-.239 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-.142 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 (

14、 4 )= .061 (MPa) 第 5 層底面最大拉應(yīng)力 ( 5 )= .206 (MPa)水泥混凝土路面方案一：（1）水泥混凝土路面設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì)公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路變異水平的等級(jí) : 中 級(jí)可 靠 度 系 數(shù) : 1.12 面 層 類 型 : 普通混凝土面層序 路 面 行 駛 單軸單輪 軸載 單軸雙輪 軸載 雙軸雙輪 軸載 三軸雙輪 軸載 交通量號(hào) 車 輛 名 稱 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 (kN) (kN) (kN) (kN)1 單后軸貨車 0 0 2 77.3 0 0 0 0 2000 2 單后軸貨車

15、0 0 2 154.3 0 0 0 0 1000 3 單后軸貨車 0 0 2 92.9 0 0 0 0 2000 4 單后軸貨車 0 0 2 80.25 0 0 0 0 1000 5 單后軸貨車 0 0 2 172.6 0 0 0 0 1000 行駛方向分配系數(shù) 1 車道分配系數(shù) 1 輪跡橫向分布系數(shù) .4 交通量年平均增長(zhǎng)率 5 混凝土彎拉強(qiáng)度 5 MPa 混凝土彎拉模量 33000 MPa混凝土面層板長(zhǎng)度 6 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 面層最大溫度梯度 88 /m 接縫應(yīng)力折減系數(shù) .87 基(墊)層類型-新建公路土基上修筑的基(墊)層層位 基（墊）層材料名稱 厚度(mm) 回彈模量(MPa)

16、 1 水泥穩(wěn)定粒料 180 1300 2 石灰粉煤灰土 150 600 3 土基 30 基層頂面當(dāng)量回彈模量 ET= 165.5 MPaHB= 220 r= .691 SPS= 1.27 SPR= 5.52 BX= .7 STM= 2.23 KT= .55 STR= 1.22 SCR= 6.74 GSCR= 7.55 RE= 51 %HB= 289 r= .907 SPS= .87 SPR= 3.77 BX= .51 STM= 2.13 KT= .53 STR= 1.13 SCR= 4.9 GSCR= 5.49 RE= 9.8 %HB= 307 r= .964 SPS= .8 SPR= 3.4

17、6 BX= .46 STM= 2.06 KT= .52 STR= 1.08 SCR= 4.54 GSCR= 5.08 RE= 1.6 %HB= 310 r= .973 SPS= .79 SPR= 3.42 BX= .46 STM= 2.08 KT= .53 STR= 1.09 SCR= 4.51 GSCR= 5.05 RE= 1 %HB= 312 r= .979 SPS= .78 SPR= 3.38 BX= .44 STM= 2.01 KT= .51 STR= 1.03 SCR= 4.41 GSCR= 4.94 RE=-1.2 %設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù) : 1.447365E+07

18、 路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 : 20 年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) : 6.987341E+10 路面承受的交通等級(jí) :特重交通等級(jí)基層頂面當(dāng)量回彈模量 : 165.5 MPa混凝土面層設(shè)計(jì)厚度 : 312 mm（2）新建基(墊)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值計(jì)算 新建基(墊)層的層數(shù) : 2 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100層位 基（墊）層 材 料 名 稱 厚度(mm) 回彈模量(MPa) 1 水泥穩(wěn)定粒料 240 1600 2 石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料 180 1300 3 土基 32 第 1 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 36.4 (0.01mm)(根據(jù)“瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范”公式計(jì)算) LS= 42

19、.4 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算)第 2 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 122.1 (0.01mm)(根據(jù)“瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范”公式計(jì)算) LS= 170.1 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算)土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 291.1 (0.01mm)(根據(jù)“路基路面測(cè)試規(guī)程”公式計(jì)算) LS= 360.6 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算)方案二：（2）水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路變異水平的等級(jí) : 中 級(jí)可 靠 度 系 數(shù) : 1.13 面 層 類 型 : 普通混

20、凝土面層序 路 面 行 駛 單軸單輪 軸載 單軸雙輪 軸載 雙軸雙輪 軸載 三軸雙輪 軸載 交通量號(hào) 車 輛 名 稱 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 (kN) (kN) (kN) (kN)1 單后軸貨車 0 0 2 77.3 0 0 0 0 2000 2 單后軸貨車 0 0 2 154.3 0 0 0 0 1000 3 單后軸貨車 0 0 2 92.9 0 0 0 0 2000 4 單后軸貨車 0 0 2 80.25 0 0 0 0 1000 5 單后軸貨車 0 0 2 172.6 0 0 0 0 1000 行駛方向分配系數(shù) 1 車道分配系數(shù) 1 輪跡橫向分布系

21、數(shù) .39 交通量年平均增長(zhǎng)率 5 混凝土彎拉強(qiáng)度 5 MPa 混凝土彎拉模量 33000 MPa混凝土面層板長(zhǎng)度 6 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 面層最大溫度梯度 88 /m 接縫應(yīng)力折減系數(shù) .87 基(墊)層類型-新建公路土基上修筑的基(墊)層層位 基（墊）層材料名稱 厚度(mm) 回彈模量(MPa) 1 水泥穩(wěn)定粒料 160 1300 2 石灰粉煤灰土 180 600 3 填隙碎石 150 500 4 土基 32 基層頂面當(dāng)量回彈模量 ET= 212.4 MPaHB= 220 r= .636 SPS= 1.21 SPR= 5.25 BX= .69 STM= 2.21 KT= .54 STR=

22、 1.2 SCR= 6.45 GSCR= 7.29 RE= 45.8 %HB= 282 r= .815 SPS= .86 SPR= 3.71 BX= .52 STM= 2.12 KT= .53 STR= 1.13 SCR= 4.84 GSCR= 5.47 RE= 9.4 %HB= 298 r= .861 SPS= .79 SPR= 3.43 BX= .49 STM= 2.12 KT= .53 STR= 1.13 SCR= 4.56 GSCR= 5.15 RE= 3 %HB= 304 r= .878 SPS= .77 SPR= 3.33 BX= .47 STM= 2.07 KT= .52 STR

23、= 1.08 SCR= 4.41 GSCR= 4.98 RE=-.4 %設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù) : 1.447365E+07 路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 : 20 年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) : 6.812657E+10 路面承受的交通等級(jí) :特重交通等級(jí)基層頂面當(dāng)量回彈模量 : 212.4 MPa混凝土面層設(shè)計(jì)厚度 : 304 mm（2）新建基(墊)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值計(jì)算 新建基(墊)層的層數(shù) : 3 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100層位 基（墊）層 材 料 名 稱 厚度(mm) 回彈模量(MPa) 1 水泥穩(wěn)定粒料 160 1300 2 石灰土 180 600 3 填隙碎石 150 500 4 土基 32 第 1 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 43 (0.01mm)(根據(jù)“瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范”公式計(jì)算) LS= 51.4 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算)第 2 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 84.7 (0.01mm)(根據(jù)“瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范”公式計(jì)算) LS= 111.7 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算