路基路面 課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(瀝青路面利用諾謨圖計(jì)算)

./路基路面工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書某新建瀝青高速路面設(shè)計(jì)〔利用諾謨圖計(jì)算道路與橋梁方向指導(dǎo)老師：專業(yè)年級(jí)：班級(jí),學(xué)號(hào)：學(xué)生：完成時(shí)間：20XX6月24日路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算基本資料：某地區(qū)規(guī)劃修建一條四車道的一級(jí)公路,沿線筑路材料的情況：石料：本地區(qū)山丘均產(chǎn)花崗巖、流紋巖和凝灰熔巖；儲(chǔ)量豐富,巖體完整。石料強(qiáng)度高。砂：海島沿岸多處沙灘可供取砂,運(yùn)輸較方便。土料：沿線丘崗均有磚紅色亞粘土和黃褐色砂礫質(zhì)粘土可供路基用土。此公路的設(shè)計(jì)年限為20年,擬采用瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。軸載分析。1、設(shè)計(jì)年限交通量的平均增長(zhǎng)率：由主要預(yù)測(cè)年交通量表可算得：20XX到20XX的年增長(zhǎng)率：,可算得：20XX到20XX的年增長(zhǎng)率：,可算得：20XX到2015年的年增長(zhǎng)率：,可算得：2015年到2020年的年增長(zhǎng)率：,可算得：故2、設(shè)計(jì)年限一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次的計(jì)算。路面設(shè)計(jì)采用雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以BZZ—100表示。當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí),換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N的公式為：預(yù)測(cè)交通組成表車型前軸重〔KN前軸重〔KN后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距〔m交通量〔輛/日躍進(jìn)NJ130解放CA10B黃河JN15016.2019.4049.0038.3060.85101.60111雙輪組雙輪組雙輪組——————702962661對(duì)于躍進(jìn)NJ130：前軸：=16.20KN<25KN,省略不算后軸：=1,=1,=38.30KN,P=100KN,=702次/d對(duì)于解放CA10B：前軸：=19.40KN<25KN,省略不算。后軸：=1,=1,=60.85KN,P=100KN,=962次/d對(duì)于黃河JN150:前軸：=1,=6.4,=49.00KN,P=100KN,=661次/d后軸：=1,=1,=101.60KN,P=100KN,=661次/d最終可匯成下表：軸載換算結(jié)果表〔彎沉車型〔KN<次/日>躍進(jìn)NJ130前軸16.2016.47020后軸38.301170210.8解放CA10B前軸19.4016.49620后軸60.8511962110.8黃河JN150前軸49.0016.4661190.0后軸101.6011661708.3合計(jì)1019.9設(shè)計(jì)年限一個(gè)方向上一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次的計(jì)算：設(shè)計(jì)年限為t=20年,=7.8%,雙向四車道,故車道系數(shù)選為0.4。故次當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N的公式為：同理,計(jì)算結(jié)果可如下表所示：軸載換算結(jié)果〔半剛性基層層底拉應(yīng)力車型〔KN<次/日>躍進(jìn)NJ130前軸16.2011.857020后軸38.30117020解放CA10B前軸19.4011.859620后軸60.851196218.1黃河JN150前軸49.0011.856610后軸101.6011661750.5合計(jì)768.6設(shè)計(jì)年限一個(gè)方向上一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次的計(jì)算：次擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案及厚度。組合方案,擬定了兩種,其簡(jiǎn)圖如下所示：方案一：方案二：細(xì)粒式瀝青混凝土h=細(xì)粒式瀝青混凝土h=4cm中粒式瀝青混凝土h=5cm粗粒式瀝青混凝土h=6cm水泥穩(wěn)定碎石h=20cm石灰土h=?級(jí)配碎、礫石h=12cm土基細(xì)粒式瀝青混凝土h=4cm中粒式瀝青混凝土h=6cm粗粒式瀝青混凝土h=8cm水泥穩(wěn)定碎石h=？二灰土h=16cm填隙碎石h=10cm土基各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度、土基的回彈模量的確定。確定各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度。查表可得下列設(shè)計(jì)參數(shù),匯表如下：材料名稱抗壓回彈模量〔15℃劈裂強(qiáng)度〔2015細(xì)粒式瀝青混凝土140020001.4中粒式瀝青混凝土120014001.0粗粒式瀝青混凝土100012000.8水泥穩(wěn)定碎石1500——0.5石灰土550——0.225二灰土750——0.25級(jí)配碎、礫石225————填隙碎石250————確定土基的回彈模量。該路段處于區(qū),為黏質(zhì)土,且稠度為1.00。查《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)》可得土基回彈模量為34.5設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定。對(duì)于一級(jí)公路,規(guī)要求以設(shè)計(jì)彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo),并進(jìn)行結(jié)構(gòu)底層拉應(yīng)力驗(yàn)算。1、設(shè)計(jì)彎沉值的計(jì)算:該公路為一級(jí)公路,故公路等級(jí)系數(shù)=1.0,且是瀝青混凝土面層,故面層類型系數(shù)=1.0。方案一：半剛性基層上設(shè)置40mm+50mm+60mm=150mm<160mml瀝青混合料結(jié)構(gòu)層,=1.0。故 mm方案二：半剛性基層上設(shè)置40mm+60mm+80mm=180mm,介于160mm和260mm之間的瀝青混合料結(jié)構(gòu)層,故由線性插可求得=1.12。故2、各層材料的容許層底拉應(yīng)力的計(jì)算。容許拉應(yīng)力細(xì)粒式瀝青混凝土：中粒式瀝青混凝土：粗粒式瀝青混凝土：水泥穩(wěn)定碎石：石灰土：二灰土：計(jì)算結(jié)果列于下表：各層材料的容許拉應(yīng)力材料名稱〔K〔細(xì)粒式瀝青混凝土1.42.680.5224中粒式瀝青混凝土1.02.680.3731粗粒式瀝青混凝土0.82.950.2712水泥穩(wěn)定碎石0.51.910.2618石灰土0.2252.460.0915二灰土0.252.460.1016確定設(shè)計(jì)層的厚度。1、方案一計(jì)算:<采用三層體系為計(jì)算體系>1令實(shí)際彎沉,則彎沉綜合修正系數(shù)彈性三層體系的實(shí)際彎沉故理論彎沉系數(shù)2將多層體系照彎沉等效的原則換算為按三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEHE則中層厚度的換算公式為：3查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖可得=1.44,查諾謨圖可得=5.8由三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖上的計(jì)算理論彎沉的公式可得：故再查諾謨圖可得故故=51.1由此可解得：2、方案二計(jì)算：<采用三層體系為計(jì)算體系>1令實(shí)際彎沉,則彎沉綜合修正系數(shù)彈性三層體系的實(shí)際彎沉故理論彎沉系數(shù)2將多層體系照彎沉等效的原則換算為按三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEHE則中層厚度的換算公式為：3查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖可得=1.44,查諾謨圖可得=5.8由三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖上的計(jì)算理論彎沉的公式可得：故再查諾謨圖可得故故由此可解得：層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算。公路為一級(jí)公路,故對(duì)瀝青混凝土面層、半剛性基層、底基層都應(yīng)進(jìn)行拉應(yīng)力的驗(yàn)算。1、方案一的層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算?！膊捎萌龑芋w系驗(yàn)算多層路面的結(jié)構(gòu)層底部拉應(yīng)力驗(yàn)算瀝青混凝土面層底面的彎拉應(yīng)力。將多層路面按照拉應(yīng)力相等的原則換算為彈性三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEHE由三層體系上層底面最大拉應(yīng)力系數(shù)計(jì)算諾謨圖可得,查諾謨圖可得：,又因?yàn)椴橹Z謨圖可得：故瀝青混凝土面層底面的最大拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力2驗(yàn)算半剛性基層底面的彎拉應(yīng)力。將多層路面按照拉應(yīng)力相等的原則換算為彈性三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEHE由三層體系上層底面最大拉應(yīng)力系數(shù)計(jì)算諾謨圖可得,查諾謨圖可得：,又因?yàn)椴橹Z謨圖可得：故半剛性基層底面的最大拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力3驗(yàn)算底基層底面的彎拉應(yīng)力。將多層路面按照拉應(yīng)力相等的原則換算為彈性三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEhE由三層體系上層底面最大拉應(yīng)力系數(shù)計(jì)算諾謨圖可得,查諾謨圖可得：,又因?yàn)椴橹Z謨圖可得：故半剛性基層底面的最大拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力2方案二的層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算?！膊捎萌龑芋w系驗(yàn)算多層路面的結(jié)構(gòu)層底部拉應(yīng)力驗(yàn)算瀝青混凝土面層底面的彎拉應(yīng)力。將多層路面按照拉應(yīng)力相等的原則換算為彈性三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEHE由三層體系上層底面最大拉應(yīng)力系數(shù)計(jì)算諾謨圖可得,查諾謨圖可得：,又因?yàn)椴橹Z謨圖可得：故瀝青混凝土面層底面的最大拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力2驗(yàn)算半剛性基層底面的彎拉應(yīng)力。將多層路面按照拉應(yīng)力相等的原則換算為彈性三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEHE由三層體系上層底面最大拉應(yīng)力系數(shù)計(jì)算諾謨圖可得,查諾謨圖可得：,又因?yàn)椴橹Z謨圖可得：故半剛性基層底面的最大拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力3驗(yàn)算底基層底面的彎拉應(yīng)力。將多層路面按照拉應(yīng)力相等的原則換算為彈性三層體系,如下圖所示：EhEhEhEhEhEhEhEEhEhE由三層體系上層底面最大拉應(yīng)力系數(shù)計(jì)算諾謨圖可得,查諾謨圖可得：,