二級公路路面設(shè)計方案

二級大路路面設(shè)計方案路面設(shè)計原則路面構(gòu)造是直接為行車效勞的構(gòu)造，不僅受各類汽車荷載的作用，且直接暴露于自然環(huán)境中，經(jīng)受各種自然因素的作用。路面工程的工程造價占大路造價的很大局部，最大時50％以上。因此，做好路面設(shè)計是至關(guān)重要的。路面類型與構(gòu)造方案設(shè)計路面類型選擇應(yīng)在充分調(diào)查與勘察道路所在地區(qū)自然環(huán)境條件、使用要求、材料供給、施工和養(yǎng)護工藝等，并在路面類型選擇的根底上考慮路基支承條件確定構(gòu)造方案。由于路面工程量大，基墊層材料應(yīng)盡可能承受當?shù)夭牧?，并留意材料、施工工藝。同時，應(yīng)留意路面的功能和構(gòu)造承載力等是通過設(shè)計、施工、養(yǎng)護等共同保證的，可承受壽命周期費用分析技術(shù)合理確定路面類型和構(gòu)造。路面構(gòu)造設(shè)計的目的是供給在特定的使用期限內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受與其交通荷載適用的路面構(gòu)造，同時設(shè)計路面構(gòu)造，便于轉(zhuǎn)變道路行駛條件，提高效勞水平，滿足汽車運輸?shù)囊?，因此路面?yīng)起碼具備三個方面的使用要求：平坦、抗滑、承載力量。設(shè)計路段內(nèi)無不良地質(zhì)概況，沿線有小型石灰廠和水泥廠，砂石材料豐富；水泥與瀝青均需外運?？紤]到與水泥路面相比，瀝青混凝土路面外表平坦、無接縫、行車舒適，便于機械化施工，能加快施工進度；當破壞后，瀝青混凝土路面易于修補。故本設(shè)計承受瀝青混凝土路面路面構(gòu)造設(shè)計路面構(gòu)造設(shè)計就是對擬訂的路面構(gòu)造方案和選定建筑材料，運用標準建議的設(shè)計理論和方法對構(gòu)造進展力學驗算?，F(xiàn)階段大路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，學生應(yīng)綜合考慮當?shù)氐沫h(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型，然后進展設(shè)計。路面設(shè)計步驟本設(shè)計路面承受瀝青混凝土，瀝青路面構(gòu)造設(shè)計有以下四步:依據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求:進展交通量分析，確定路面等級和面層類型，計算設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次和設(shè)計彎沉值。按路基土類與干濕類型:將路基劃分為假設(shè)干路段(在一般狀況下路段長不宜小于500m，假設(shè)為大規(guī)模機械化施lkm)，確定各路段土基回彈模量?？蓞⒖紭藴释婆e構(gòu)造:擬定幾種可能的路面結(jié)組合與厚度方案，依據(jù)選用的材料進展協(xié)作比試驗及測定各構(gòu)造層材料的抗壓回彈模量、抗拉強度，確定各構(gòu)造層材料設(shè)計參數(shù)。依據(jù)設(shè)計彎沉值計算路面厚度:對高速大路、一級大路、二級大路瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層，應(yīng)驗算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求。如不滿足要求，或調(diào)整路面構(gòu)造層厚度，或變更路面構(gòu)造組合，或調(diào)整材料協(xié)作比、提高極限抗拉強度，再重計算。設(shè)計時，應(yīng)先擬定某一層作為設(shè)計層，擬定面層和其他各層的厚度。當承受半剛性基層、底基層構(gòu)造時，可任選一層為設(shè)計層，當承受半剛性基層、粒料類材料為底基層時，應(yīng)擬定面層、底基層厚度，以半剛性基層為設(shè)計層才能得到合理的構(gòu)造；當承受柔性基層、底基層的瀝青路面時，宜擬定面層、底基層的厚度，求算基層厚度，當求得基層厚度太厚時，可考慮選用瀝青碎石或乳化瀝青碎石做上基層，以減薄路面總厚度，增加構(gòu)造強度和穩(wěn)定性。路面設(shè)計設(shè)計資料本設(shè)計為雙車道二級大路，路面設(shè)計年限為15年，預測該路竣工后第一年的交通組成如下表7—1所示，在使用期內(nèi)交通量年平均增長率為8%。本路段位于西安省南部地區(qū)，屬于第Ⅵ自然區(qū)劃，為粉質(zhì)土，沿線有大量碎石集料，并有水泥、石灰等供給。7—1交通組成車車型前軸重后軸后后軸后軸交通量〔KN〕重軸輪組距〔/〔KN〕數(shù)〔cm〕日〕黃JN360河501102雙組輪<3550138拉51.4802雙組輪<3450東EQ140風23.769.21雙組輪450日ZM440野601002雙組輪<3400交通分析:瀝青路面設(shè)計年限為12年，車道系數(shù)見表7—20.7，大路等級為二級大路。7—2車道系數(shù)表行車道數(shù)特征行車道數(shù)特征η單車道1.0有分別0.5無分別0.6—0.7四車道0.4—0.5六車道0.3—0.47—3各分段時間增長率序號序號分段時間(年)交通量年增長率167％258％3349％設(shè)計方案本設(shè)計路面承受瀝青混凝土：路面竣工后第一年日平均當量軸次:37922.549282E+07路面竣工后第一年日平均當量軸次:5192設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次:3.490473E+077—4名稱名稱大路等級系面層類型系基層類型系數(shù)數(shù)數(shù)系數(shù)1.111路面設(shè)計彎沉值:

L 21.8(0.01mm)D確定土基的回彈模量此路為建路面，依據(jù)設(shè)計資料可知路基干濕狀態(tài)為枯燥狀態(tài)。依據(jù)設(shè)計資料，由設(shè)計標準《大路瀝青路面設(shè)計標準JTGD50-20231.10。0查設(shè)計標準《大路瀝青路面設(shè)計標準JTGD50-2023》中“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值(Mpa)”表得土基回彈模量為E 42.5Mpa。0路面構(gòu)造組合設(shè)計擬定路面構(gòu)造組合方案：依據(jù)規(guī)定推舉構(gòu)造，并考慮到大路沿途有大量碎石且有石灰供給，路面構(gòu)造面層承受瀝青混凝土〔取13cm，基層承受水泥穩(wěn)定碎石 〔厚度待定，底基層石粉煤灰碎石25cm。擬訂路面構(gòu)造層的厚度按二級路的路面來設(shè)計，由設(shè)計標準《大路瀝青路面設(shè)計標準JTGD50-2023》規(guī)定二級大路的面層由二層至三層組〔厚度為cm，中面層承受中粒式瀝青混凝土〔厚度為cm，下面層承受粗粒式瀝青混凝土〔厚度為6cm。各層材料的設(shè)計參數(shù)〔抗壓模量與劈裂強度：查設(shè)計標準《大路瀝青路面設(shè)計標準JTGD50-2023C20C和15CC20C和15C1400MPa和2023MPa瀝青混凝土為1200MPa和1600MPa900MPa和1200MPa，水泥碎石〔20C或15C〕為1500MPa，石灰粉煤灰土〔20C或15C〕為550MPa。各層材料的劈裂強度：細粒式瀝青混凝土為1MPa，中粒式瀝青混凝土為0.8MPa,粗粒式瀝青混凝土為0.6MPa0.6MPa0.4MPa。方案的計算狀況建路面構(gòu)造厚度計算：公路等級:二級大路建路面的層數(shù):5標準軸載:BZZ-10030(0.01mm)415(cm)0土地的回彈模量：E 42.5Mpa0容許拉應(yīng)力如下表：7—5各層材料劈裂強度與容許拉應(yīng)力層位構(gòu)造層材料名稱劈裂強度(MPa)o許拉應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土10.292中粒式瀝0.80.23青混凝土3粗粒式瀝青混凝土0.60.164水泥穩(wěn)定碎石0.60.285石灰粉煤灰土0.40.19各層的厚度入下表：7—6各層厚度表層位構(gòu)造層材料名厚(cm)度抗壓模量抗壓模量容許應(yīng)力稱(MPa)(20℃)(MPa)(15℃)(MPa)1凝土3140020230.82凝土4120016000.73粗粒式瀝青混690012000.6凝土4水泥穩(wěn)定碎石?150015000.145石灰煤渣碎石255505500.086土基36LD=30(0.01mm)H(4)=15cmLS=34.2(0.01mm)H(4)=20cmLS=29.7(0.01mm)H(4)=19.7cm(僅考慮彎沉)H(4)=19.7cm(第1H(4)=19.7cm(第2H(4)=19.7cm(第3H(4)=19.7cmσ(4)=0.145MPaH(4)=24.7cmσ(4)=0.128MPaH(4)=21.2cm(第4H(4)=21.2cmσ(5)=0.088MPaH(4)=26.2cm σ(5)=0.075MPaH(4)=24.3cm5層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)H(