《634522434《路基路面》課程設計說明書某高速公路的路面結構計算與路基設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《634522434《路基路面》課程設計說明書某高速公路的路面結構計算與路基設計（45頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 鄭州大學水利與環(huán)境學院 《路基路面》課程設計說明書 專 業(yè)：道路橋梁與渡河工程 學生姓名： 學 號： 完成時間：2012年1月14日 《路基路面》課程設計說明書 1 第一篇 設計任務書 5 一、設計題目： 5 二、設計資料： 5 1、設計任務書要求 5 2、氣象資料 5 3、地質資料與筑路材料 6 4、交通資料 6 5、設計標準 7 第二篇：設計具體內容 8 第一部分 ：路基設計 8 1．路基橫斷面布置 8 2、公路用地寬度 9 3

2、、路基最小填土高度 9 4、路基邊坡與排水 9 5、穩(wěn)定性 10 6、路基壓實標準 10 7、 地基評價 11 8、路基填料的考慮 11 9．基層及基層填料的考慮 12 10．路堤的防護 13 第二部分． 排水設計 13 1、路基排水設計 13 2、路面排水 14 3、中央分隔帶排水 14 第三部分 公路路面結構設計 14 一．路面結構組合設計分析 14 1．擬定路面結構組合方案 14 1）．在面層用瀝青混凝土，基層可以用兩種方案 15 2）．用混凝土路面 15 二．路面結構組合設計計算 15 第一節(jié)：半剛性基層瀝青路面 15 A:用水泥穩(wěn)定石屑和石灰

3、穩(wěn)定土為基層 15 1．瀝青路面設計彎沉值和容許拉應力計算 15 2．用程序計算路基厚度設計結果 17 當E=30mpa時計算結果 17 當E=60mpa時計算結果 21 B:組合式基層瀝青路面 24 1、軸載換算及設計彎沉值和容許拉應力計算結果 25 2．用程序計算路基厚度設計結果 25 E=30Mpa時結果 25 E=60Mpa時結果 29 第二節(jié)．柔性基層瀝青路面 32 1． 軸載換算及設計彎沉值和容許拉應力計算 32 2．用設計程序計算設計層層厚 34 當E=30Mpa時結果 34 當E=60Mpa時計算結果 37 第四部分 ：方案比較與選擇 40 一．

4、面層的選擇 40 二．基層的比較與選擇 41 三．特殊說明 42 第三篇 參考書目 42 第四篇 設計感想 43 附注 1、 一般路堤斷面圖01 2、 高路堤斷面圖02 3、 矮路堤斷面圖02 4、 全挖路堤斷面圖03 5、 擋土墻與護坡路堤斷面圖04 6、 路面結構方案圖05 7、 路基路面排水圖06 第45頁共45頁 第一篇 設計任務書 一、設計題目： 某高速公路的路面結構計算與路基設計 二、設計資料

5、： 1、設計任務書要求 河南某公路設計等級為高速公路，設計基準年為2010年，設計使用年限為15年，擬比選采用瀝青路面結構或水泥混凝土路面，需進行路面結構設計。 2、氣象資料 該公路處于Ⅱ5區(qū)，屬于溫暖帶大陸性季風氣候，氣候溫和，四季分明。年氣溫平均在14℃~14.5℃，一月份氣溫最低，月平均氣溫為-0.2℃~0.4℃，七月份氣溫27℃左右，歷史最高氣溫為40.5℃，歷史最低氣溫為-17℃，年平均降雨量為525.4毫米~658.4毫米，雨水多集中在6~9月份，約占全年降雨量50%以上。平均初霜日在11月上旬，終霜日在次年3月中下旬，年均無霜日為220天~266天。地面最大凍土深度位20

6、厘米，夏季多東南風，冬季多西北風，年平均風速在3.0米/秒左右。 3、地質資料與筑路材料 路線位于平原微丘區(qū)，調查及勘探中發(fā)現，該地區(qū)屬第四系上更新統(tǒng)（Q3al+pl），巖性為黃土狀粘土，主要分布于低山丘陵區(qū)，坡地前和山前沖積、傾斜平原表層，具有大空隙，垂直裂隙發(fā)育，厚度變化大，承載能力低，該層具輕微濕陷性。應注意發(fā)生不均勻沉陷的可能。其它未發(fā)現有影響工程穩(wěn)定的不良工程地質現象。當地沿線碎石產量豐富，石料質量良好，可考慮用水泥穩(wěn)定石屑作基層，路段所處的土基強弱懸殊，其計算回彈模量E0有兩個代表值分別為30 MPa和60MPa。沿線有多個石灰廠，產量大質量好。另外，附近發(fā)電廠粉煤灰儲量極為豐

7、富，可用于本項目建設，本項目所在地域較缺乏砂礫。 4、交通資料 根據工程可行性研究報告得知近期交通組成與交通量如表一所示，交通量年增長率如表二所示，不同車型的交通量參數見課本。 近期交通組成與交通量 表一 車型 交通量 （輛/日） 車型 交通量 （輛/日） 三菱FR415 400~600 江淮HF150 580~750 五十鈴NPR595G 500~650 東風SP9135B 560~700 江淮HF140A 510~650 五十鈴EXR181L 520~700 東風M340 520~660

8、 交通量年增長率 表二 期限 增長率γ（％） 期限 增長率γ（％） 2011～2015 8.0 2021～2025 5.5 2016～2020 6.5 5、設計標準 高速公路全線按六車道高速公路標準設計行車道、路緣帶、中間帶、硬路肩和土路肩。路基寬度35.0米，雙向三行車道233.75米，中間分隔帶寬3.0米，左側路緣帶0.75米，右側硬路肩總寬3.25米，土路肩寬0.75米。計算行車速度100Km/h，全線全封閉全立交。 要求根據以上設計資料，首先確定路面的類型，然后至少兩個方案進行比選，瀝青路面計算確定路面的各層厚度，并驗算層底彎拉

9、應力指標，路面材料的設計參數詳見教材和相關規(guī)范及設計手冊。本著因地制宜，就地取材的原則，選擇合理的路基橫斷面型式和邊坡坡度，并采取有效地防護措施，確保路基的強度和穩(wěn)定。本次設計最小填土高度為1.50m，填土高度平均為2.50米，。路基橫斷面布置，包括一般填方，半填半挖，全挖和陡坡路堤斷面，路基的設計參數詳見教材和相關規(guī)范及設計手冊。 考慮路基和路面的排水問題，因未提供地形圖，所以不進行排水的系統(tǒng)設計，但要設計路基邊溝、排水溝和截水溝；路面采用中央分隔帶排水和攔水帶。 第二篇：設計具體內容 第一部分 ：路基設計 1．路基橫斷面布置 由橫斷面設計（查《公路工程技術標準》（J

10、TGB01—2003）），高速公路雙向六車道設置斷面組成，路基寬度為35m，其中路面跨度為22.5m，中央分隔帶寬度為3.00m，其中中間帶寬度為1.5m，左側路緣帶寬度為0.752=1.5m，右側硬路肩寬度為3.252=6.5m，右側路緣帶寬度0.752=1.5m土路肩寬度為0.752=1.5m。路面橫坡為2%，土路肩橫坡為4%。 2、公路用地寬度 根據路基布置形式，填土高度及邊坡形式計算路基用地范圍，《規(guī)范》要求的公路用地寬度界限為公路路堤兩側排水溝外邊緣以外或路塹坡頂截水溝外邊緣以外不小于1m范圍內的土地；在有條件的地段，高速公路、一級公路不小于3m，此處設置為3m。 3、路基

11、最小填土高度 該高速公路路線位于平原微丘區(qū)，處于Ⅱ5區(qū)，在該設計中采用最小填土高度為1.50m。查路基臨界高度參考值可知，最小填土高度和臨界高度相比，處于Ⅱ5區(qū)的粘性土均處于干燥或中濕情況，則選用1.50m作為填土高度合適。 4、路基邊坡與排水 1）一般路堤： 路基邊坡坡度：查路堤邊坡坡度表可得，填料為砂類及粘性土時，邊坡的最大高度全部高度為20m,上部高度8m，下部高度12m。邊坡坡度上部高度1：1.5，下部高度1：1.75。 路基排水：由于平均雨量比較大，邊溝采用梯形，梯形邊溝內側邊坡為1：1.0~1：1.5，梯形低寬和深度為0.4~0.6 ，縱坡度采用0.6%，一般來說每隔30

12、0米設置出水口。排水溝采用梯形，距路基坡腳要大于2m。 2）陡坡路堤 路基寬度、路基高度、路基壓實、路基排水和一般路基相同，只是在路基邊坡坡度和填方上不同，陡坡路堤可采用砌石填方，砌石頂寬0.8m，基底以1:5的坡率向路基內側傾斜。砌石高度2~15m。 3）全挖路基 路基排水：邊溝采用梯形，內側邊坡1：1.0~1:1.5。梯形低寬和深度0.4~0.6。在邊坡坡頂設截水溝，采用梯形1:1.0~1:1.5。溝寬>0.5m，溝深>0.5m。長度200~500m。排水溝采用梯形，距路基坡腳要大于2m。 5、穩(wěn)定性 由橫斷面設計可知（查《公路路基設計規(guī)范》（JTJ013—2004））本公路路

13、基邊坡由于路基填土高度均小于8m，且路提邊坡采用1：1.5的坡度，路塹邊坡采用1：05的坡度。為了增加路堤穩(wěn)定性，可配置寬為1.0m護坡道，由于該段公路非高填土，故不需要進行邊坡穩(wěn)定性驗算。 6、路基壓實標準 1）路基開挖后要分層壓實，使之達到一定的密實度，做擊實實驗，在最佳含水率下壓實。 2）路基壓實采用重型壓實標準擊實實驗，確定擊實標準。壓實度應符合《公路工程技術標準》（JTG B01—2003）表4.0.4的要求 路基壓實度 填挖類別 路床頂面以下深度（m） 路基壓實度% （高速公路、一級公路） 零填即挖方

14、 0~0.30 0~0.80 — ≥96 填方 0~0.80 0.80~1.50 ＞1.50 ≥96 ≥94 ≥93 7、 地基評價 根據地質特性，作出地基評價與處理措施。由于路線地處平原微丘區(qū)，該地區(qū)屬于第四系，巖性為黃土狀粘土，主要分布于低山丘陵區(qū)，坡前和山前沖擊、傾斜平原表層，具有大空隙，垂直裂縫發(fā)育，厚度變化大，承載能力低，該層具輕微濕陷性，應注意發(fā)生不均勻沉陷的可能。 8、路基填料的考慮 考慮內容：當地沿線碎石產量豐富，石料質量良好?？煽紤]用水泥穩(wěn)定石屑作填料，沿線有多個石灰廠，產量大質量好。另外，附件發(fā)電廠粉煤灰儲量極為豐富，可用于本項目建設，本項

15、目所在地域較缺乏砂礫。高速公路、一級公路路基填料最小強度和填料最大粒徑應符合表3.3.1.4的規(guī)定 路基填料最小強度和最大粒徑要求 項目分類 路面底面以下深度（m） 填料最小度（CBR）（%） 填料最大粒徑（m） 高速公路 填 方 路 基 上路床 0~30 8 10 下路床 30~80 5 10 上路堤 80~150 4 15 下路堤 150以下 3 15 零填及路塹路床 0~30 8 10 注：①當路床填料CBR值達到表列要求時，可采取摻石灰或其它穩(wěn)定材料處理 ②粗粒土（填石）填料的最大粒徑，不應超過壓實層厚度的2/3

16、 9．基層及基層填料的考慮 當地沿線碎石產量豐富，石料質量良好?？煽紤]用水泥穩(wěn)定石屑作基層，路段所處的土基強弱懸殊，其計算回彈模量E0有兩個代表值分別為30和60MPa。沿線有多個石灰廠，產量大質量好。另外，附件發(fā)電廠粉煤灰儲量極為豐富，可用于本項目建設，本項目所在地域較缺乏砂礫。 10．路堤的防護 防風害，防水的沖刷，可以在邊坡植草。這里從略。 第二部分． 排水設計 1、路基排水設計 路基地表排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、躍水井和急流槽等，各類地段排水溝應高出設計水位0.2m以上。 一般路基排水：邊溝采用梯形，梯形邊溝內測邊坡為1：1.0∽1：1.5，梯形底寬和深度為

17、0.4∽0.6。排水溝采用梯形，距路基坡腳要大于2m。 陡坡路堤排水:和一般路基排水相同。 全挖路基排水：邊溝采用梯形，內測邊坡1：1.0∽1：1.5。梯形低寬和深度0.4∽0.6。在邊坡坡頂設截水溝，采用梯形1：1.0∽1：1.5。溝寬>0.5m,溝深>0.5m。長度200∽500m。排水溝采用梯形，距路基坡腳要大于2m。 2、路面排水 路面排水采用集中排水方式，路面雨雪水流隨攔水帶匯集，每30∽40米在路基一側設置水簸箕將路面積水引至路側排水溝。超高路段路面排水在中央分隔帶設置排水溝，彎道外側的半幅路面水匯入排水溝，通過跌水井和橫向排水管道將路面積水溝內的水引入路側排水溝。

18、 3、中央分隔帶排水 中央分隔帶用5cm厚水泥混凝土密封表面做成與路面相同的橫坡，將水引入路側排水溝。 第三部分 公路路面結構設計 一．路面結構組合設計分析 1．擬定路面結構組合方案 已知材料中“當地沿線碎石產量豐富，石料質量良好，可考慮用水泥穩(wěn)定石屑作基層，路段所處的土基強弱懸殊，其計算回彈模量E0有兩個代表值分別為30 MPa和60MPa。沿線有多個石灰廠，產量大質量好。另外，附近發(fā)電廠粉煤灰儲量極為豐富，可用于本項目建設，本項目所在地域較缺乏砂礫?！? 所以 1）．用瀝青混凝土，基層可以用兩種方案 1） 半剛性基層瀝青路面 其中用水泥穩(wěn)定石屑和石灰穩(wěn)定土為基層

19、 2） 組合式基層瀝青路面 其中用水泥粉煤灰碎石和石灰穩(wěn)定碎石為基層 3） 剛性基層瀝青路面 其中用貧混凝土摻加粉煤灰做基層 4） 柔性基層瀝青路面 其中用瀝青處治的級配碎石做基層 2）．用混凝土路面 1）基層可以用瀝青穩(wěn)定碎石基層，水泥穩(wěn)定粒料基層，用連續(xù)配筋混凝土面層 2）用低等級混凝土作為基層，面板與基層連續(xù)攤鋪，面層與基層視為復合式路面 每種結構的土基計算回彈模量E0有兩個代表值分別為30 MPa和60MPa。 二．路面結構組合設計計算 第一節(jié)：半剛性基層瀝青路面 A:用水泥穩(wěn)定石屑和石灰穩(wěn)定土為基層 1．瀝青路面設計彎沉值和容許拉應力計算 已知數據 ：高速公路

20、等級，十五年設計年限，增長率分三段，七種車輛類型如上表，瀝青混凝土面層類型系數為1，半剛性基層類型系數1，路面結構為五層 用瀝青混凝土面層，水泥穩(wěn)定石屑和石灰穩(wěn)定土為基層。 結果如下 軸載換算及設計彎沉值和容許拉應力計算 序號 車 型 名 稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數 后軸輪組數 后軸距 交通量 1 三菱FR415 30 51 1 雙輪組 500 2 五十鈴NPR595 23.5 44 1 雙輪

21、組 600 3 江淮HF140A 18.9 41.8 1 雙輪組 600 4 東風KM340 24.6 67.8 1 雙輪組 600 5 江淮HF150 45.1 101.5 1 雙輪組 600 6 東風SP9135B 20.1 72.

22、6 2 雙輪組 >3 650 7 五十鈴EXR181 60 100 3 雙輪組 >3 600 設計年限 15 車道系數 0.4 序號 分段時間(年) 交通量年增長率（%） 1 5 9 2 5 7.5 3 5 5.5 當以設計彎沉值為指標及瀝青層層底拉應力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 3506 設計年限內一個車道上累計當量軸次 : 1.284373E+07 當進

23、行半剛性基層層底拉應力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 2813 設計年限內一個車道上累計當量軸次 : 1.030503E+07 公路等級 高速公路 公路等級系數 1 面層類型系數 1 基層類型系數 1 路面設計彎沉值 : 22.7 (0.01mm) 層位 結 構 層 材 料 名 稱 劈裂強度(MPa) 容許拉應力(MPa) 1 細粒式瀝青混凝土 1.4 0 .42 2 中粒式瀝青混凝土 1 0

24、 .3 3 粗粒式瀝青混凝土 0 .8 0 .22 4 水泥穩(wěn)定石屑 0 .6 0 .23 5 石灰碎石土 0 .3 0 .11 2．用程序計算路基厚度設計結果 當E=30mpa時計算結果 新建路面結構厚度計算 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載

25、: BZZ-100 路面設計彎沉值 : 22.7 (0.01mm) 路面設計層層位 : 4 設計層最小厚度 : 20 (cm) 層位 結 構 層 材 料 名 稱 厚度(cm)抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa) 容許應力 (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混凝土 4 1400 2000

26、 0 .4 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1600 0.3 3 粗粒式瀝青混凝土 7 900 1200 0 .2 4 水泥穩(wěn)定石屑 ? 1500 1500 0 .14 5 石灰碎石土 25 550 550

27、 0 .11 6 土基 30 按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= 22.7 (0.01mm) H( 4 )= 30 cm LS= 23.3 (0.01mm) H( 4 )= 35 cm LS= 21 (0.01mm) H( 4 )= 31.3 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應力驗算設計層厚度 : H( 4 )= 31.3 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求

28、) H( 4 )= 31.3 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 31.3 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 31.3 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 31.3 cm(第 5 層底面拉應力驗算滿足要求) 路面設計層厚度 : H( 4 )= 31.3 cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 31.3 cm(同時考慮彎沉和拉應力) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 5

29、0 cm 驗算結果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對設計層厚度取整，最后得到路面設計結果如下 --------------------------------------- 細粒式瀝青混凝土 4 cm --------------------------------------- 中粒式瀝青混凝土 6 cm ---------------------------------------

30、 粗粒式瀝青混凝土 7 cm --------------------------------------- 水泥穩(wěn)定石屑 32 cm --------------------------------------- 石灰碎石土 25 cm --------------------------------------- 土基

31、 E=30 Mpa 竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算結果 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 層位 結 構 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計算信息 (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混凝土 4 1400

32、 2000 計算應力 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1600 計算應力 3 粗粒式瀝青混凝土 7 900 1200 計算應力 4 水泥穩(wěn)定碎石 20 1500 1500 計算應力 5 石灰碎石土 25

33、 550 550 計算應力 6 土基 30 計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 29.3 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 32.6 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 38.5 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 45.6 (0.01mm)

34、 第 5 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 123.5 (0.01mm) 土基頂面竣工驗收彎沉值 LS= 383.1 (0.01mm)(根據“基層施工規(guī)范”第88頁公式) LS= 310.5 (0.01mm)(根據“測試規(guī)程”第56頁公式) 計算新建路面各結構層底面最大拉應力 : 第 1 層底面最大拉應力 σ( 1 )=-0.235 (MPa) 第 2 層底面最大拉應力 σ( 2 )=-0.054 (MPa) 第 3 層底面最大拉應力 σ( 3 )=-0.032 (MPa) 第 4 層底面最大拉應

35、力 σ( 4 )= 0.134 (MPa) 第 5 層底面最大拉應力 σ( 5 )= 0.085 (MPa) 當E=60mpa時計算結果 新建路面結構厚度計算 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 路面設計彎沉值 : 22.7 (0.01mm) 路面設計層層位 : 4 設計層最小厚度 : 20 (cm) 層位

36、結 構 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa)抗壓模量(MPa) 容許應力 (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 0 .4 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1600 0 .3 3 粗粒式瀝青混凝土 7

37、 900 1200 0.2 4 水泥穩(wěn)定石屑 ? 1500 1500 0 .14 5 石灰碎石土 25 550 550 0 .11 6 土基 60 按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= 22.7 (0.01mm)

38、 H( 4 )= 20 cm LS= 22 (0.01mm) 由于設計層厚度 H( 4 )=Hmin時 LS<=LD, 故彎沉計算已滿足要求 . H( 4 )= 20 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應力驗算設計層厚度 : H( 4 )= 20 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 20 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 20 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 20 cm(第 4 層底面拉應力

39、驗算滿足要求) H( 4 )= 20 cm(第 5 層底面拉應力驗算滿足要求) 路面設計層厚度 : H( 4 )= 20 cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 20 cm(同時考慮彎沉和拉應力) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 50 cm 驗算結果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對設計層厚度取整, 最后得到路面結構設計結果如下: --------------------------------------- 細

40、粒式瀝青混凝土 4 cm --------------------------------------- 中粒式瀝青混凝土 6 cm --------------------------------------- 粗粒式瀝青混凝土 7 cm --------------------------------------- 水泥穩(wěn)定石屑 20 cm

41、 --------------------------------------- 石灰碎石土 25 cm --------------------------------------- 土基E=60Mpa 竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 層位 結 構 層 材 料 名 稱 厚度(cm)

42、抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計算信息 (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 計算應力 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1600 計算應力 3 粗粒式瀝青混凝土 7 900 1200

43、 計算應力 4 水泥穩(wěn)定石屑 20 1500 1500 計算應力 5 石灰碎石土 25 550 550 計算應力 6 土基 60 計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 22 (0.01mm) 第 2 層

44、路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 24.3 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 28.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 33.4 (0.01mm) 第 5 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 82.8 (0.01mm) 土基頂面竣工驗收彎沉值 LS= 200 (0.01mm)(根據“基層施工規(guī)范”第88頁公式)，LS= 155.3 (0.01mm)(根據“測試規(guī)程”第56頁公式) 計算新建路面各結構層底面最大拉應力 : 第 1 層底面最大拉應力 σ(

45、1 )=-0.209 (MPa) 第 2 層底面最大拉應力 σ( 2 )=-0.04 (MPa) 第 3 層底面最大拉應力 σ( 3 )=-0.028 (MPa) 第 4 層底面最大拉應力 σ( 4 )= 0.119 (MPa) 第 5 層底面最大拉應力 σ( 5 )= 0.066 (MPa) B:組合式基層瀝青路面 即用石灰粉煤灰碎石石灰土穩(wěn)定碎石做基層時： 1、軸載換算及設計彎沉值和容許拉應力計算結果 當以設計彎沉值為指標及瀝青層層底拉應力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 2762 設計

46、年限內一個車道上累計當量軸次 : 1.011819E+07 當進行半剛性基層層底拉應力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 2119 設計年限內一個車道上累計當量軸次 : 7762655 公路等級 高速公路 公路等級系數 1 面層類型系數 1 基層類型系數 1 路面設計彎沉值 : 23.8 (0.01mm) 層位 結 構 層 材 料 名 稱 劈裂強度(MPa) 容許拉應力(MPa) 1 細粒式瀝青混凝土 1.4 0.45 2

47、 中粒式瀝青混凝土 1 0.32 3 粗粒式瀝青混凝土 0.8 0.23 4 石灰粉煤灰碎石 0.6 0.3 5 石灰土穩(wěn)定碎石 0.4 0.2 2．用程序計算路基厚度設計結果 E=30Mpa時結果 新建路面結構厚度計算 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面

48、的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 路面設計彎沉值 : 23.8 (0.01mm) 路面設計層層位 : 4 設計層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結構層材料名稱 厚度(cm)抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應力(MPa) (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混凝土

49、 3 1400 2000 0.45 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 0.32 3 粗粒式瀝青混凝土 6 900 1200 0.23 4 石灰粉煤灰碎石 ? 1500 1500 0.3 5 石灰土穩(wěn)定碎石

50、 25 550 550 0.2 6 土基 30 按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= 23.8 (0.01mm) H( 4 )= 30 cm LS= 25.1 (0.01mm) H( 4 )= 35 cm LS= 22.5 (0.01mm) H( 4 )= 32.5 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應力驗算設計層厚度 : H( 4

51、 )= 32.5 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 32.5 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 32.5 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 32.5 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 32.5 cm(第 5 層底面拉應力驗算滿足要求) 路面設計層厚度 : H( 4 )= 32.5 cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 32.5 cm(同時考慮彎沉和拉應力) 驗算路面防

52、凍厚度 : 路面最小防凍厚度 50 cm 驗算結果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對設計層厚度取整, 最后得到路面結構設計結果如下: --------------------------------------- 細粒式瀝青混凝土 3 cm --------------------------------------- 中粒式瀝青混凝土 4 cm ----------------

53、----------------------- 粗粒式瀝青混凝土 6 cm --------------------------------------- 石灰粉煤灰碎石 33 cm --------------------------------------- 石灰土穩(wěn)定碎石 25 cm ---------------------------------------

54、 土基 竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 層位 結 構 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計算信息 (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混凝土 3 1400 2000

55、 計算應力 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 計算應力 3 粗粒式瀝青混凝土 6 900 1200 計算應力 4 石灰粉煤灰碎石 33 1500 1500 計算應力 5 石灰土穩(wěn)定碎石 25 550 550 計算應力 6

56、 土基 30 計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 23.5 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 25.1 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 27.3 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 30.5 (0.01mm) 第 5 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 123.5 (0.01mm) 土基頂

57、面竣工驗收彎沉值 LS= 383.1 (0.01mm)(根據“基層施工規(guī)范”第88頁公式)， LS= 310.5 (0.01mm)(根據“測試規(guī)程”第56頁公式) 計算新建路面各結構層底面最大拉應力 : 第 1 層底面最大拉應力 σ( 1 )=-0.236 (MPa) 第 2 層底面最大拉應力 σ( 2 )=-0.104 (MPa) 第 3 層底面最大拉應力 σ( 3 )=-0.059 (MPa) 第 4 層底面最大拉應力 σ( 4 )= 0.108 (MPa) 第 5 層底面最大拉應力 σ( 5 )= 0

58、.065 (MPa) E=60Mpa時結果 新建路面結構厚度計算 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 路面設計彎沉值 : 23.8 (0.01mm) 路面設計層層位 : 4 設計層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結 構 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應力(MPa)

59、 (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混凝土 3 1400 2000 0.8 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 0 .7 3 粗粒式瀝青混凝土 6 900 1200 0.6 4 石灰粉

60、煤灰碎石 ? 1500 1500 0 .14 5 石灰土穩(wěn)定碎石 25 550 550 0.08 6 土基 60 按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= 23.8 (0.01mm) H( 4 )= 20 cm LS= 24 (0.01mm) H( 4 )= 25 cm LS=

61、21.2 (0.01mm) H( 4 )= 20.4 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應力驗算設計層厚度 : H( 4 )= 20.4 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 20.4 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 20.4 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 20.4 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 20.4 cm(第 5 層底面拉應力驗算滿足要求) 路面設計層厚度 : H( 4 )

62、= 20.4 cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 20.4 cm(同時考慮彎沉和拉應力) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 50 cm驗算結果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .通過對設計層厚度取整, 最后得到路面結構設計結果如下: --------------------------------------- 細粒式瀝青混凝土 3 cm --------------------------------------- 中粒式瀝青混凝

63、土 4 cm --------------------------------------- 粗粒式瀝青混凝土 6 cm --------------------------------------- 石灰粉煤灰碎石 21 cm --------------------------------------- 石灰土穩(wěn)定碎石 25 cm ---

64、------------------------------------ 土基 竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 層位 結 構 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計算信息 (20℃) (15℃) 1 細粒式瀝青混

65、凝土 3 1400 2000 計算應力 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 計算應力 3 粗粒式瀝青混凝土 6 900 1200 計算應力 4 石灰粉煤灰碎石 20 1500 1500 計算應力 5 石灰土穩(wěn)定碎石 25

66、 550 550 計算應力 6 土基 60 計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 24 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 25.9 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 28.9 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 33.4 (0.01mm) 第 5 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 82.8 (0.01mm) 土基頂面竣工驗收彎沉值 LS= 200 (0.01mm)(根據“基層施工規(guī)范”第88頁公式) LS= 155.3 (0.01mm)(根據“測試規(guī)程”第56頁公式) 計算新建路面各結構層底面最大拉應力 : 第 1 層底面最大拉應力 σ( 1 )=-0.258 (MPa) 第 2 層底面最大拉應