13年路基路面工程课程设计.docVIP

一、沥青路面结构设计 车型 前轴重 (KN) 后轴重 （KN） 后轴数 轮组数 后轴距 （m） 交通量 （次/日） 解放CA15 20.97 70.38 1 双 413 黄河JN150 49.00 101.6 1 双 350 扶桑FP101 54.0 100.0 1 双 400 东风EQ140 49.0 101.6 1 双 350 长征XD361 47.6 2*90.7 2 双 1.32 200 日野KB222 50.2 104.3 1 双 150 甲乙两地计划修建一条四车道一级公路。在使用期间内交通量年平均增长率为5%。该路段处于Ⅳ7区，路基土为粉质土，稠度1.0, 沿途有大量碎石集料及石灰供应。预测该路竣工后第一年的交通组成如下表，试对该公路进行沥青路面结构设计并绘制路面结构图。 思路分析： 由公路为一级公路，其使用年限为t=15年，使用期内交通量平均增长率为r=5%,该路段为Ⅳ7区且为粉质土稠度=1.0，知土基回弹模量为E=40.0MPa。 首先 ①轴载分析：以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次。 ②结构组合与材料选取 ③设计指标确定 ④设计资料总结 ⑤确定石灰厚度 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。 1、以设计弯沉值为指标及验算沥青屋层底拉应力中的累计当量轴次。 ①轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 轴载换算结果（弯沉） 车型 （KN）　 解放CA15 前轴 20.97 1 6.4 413 2.96 后轴 70.38 1 1 413 89.6 黄河JN150 前轴 49 1 6.4 350 100.6 后轴 101.6 1 1 350 375.0 扶桑FP101 前轴 54 1 6.4 400 175.5 后轴 100 1 1 400 400.0 东风EQ140 前轴 49 1 6.4 350 100.6 后轴 101.6 1 1 350 375.0 长征XD361 前轴 47.6 1 6.4 200 50.7 后轴 2*90.7 2.2 1 200 287.8 日野KB222 前轴 50.2 1 6.4 150 47.9 后轴 104.3 1 1 150 180.15 ∑ 2185.81 由题意知，年平均增长率为5%，查表知双向四车道η取0.4—0.5。此处取η=0.45。 ②累计当量轴次： 2.轴载换算（验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次） 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为： 轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力） 车型 （KN）　 　 解放CA15 前轴 20.97 1 18.5 413 0.03 后轴 70.38 1 1 413 24.86 黄河JN150 前轴 49 1 18.5 350 21.5 后轴 101.6 1 1 350 397.4 扶桑FP101 前轴 54 1 18.5 400 53.5 后轴 100 1 1 400 400 东风EQ140 前轴 49 1 18.5 350 21.5 后轴 101.6 1 1 350 397.4 长征XD361 前轴 47.6 1 18.5 200 9.8 后轴 2*90.7 3 1 200 274.8 日野KB222 前轴 50.2 1 18.5 150 11.2 后轴 104.3 1 1 150 210.1 　∑ 1822.06 累计当量轴次，参数值同上，设计年限是15年，车道系数取0.45。 故累计当量轴次为： 3.初拟路面结构组合及材料选取 根据本地区的路用材料，结合已有工程经验与典型结构，并考虑到结构层的最小施工厚度，材料、水文、交通量以及施工机具的功能消耗等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下： 方案： 路面结构面层采用沥青混凝土（厚度18cm），基层采用水泥碎石（厚度25cm），底基层采用石灰土（厚度待定）。 规范规定一级公路的面层有两层到三层组成。本设计采用三层是沥青面层，表面层采用细粒式密集配沥青混凝土（厚度4cm），中面层采用中粒式密集配沥青混凝土（厚度6cm）。下面层采用粗粒式密集配沥青混凝土（厚度8cm）。 4.各层材料的抗压模量和劈裂强度选取 通过查阅规范，得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取20度的模量，各值均取规范给定范围的中值，因此得到20度的抗压模量为：细粒式密集配沥青混凝土为1400Mpa，中粒式密集配沥青混凝土为1200Mpa ，粗粒式密集配沥青混凝土