路基路面课程设计任务书路基路面课程设计任务书设计题目设计题目 （1.）路基设计）路基设计 （2.）沥青路面设计）沥青路面设计 （3.）水泥混凝土路面设计）水泥混凝土路面设计 学院学院(部部) 公公 路路 学学 院院 专专 业业 道路桥梁与渡河工程（公路工程）道路桥梁与渡河工程（公路工程） 班班 级级 公路一班（）公路一班（） 学生姓名学生姓名 倪倪 旭旭 学学 号号 （0） 1 月月 9 日至日至 1 月月 15 日日 共共 1 周周2015 年年 1 月月 15 日日设计说明书设计说明书路基路面课程设计分为三大部分内容：一是路基设计；二是沥青路基路面课程设计分为三大部分内容：一是路基设计；二是沥青路面设计；三是水泥混凝土路面设计。其中，路基设计只是简单的绘路面设计；三是水泥混凝土路面设计。其中，路基设计只是简单的绘制土压力分布图，而沥青路面设计和水泥混凝土路面设计则是重中之制土压力分布图，而沥青路面设计和水泥混凝土路面设计则是重中之重。沥青路面设计主要内容包括基本资料、标准轴载和累计交通量的重。沥青路面设计主要内容包括基本资料、标准轴载和累计交通量的计算、初步拟定路面结构、确定路面层厚度和防冻层验算，以及最后计算、初步拟定路面结构、确定路面层厚度和防冻层验算，以及最后的交工验算等，主要依靠软件的交工验算等，主要依靠软件 HPDSHPDS；而水泥混凝土路面设计包括基本；而水泥混凝土路面设计包括基本参数与资料、标准轴载累计作用次数的计算、初凝水泥混凝土路面结参数与资料、标准轴载累计作用次数的计算、初凝水泥混凝土路面结构、材料参数计算、荷载与温度疲劳应力计算，以及最后的结构极限构、材料参数计算、荷载与温度疲劳应力计算，以及最后的结构极限状态校核，主要依靠手算。具体计算过程详见计算说明说中。状态校核，主要依靠手算。具体计算过程详见计算说明说中。计算说明书目录计算说明书目录 计算说明说.1一、 公路等级.1二、 路基设计.1（一） 设计要求 .1（二） 设计图示 .2三、 沥青路面设计 .3（一） 基本资料 .3（二） 标准轴载和设计交通量 .3（三） 初步拟定路面结构.6（四） 确定路面层厚度，防冻验算 .6（五） 交工验算 .9四、 水泥混凝土路面设计 .10（一） 基本参数与资料.10（二） 标准轴载累计作用次数的计算.11（三） 初拟水泥混凝土路面结构 .12（四） 材料参数计算.12（五） 荷载疲劳应力计算.13（六） 温度疲劳应力计算.14（七） 结构极限状态校核.16五、 参考资料.16计算说明说计算说明说1、公路等级公路等级根据给定的交通量，以及拟建公路所在地区为江苏扬州镇江，现拟定公路等级为一级公路。2、路基设计路基设计（1）设计要求设计要求路基采用重力式挡土墙，并为路堤墙，墙背俯斜，在土压力和均布荷载 q 的作用下保持平衡，要求绘制出挡土墙的土压力分布图。（2）设计图示设计图示（重力式挡土墙在土压力荷载作用下的土压力分布图如图所示）墙背上各特征点的应力值为：(ka为主动土压力系数)1=(H-h0-a)ka 2=aka 3=h0ka 求得图形的面积 A 和该面积对墙踵的面积钜 M0则土压力 Ea=A, 作用点 Zx=M0/Ea ZY=B-ZXtan 重力式挡土墙在土压力和荷载作用下，应进行稳定性验算（抗滑稳定性和抗倾覆稳定性验算）、基底应力和合力偏心距验算，以及截面断裂验算。3、沥青路面设计沥青路面设计（1 1）基本资料基本资料1) 自然地理条件：新建一级公路位于江苏省扬州至镇江，自然区划属于1 区，拟采用沥青路面结构，沿线土质为黏土，查表得 H1=1.8m，H2=1.25m,H3=0.85m，假定地下水位距路床表面平均距离为 1.0 米，则路基处于潮湿状态，采取砂垫层、换填、竖向排水的方法排水是路床处于干燥。7 月平均最高气温 35，年平均最低气温-10，98%保证率下的温度范围（-1437），冻结指数多年平均 15，极大值 35。2) 土基回弹模量的确定：（查表法确定)由自然区划1，临界高度 1.0m，并采取路基处理措施后，使路基处于干燥。则在公路沥青路面设计规范附录 F 中由粘质土回弹模量 E0=40.5MPa，以此模量为该一级公路设计模量。（2 2）标准轴载和设计交通量标准轴载和设计交通量该公路拟建时间是 2011-7-1 号，拟建成时间是 2015 年，则在增长率 0.051 之下，到 2015 年时的交通量计算如下：（不计入小汽车的影响）各种车辆按不同轴载换算到标准轴载 BBZ-100 标准轴载的当量轴江苏省扬州镇江新建公路设计车型解放 CA10B东风 EQ140黄河 JN162日野 KB222小汽车增长率拟建时间比例尺2011 年交通量13001800160011005000.0512011-7-11:20002015 年交通量（取整）1590220019501340次如下：（参考公路沥青路面设计规范 JTG D50-2006）1) 以设计弯沉值和沥青面层层低拉应力为指标时，按标准轴载作用次数，如下表35. 4121)(PPnCCNi iki C1C2车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数前后前后前轮轴载作用次数后轮轴载作用次数解放CA10B19.4060.8512116.418183东风EQ14023.7069.2012116.4127443黄河JN16259.50115.0012116.4113043582日野KB22250.20104.3012116.414281609累计轴载作用次数35. 4121)(PPnCCNi iki 7585则设计年限内一个车道的当量标准轴载累计作用次数，按公式=2.*107 属特重交通路面 *365*111NtNe 2) 同理可得以半刚性材料层层低拉应力为设计指标时，标准轴载作用次数按如下公式计算 Kii iPPnCCN1821)(C1C2车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数前后前后前轮轴载作用次数后轮轴载作用次数解放CA10B19.4060.85121118.51030东风EQ14023.7069.20121118.510116黄河JN16259.50115.00121118.515675965日野KB22250.20104.30121118.511001877累计轴载作用次数 Kii iPPnCCN1821)(8654则设计年限内一个车道的当量标准轴载累计作用次数，按公式=3.*107 属特重交通沥青路面 *365*111NtNe 按 HPDS 路面计算软件结算结果相同，如下（3 3）初步拟定路面结构初步拟定路面结构1)路面结构：该公路属一级特重交通道路，故采用高级沥青路面，且处于高温地区，则上面层采用 4cm 沥青玛蹄脂（SMA），中面层采用 6cm 中粒式沥青混凝土，下面层采用？粗粒式沥青混凝土；基层采用 35cm（5%）水泥稳定碎石基层+19cm 石灰土，以石灰土为设计层。2)各结构层设计参数的确定：（如下表）抗压回弹模量（MPa）材料名称2015劈裂强度（MPa）沥青玛蹄脂140018001.65中粒式沥青混凝土120018001.0粗粒式沥青混凝土100012000.8水泥稳定碎石15000.5石灰土5500.23（4 4）确定路面层厚度，防冻验算确定路面层厚度，防冻验算1) 设计弯沉值的计算：AC-公路等级系数，一级公路为 1.0，AS面层结构类型参数，沥青混凝土面层为 1.0，Ab路面结构类型参数，半刚性基层沥青路面为 1.0，Ne为设计年限一个车道当量标准轴载作用次数。则设计弯沉bscedAAANl2 . 0600=600*（2.*107)-0.2*1*1*1=19.57(0.1mm)2) 容许拉应力的计算：R为路面结构层材料的容许拉应力， s沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度，KS为抗拉强度结构系数。a. 对沥青混凝土层的抗拉结构强度系数 KS=0.09/cA=3.8922. 0eN按公式计算 sS RKSMA 上面层 R=1.65/3.89=0.424MPa中粒式沥青混凝土 R=1.0/3.89=0.257MPa粗粒式沥青混凝土 R=0.8/3.89