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1、课程设计任务书题目新建沥青路面（水泥混凝土路面）设计旧路改建路面设计系（部）土木工程学院专业土木工程系班级土木093桥一学生姓名罗绪昌学号0907112359月工日至6月2日共J周指导教师（签字）系主任（签字）2021年6月10日设计内容及要求：1、路基干湿类型及路基回弹模量确实定；2、沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的计算；3、水泥混凝土路面结构方案的选定与结构层厚度的计算;4、旧路改建路面结构方案确实定及加铺层厚度的计算。设计原始资料：新建沥青路面(1),根本设计资料某公路设计为高速公路，设计年限为15年，拟采用沥青路面结构，设计车速为120KM/H,车辆荷载按公路I级荷载。12),气象
2、，地质资料公路地属高原，西南潮暖区V4区，路段地质组为泥质砂岩，夹石英砂岩，上覆亚粘土。路床顶面距地下水位。(3),交通资料交通调查资料为2002年(见下表)，设计年限的起算年为2005年，交通量年平均增长率为7%,2005年后的交通量增长率为13%。车型与交通量表序号汽车车型前轴重KN后轴重KN后轴数后轴组数后轴距m作用次数次/日1江淮AL6600171双10502会客JT69121双1803跃进牌NJ1311双7004东风牌EQ1401双5005黄河牌JN-150491双5006日野KB2221041双1207太脱拉13851802双32802、新建水泥混凝土路面设计资料公路自然区划Ik区
3、拟新建一条二级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽9m。路床顶面距地表长期积水位2.3m。经交通调查得知，设计车道使用初期标准轴载口作用次数为1800t交通量年增长率为10%,试设计该路面。3、旧路改建资料广东省某二级公路，交通调查资料调查年为2003年，数值见表1所示，设计年限的起算年为2006年，交通量年增长率为10%,该路段路基属于枯燥类型，在不利季节(干季)用标准轴测得的路段40个测点的弯沉值如表2,测定时路表温度与前5H平均气温之和为85.C,原路面结构如图1所示，原有路面厚度为36cm石灰土底层，15Cnl水泥稳定砂砾基层，6cm沥青混凝土。土基回弹模量为40UPa。表1
4、车型黄河JN150交通SH141太脱拉138东风SP9135辆/d5201200360220实测弯沉值（单位：0.01mm）表258IlO6054389781377556458350393659418245474446496989785373607946578945674656788990三、设计完成后提交的文件和图表1 .计算说明书局部：1.1、 基干湿类型及路基回弹模量确实定；当进行新路设计时，土基的回弹模量：此时路基尚未建成，土基的回弹模量，要通过预估某路段路基修筑后，可能出现的路基土的平均稠度，辩证地确定土基的回弹模量值。实际中是适用查表法。由路床外表至地下水位的高度H、地区所在的自然
5、区划及土质查沥青路面设计标准，确定土基的干湿类型。由土基的干湿类型，查设计标准得路基土的平均稠度5。由路基土的平均稠度，查设计标准得土基回弹模量E。如果是高等公路，由沥青路面设计标准说明，采用重型击实试验时，土基回弹模量以提高15%-30机根据公路所处地区及路基填质、路基填土高度情况，确定路基干湿类型及回弹模量。1.2、 沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的计算；根据所给交通量和交通组成，计算累计轴载作用次数，结合公路等级，确定路面等级，计算设计弯沉值；根据当地筑路材料情况及自然气候特点，拟定路面结构方案，确定路面材料的设计参数；根据设计弯沉值计算路面厚度。需要时应验算拉应力是否满足容许拉应力
6、的要求。如不满足要求，采取相应措施进行调整后再重新计算。上述计算应采用弹性多层体系理论编制的程序进行。对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面，应验算防冻厚度是否满足要求。根据公路等级情况，需要时还应确定路肩的路面结构。1.3、 水泥混凝土路面结构方案的选定与结构层厚度的计算；根据所给交通量和交通组成，计算累计轴载作用次数；初步拟定路面结构：初选路面结构层次、类型和材料组成，拟定各层的厚度、面板和接缝构造；确定材料参数，包括混凝土的设计弯拉强度和回弹模量，基层、垫层和路基的回弹模量，基层顶面的当量Pl弹模量；计算荷载疲劳应力；计算温度疲劳应力；检验初拟路面结构是否满足设计要求，如不满足要求，那么采
7、取相应的调整措施，重新拟定路面结构，进行设计。1.4、 旧路改建路面结构方案确实定及加铺层厚度的计算。旧路改建以沥青路面的改建为主，主要设计内容包括：旧路的代表弯沉值的计算，根据所给的旧路弯沉调查资料，计算确定旧路面的代表弯沉值；旧路面当量回弹模量的计算；拟定改建路面的补强结构方案，进行补强层厚度的计算1.5、 要求应附厚度计算，拉应力验算的微机计算结果。2 .图纸局部：绘制路面结构，设计施工图-张。四、进程安排序号项目时间(天)(一)新建沥青路面设计1(二)新建水泥混凝土路面设计2（三）旧路改建路面设计1编写设计计算说明书施工图绘制及装订成册五、主要参考资料：参考教材：?道路建筑材料?第三版
8、严家饭编著?公路工程?，人民交通出版社，张正林主编。?道路工程?，武汉工业大学出版社，于书翰主编。参考资料：1、？公路工程技术标准？(JTGBOl-2003)2、？公路水泥混凝土路面设计标准？(JTGD40-2002)3、？沥青路面设计标准？(JTGD50-2004)4、？公路路面基层施工技术标准？(JTJ034-2000)5、？公路沥青路面施工技术标准？(JTGF40-2004)6、？公路水泥混凝土路面施工技术标准？(JTGF30-2003)第1章新建沥青路面设计1.1 确定路面等级和面层类型1.1.1 以设计弯沉为指标及沥青层层底拉应力验算轴载换算轴载换算采用如下公式：炉汽车型号PiClC
9、2ni江淮AL6600前轴1711050后轴111050会客JT6912前轴1180后轴1118028.8跃进牌NJ131前轴1700后轴11700东风牌EQ140前轴1500后轴11500黄河牌JN-150前轴491500后轴11500日野KB222前轴1120后轴10411120太脱拉138前轴511280后轴801280当量轴载累计1340根据设计标准，一级公路的沥青路面设计年限为15年，车道系数取。交通调查资料为2002年，设计年限的起算年为2005年，交通量年平均增长率为7%,2005年后的交通量增长率为13%2005年的交通量为：1.=4000故属于高级路面，该值可以用来计算路面的
10、设计弯沉及沥青层底拉应力。1.1.2 半刚性基层层底拉应力验算1.轴载换算轴载换算采用如下公式：V=C(8rlF汽车型号PiCtC2.ni图江淮AL6600前轴1711050一后轴111050会客JT6912前轴1180后轴11180跃进牌NJ131前轴1700后轴11700东风牌EQ140前轴1500后轴11500黄河牌JN-150前轴491500后轴11500日野KB222前轴1120后轴10411120太脱拉138前轴511280后轴8031280当量轴载累计累积当量轴次。a.2005年的交通量为Nl=设计年限内一个车道的累积当量轴次为：次故该值可用来计算半刚性基层层底的拉应力验算。1.
11、1.3路面的设计弯沉值的计算1.2 土基回弹模量确实定按路基土类与干湿类型，将路基划分为假设干路段(在一般情况下路段长度不应小于500米)确定各路段土基弹性模量。1.2.1 路基干湿类型确实定公路地属高原，西南潮暖区V，区，路段地质组为泥质砂岩，夹石英砂岩，上覆亚粘土。路床顶面距地下水位查?道路工程?表2-2-3路基临界高度参考值表得：粘性土路基的临界高度为:l-7l.920.9M2=I.Om, Hz =0-40-62H=2m：HxH查?道路工程?表2-2-2路基路基干湿类型表得所以路基干湿类型为枯燥。1.2.2 路床外表以下80Cm深度内平均稠度查?道路工程?表2-2-1土基干湿状态的稠度建
12、议值表得:该路段的分界稠度为：=1-101.2.3 土基回弹模量确实定?道路工程?表2-2-5得土基的回弹模量为Eq=44Mfya由沥青路面设计标准说明，采用重型击实试验时，土基回弹模量/二，提高15%30%。E,=440x(1+15%)=50621.3 路面结构的组合与厚度方案方案一路面结构方案初定及初定方案各层拉应力计算路面结构见表表路面结构细粒式沥青险中粒式沥青硅粗粒式沥青险石灰粉煤灰碎石石灰土劈裂强度(MPa)路面结构层材料的容许拉应力是指路面结构在行车荷载的反复作用下到达临界破坏状态时容许的最大拉应力。式中：OR容许拉应力(MPa)；心沥青混凝土或半刚性材料在规定温度或龄期的劈裂强度(MPa)；KS抗拉强度结构系数对于沥青混凝土面层：号=OOsW224对于无机结合料稳定集料类：Ks=O352ou4对于无机结合料稳定细粒土类:KS=O_45ou4细粒式沥青混凝土层底容许拉应力计算:中粒式沥青混凝土层底容许拉应力计算:C11P粗粒式沥青混凝土层底容许拉应力计算:CFiP石灰粉煤灰碎石层底容许拉应力计算:6PCJS-C一6=CE8ks=3D8石灰土层底容许拉应力计算:1.3.2新建沥青路面方案的电算过程附图1.3.2.1交通量年增长率分段数据匕交通量年增长率分段数据城入窗口（分1段）分段时间（年）年增长率（%）第1段I15I131.3.2.2沥青路面车辆与交通量参数N
