路面工程課程設(shè)計(jì)--瀝青路面設(shè)計(jì)

1、<p>　　《路面工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　青海某地?cái)M建一條公路，交通調(diào)查如下：解放CA10B車(chē)950輛/日，黃河JN150車(chē)200輛/日，東風(fēng)EQ140車(chē)250輛/日，交通SH141車(chē)800輛/日，交通量平均增長(zhǎng)率為7%，土質(zhì)為中液限粘土，平均稠度為1.08，土基回彈模量E0=45MPa,季

2、節(jié)性冰凍地區(qū)，冰凍深度為1.2米。詳細(xì)交通組成表如下：</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1、根據(jù)設(shè)計(jì)資料要求，確定路面等級(jí)和面層等級(jí)；</p><p>　　2、計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值；</p><p>　　3、擬定三種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，確定各結(jié)構(gòu)

3、層材料的抗壓回彈模量；</p><p>　　4、確定抗壓強(qiáng)度及設(shè)計(jì)參數(shù)；</p><p>　　5、根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度；</p><p>　　6、驗(yàn)算瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求；</p><p>　　7、驗(yàn)算防凍厚度是否符合要求。</p><p><b>　　

4、三、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、設(shè)計(jì)計(jì)算條理清晰，內(nèi)容完整；</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)步驟合理；</b></p><p>　　3、根據(jù)自己的三種路面方案進(jìn)行技術(shù)比較；</p><p>　　4、要求用A4紙打印，字體統(tǒng)一（題目為三號(hào)黑體，標(biāo)題用小四黑體，其他為小四宋體）。</p&

5、gt;<p><b>　　四、設(shè)計(jì)時(shí)間</b></p><p>　　要求在一周內(nèi)獨(dú)立完成。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　［1］鄧學(xué)鈞.路基路面工程【M】.北京：人民交通出版社，2004.8,第一版</p><p>　?。?］鄧學(xué)鈞.路基路面工程

6、【M】.北京：人民交通出版社，2005.8，第二版</p><p>　?。?］中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）【S】.</p><p>　　北京：人民交通出版社，2006.10</p><p><b>　　A:瀝青路面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　初擬采用兩種路面結(jié)構(gòu)</

7、p><p>　?。ˋ）半剛性基層瀝青路面</p><p>　?。˙）組合式基層瀝青路面</p><p>　　根據(jù)交通狀況，結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度等因素考慮，初擬各層厚度如下：</p><p>　　A 半剛性基層瀝青路面 </p><p>　　? 細(xì)粒式密集配瀝青混凝土 4</p><p&g

8、t;　　? 中粒式密集配瀝青混凝土 6</p><p>　　? 粗粒式密集配瀝青混凝土 8㎝</p><p>　　? 水泥穩(wěn)定碎石 22㎝ </p><p>　　? 二灰土 ？</p><p><b>　　以二灰為

9、設(shè)計(jì)層</b></p><p>　　B 組合式基層瀝青路面</p><p>　　? 細(xì)粒式密集配瀝青混凝土 3㎝ </p><p>　　? 中粒式密集配瀝青混凝土 6㎝</p><p>　　? 大粒式密集配瀝青混凝土 12㎝</p><p>　

10、　? 二灰穩(wěn)定砂礫 ？</p><p>　　? 級(jí)配碎石 25㎝</p><p>　　以二灰穩(wěn)定砂礫為設(shè)計(jì)層 </p><p>　　1.1 計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次</p><p><b>　　1） 軸載分析</b></p&

11、gt;<p>　　路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載</p><p>　　當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí) </p><p>　　各級(jí)軸載換算采用N=C1C2ni(Pi/P)4.35計(jì)算，（軸載小于25KN的不計(jì)）計(jì)算結(jié)果如下表所示</p><p>　　日交通量=(950+200+250+800)*2=2200輛/日*2=4400輛/

12、日</p><p>　　AADT=ADT*(1+)n-1=4400*(1+0.07)20-1=4400*2.58=11352(pcu/d)</p><p><b>　　為二級(jí)公路</b></p><p>　　二級(jí)公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限為12年，雙向兩車(chē)道的車(chē)道系數(shù)=0.65則設(shè)計(jì)試用期累計(jì)當(dāng)量軸次為：</p><p>　

13、　Ne=.N1.=×434.01×0.65=1796535次</p><p>　　當(dāng)驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力時(shí)：</p><p>　　各級(jí)軸次（軸載小于50KN的不計(jì)）</p><p>　　則用半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算的累計(jì)當(dāng)量軸次為：</p><p>　　Ne= .N1.=1796535次</p><

14、p>　　1.2 確定路面等級(jí)和面層類(lèi)型</p><p>　　根據(jù)“瀝青路面規(guī)范”并結(jié)合上面計(jì)算，確定路面等級(jí)為高級(jí)路面：面層為瀝青混泥土。</p><p>　　又因?yàn)橛深}意得E0=45MPa</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算</p><p>　　用： Ld=600NAcASAB計(jì)算</p><p>　

15、　二級(jí)公路，取AC=1.1，面層為瀝青混泥土，取 AS=1.0,半剛性基層，取AB=1.0.</p><p><b>　　設(shè)計(jì)彎沉：</b></p><p>　　Ld=600NAcASAB=600×1796535—0.2×1.2×1.0×1.0=37.03（0.01㎜）（方案A）</p><p>　　Ld

16、=600NAcASAB=600×1796535—0.2×1.2×1.0×1.0= 37.03（0.01㎜）（方案B）</p><p>　　3.1 擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，路基設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載次為18×104次左右，根據(jù)表14-4得此交通為輕交通，路面等級(jí)為一級(jí)公路，因此采用雙層式結(jié)構(gòu)。<

17、/p><p>　　3.2 擬定路面結(jié)構(gòu)層厚度</p><p>　　表面層采用4cm厚細(xì)粒式密集配瀝青混凝土，下層采用6cm厚粗粒式密集配瀝青混凝土。由于沿線可開(kāi)采礫石，砂粒，并有粉煤灰，石灰，水泥等財(cái)力供應(yīng)，基層和底層分別采用剛度較高，水穩(wěn)定性好的石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層（厚20cm）和石灰穩(wěn)定土基層。</p><p>　　3.3 各層材料設(shè)計(jì)參數(shù)</p>

18、<p>　　4 根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度</p><p>　　計(jì)算各層材料容許層底拉應(yīng)力</p><p>　　細(xì)粒式密集配瀝青混凝土</p><p><b>　　R=SP/KS</b></p><p>　　KS=0.09Ne0.22/AC=0.09×17965350.22/1.0=2.14<

19、;/p><p>　　R=SP/KS=1.4/2.14=0.65MPa</p><p>　　中粒式密集配瀝青混凝土：</p><p>　　KS=0.09Ne0.22/AC=0.09×17965350.22/1.0=2.14</p><p>　　R=SP/KS=1/2.14=0.47MPa</p><p>　　粗粒式

20、密集配瀝青混凝土：</p><p>　　KS=0.09Ne0.22/AC=0.09×17965350.22/1.0=2.14</p><p>　　R=SP/KS=0.8/2.14=0.37MPa</p><p>　　大粒式密集配瀝青混凝土：</p><p>　　KS=0.09Ne0.22/AC=0.09×17965350.

21、22/1.0=2.14</p><p>　　R=SP/KS=0.8/2.14=0.37MPa</p><p><b>　　水泥穩(wěn)定碎石：</b></p><p>　　KS=0.35Ne0.11/AC=0.35×17965350.11/1.0=1.71MPa</p><p>　　R=SP/KS=0.65/1.71

22、=0.38MPa</p><p><b>　　二灰土：</b></p><p>　　KS=0.45Ne0.11/AC=0.45×17965350.11/1.0=2.19MPa</p><p>　　R=SP/KS=0.25/2.19=0.11MPa</p><p><b>　　二灰穩(wěn)定砂礫：</b

23、></p><p>　　KS=0.35Ne0.11/AC=0.35×17965350.11/1.0=1.71MPa</p><p>　　R=SP/KS=0.7/1.71=0.41MPa</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表（A方案）</p><p>　　設(shè)計(jì)層二灰土最小厚度 H（5）=20㎝</p><p&

24、gt;　　設(shè)計(jì)彎沉值 Ld=37.03（0.01㎜）</p><p><b>　　有電腦軟件可生成</b></p><p>　　路表計(jì)算彎沉值 ：Ls=23.64</p><p>　　路面第5層厚度為20㎝</p><p>　　第一結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為23.64（0.01mm）（滿足要求）</p&

25、gt;<p>　　第二結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為26.15（0.01mm）（滿足要求）</p><p>　　第三結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為25.83（0.01mm）（滿足要求）</p><p>　　第四結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為25.22（0.01mm）（滿足要求）</p><p>　　第五結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為28.49（0.01mm）（滿足要求）<

26、;/p><p><b>　　B方案</b></p><p>　　設(shè)計(jì)層二灰穩(wěn)定砂礫H（5）=25㎝</p><p>　　設(shè)計(jì)彎沉值 Ld=37.03（0.01㎜）</p><p>　　路表計(jì)算彎沉值 ：L=23.92（0.01㎜）</p><p>　　路面第5層厚度：25cm</p

27、><p>　　第一結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為23.92（0.01mm）（滿足要求）</p><p>　　第二結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為26.54（0.01mm）（滿足要求）</p><p>　　第三結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為30.99（0.01mm）（滿足要求）</p><p>　　第四結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為42.89（0.01mm）（滿足要求）&l

28、t;/p><p>　　第五結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉為165.44（0.01mm）（滿足要求）</p><p>　　6.1 驗(yàn)算是否滿足要求</p><p>　　1》計(jì)算路表彎沉值LS底層拉應(yīng)力</p><p>　　通過(guò)計(jì)算機(jī)程序計(jì)算，輸入各項(xiàng)參數(shù)得到計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)方案中的設(shè)計(jì)層厚度未定，先假設(shè)初始厚度，若計(jì)算不滿足等式，在調(diào)整厚度，直到滿意為止。&

29、lt;/p><p><b>　　Ls<=La</b></p><p><b>　　m<=R</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整，最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下： </p><p><b>　　A方案</b></p><p>　　__

30、_________________________________</p><p>　　細(xì)粒式瀝青混凝土 4cm</p><p>　　___________________________________</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 6cm</p><p>　　——————————————————</p

31、><p>　　粗粒式瀝青混凝土 8cm</p><p>　　——————————————————</p><p>　　水泥穩(wěn)定碎石 22cm</p><p>　　——————————————————</p><p>　　二灰土 20cm</p>

32、<p>　　——————————————————</p><p><b>　　土基</b></p><p><b>　　B方案 </b></p><p>　　——————————————————</p><p>　　細(xì)粒式瀝青混凝土 4cm</p><p&

33、gt;　　——————————————————</p><p>　　中粒式瀝青混凝土 6cm</p><p>　　——————————————————</p><p>　　大粒式瀝青混凝土 12cm</p><p>　　—————————————————</p><p>　　二灰穩(wěn)定砂礫

34、 25cm</p><p>　　—————————————————</p><p>　　級(jí)配碎石 20㎝</p><p>　　—————————————————</p><p><b>　　土基</b></p><p>　　7 驗(yàn)算防凍層厚度</p

35、><p>　　青海為季節(jié)性冰凍區(qū)，冰凍深度為1.2m</p><p>　　方案A瀝青層厚度 18㎝，總厚度 60㎝。根據(jù)表14-8規(guī)定，最小防凍層厚度為45～50㎝</p><p>　　方案B瀝青層厚度 22㎝，總厚度 67㎝根據(jù)表14-8規(guī)定，最小防凍層厚度為40～45㎝</p><p>　　以上路面結(jié)構(gòu)均滿足最小防凍層厚度要求。</p&