文档介绍：学号
课程设计任务书
课程设计名称路基路面工程
(2012年秋季学期)
学院
专业
班级
姓名
指导教师
2012 年 12 月17日
一沥青路面结构设计
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,, 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。
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
1
双
423
黄河JN150
1
双
350
扶桑FP101
1
双
400
东风EQ140
1
双
350
长征XD361
2*
2
双
200
日野KB222
1
双
150
设计原理:新建沥青路面的设计要根据公路等级、设计年限内每个车道的累积当量轴次和新建公路沿途的自然地质情况及材料供应等情况具体设计。先假定基层面层类型和厚度(设其中一层未知),然后根据累积当量轴次计算出设计弯沉值和各层容许拉应力。然后用软件输入相关数据计算出未知层的厚度(在考虑防冻深度后取整)、计算弯沉值、各层拉应力。若计算弯沉值小于设计弯沉值,各层拉应力小于容许拉应力即满足要求,如非则需再试算再设计直到满足要求为止。
设计过程:
1、轴载分析
路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。(*根据JTG D50—2006,以下两种轴载换算公式适用于单轴轴载小于或等于130KN的各种车型的轴载换算,因此以下计算未忽略小轴载)
(1)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
①轴载换算:应用如下公式
表1:轴载换算结果(弯沉)
车型
Pi/kN
C1
C2
Ni(次/日)
解放
CA15
前轴
1
423
后轴
1
1
423
黄河
前轴
1
350
JN150
后轴
1
1
350
扶桑FP101
前轴
1
400
后轴
1
1
400
400
东风EQ140
前轴
1
350
后轴
1
1
350
长征XD361
前轴
1
200
后轴
1
200
日野KB222
前轴
1
150
后轴
1
1
150
②累计当量轴次
根据设计规范,一级公路沥青路面的设计年限取15年,~,
累计当量轴次
(次)
(2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次
轴载换算
验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:
表2:轴载换算结果(半刚性基层底层拉应力)
车型
Pi
C`1
C`2
Ni
解放
CA15
前轴
1
423
0
后轴
1
1
423
黄河JN150
前轴
1
350
后轴
1
1
350
扶桑FP101
前轴
1
400
后轴
1
1
400
400
东风EQ140
前轴
1
350
后轴
1
1
350
长征XD361
前轴
1
200
后轴
3
1
200
日野KB222
前轴
1
150
后轴
1
1
150
②累计当量轴次
(次)
结构组合与材料选取
经计算,路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次为750万次左右,根据规范推荐,并考虑到公路沿途有大量碎石集料和石灰供应。路面结构面层采用沥青混凝土(取15cm)