华东交通大学路基路面课设报告

华东交通大学路基路面课设报告内容摘要：

表 23 标准轴载名称 BZZ100 标准轴载名称 BZZ100 标准轴载 P（ KN） 100 单轮当量圆直径 d（ mm） 轮胎接地压强 P（ Mpa） 两轮中心距（ cm） 1． 5d （ 1） 轴载换算（弯沉及沥青层弯拉应力分析） 当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于 25kN的各级轴载 iP 的作用次数 in 均换算成标准轴载 P 的当量作用次数 N。 已知参数： 设计 年限 15 年 车道系数 ? = 交通量平均年增长率 ? = ％ 211)( ppnCCN iiKi??? 式中： N — 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； in — 被换算车型的各级轴载换算次数（次 /日）； P— 标准轴载（ kN ）； iP— 各种被换算车型的轴载（ kN ）； C1— 轮组系数，单轮组为 ,双轮组为 ,四轴组为 ； C2— 轴数系数。 K— 被换算车型的轴载级别。 当轴间距离大于 3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于 3m 时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算： ? ?1 1 1 .2 1Cm? ? ? 式中： m— 轴数。 （ 2） 设计年限累计当量标准轴载数 则其设计年限内一个车道上的累计量轴次 eN ： 华东交通大学 课程设 计用纸 1[ ( 1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ?? 式中 eN — 设计年限内一个车道的累计当量次数； t — 设计年限，由材料知， t=15 年； 1N — 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次； ? — 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知， γ= 23； ? — 车道系数，由材料知 η=。 则： ??? 1365]1)1([ NN te ????? （ 3） 轴载换算 （ 半刚性层弯拉应力分析） 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大于 50KN 的各级轴载 iP 的作用次数 in 均按下式换算成标准轴载 P 的当量作用次数 39。 N。 839。 2139。 139。 )( ppnCCN iiKi??? 式中： 39。 N — 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； in — 被换算车型的各级轴载换算次数（次 /日）； P— 标准轴载（ kN ）； iP— 各种被换算车型的轴载（ kN ）； 39。 1C — 轮组系数，双轮组为 ，单轮组为 ，四轮组为。 39。 2C — 轴数系数； （ 4） 设计年限累计当量标准轴载数 则其设计年限内一个车道上的累计量轴次 eN ： 1[ (1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ?? 华东交通大学 课程设 计用纸 式中 eN — 设计年限内一个车道的累计当量次数； t — 设计年限，由材料知， t=15 年； 1N — 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次； ? — 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知， γ= 23； ? — 车道系数，由材料知 η=。 则其设计年限内一个车道上的累计量轴次 39。 eN 为： ??? 1365]1)1([ NN te ????? 初拟路面结构 根据本地区的路用材料，结合已有的工程经验与典型结构，拟定了三个结构组合方案。 按计算法确定方案一、方案二 、案三 的路面厚度。 根据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等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下： 方案一 表 24 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 (cm) 1 细粒式沥青混凝土 3 2 中粒式沥青混凝土 4 3 粗粒式沥青混凝土 6 4 水泥稳定碎石 基层 30 5 水泥石灰砂砾土层。 以水 泥石灰砂砾土层 为设计层 方案二 表 25 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 (cm) 1 细粒式沥青混凝土 3 2 中粒式沥青混凝土 6 3 密集配 沥青 碎石 12 4 水泥稳定砂砾 ? 5 级配砂砾 15 以 水泥 稳定砂砾为设计层 华东交通大学 课程设 计用纸 方案三 表 26 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 (cm) 1 细粒式沥青混凝土 5 2 中粒式沥青混凝土 4 3 水泥稳定碎石 20 4 石灰土 20 5 粗砂。 以水泥石灰稳定碎石为设计层 新建路基 及路面材料的回弹模量及各强度值列于下表中 材料名称 抗压回弹模（ MPa） 劈裂强度（ MPa） 20C? 15C? 细粒试沥青混泥土 1400 2020 中粒试沥青混泥土 1200 1800 1 粗粒试沥青混泥土 1000 1400 密集配沥青碎石 1200 1700 水泥稳定碎石 3200 水泥稳定砂砾 2600 水泥石灰砂砾土 1600 新建路基 40 － 华东交通大学 课程设 计用纸 轴载换算资料 软件计算 设计弯沉值和容许拉应力计算 序号 车 型 名 称 前轴重 (kN) 后轴重 (kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距 (m) 交通量 1 SH130 23 1 双轮组 922 2 交通 SH141 1 双轮组 177 3 跃进 NJ131 1 双轮组 665 4 东风 EQ140 1 双轮组 326 5 黄河 JN150 49 1 双轮组 436 6 日野 KB222 1 双轮组 85 7 太脱拉 138 80 2 双轮组 3 97 设计年限 15 车道系数 .45 序号 分段时间 (年 ) 交通量年增长率 1 5 ％ 2 5 ％ 3 5 ％ 一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量 Nh= 504 ,属轻交通等级 当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 934 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 3924020 属中等交通等级 当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 722 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 3033343 属中等交通等级 路面设计交通等级为中等交通等级 方案分析 方案一 公路等级 高速公路 公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1 路面设计弯沉值 : () 层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度 (MPa) 容许拉应力 (MPa) 1 细粒式沥青混凝土 .47 2 中粒式沥青混凝土 1 .39 3 粗粒式沥青混凝土 .8 .31 4 水泥稳定碎石 .5 .28 5 水泥石灰砂砾土 .4 .17 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 5 华东交通大学 课程设 计用纸 标 准 轴 载 : BZZ100 路面设计弯沉值 : () 路面设计层层位 : 5 设计层最小厚度 : 200 (mm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 20℃平均抗压 标准差 15℃平均抗压 标准差 容许应力 (mm) 模量 (MPa) (MPa) 模量 (MPa) (MPa) (MPa) 1 细粒式沥青混凝土 30 1991 201 2680 344 .47 2 中粒式沥青混凝土 40 1425 105 2175 187 .39 3 粗粒式沥青混凝土 60 978 55 1320 60 .31 4 水泥稳定碎石 300 3188 782 3188 782 .28 5 水泥石灰砂砾土 ? 1591 250 1591 250 .17 6 新 建路基 40 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= () H( 5 )= 200 mm LS= () 由于设计层厚度 H( 5 )=Hmin 时 LS=LD, 故弯沉计算已满足要求 . H( 5 )= 200 mm(仅考虑弯沉 ) 按容许拉应力计算设计层厚度 : H( 5 )= 200 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求 ) 路面设计层厚度 : H( 5 )= 200 mm(仅考虑弯沉 ) H( 5 )= 200 mm(同时考虑弯沉和拉应力 ) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 500 mm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改 , 最后得到路面结构设计结果如下 : 细粒式沥青混凝土 30 mm 中粒式沥青混凝土 60 mm 粗粒式沥青混凝土 60 mm 水泥稳定碎石 300 mm 水泥石灰砂砾土 200mm 新建路基 华东交通大学 课程设 计用纸 交工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ100 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 20℃平均抗压 标准差 15℃平均抗压 标准差 综合影响系数 (mm) 模量 (MPa) (MPa) 模量 (MPa) (MPa) 1 细粒式沥青混凝土 30 1991 201 2680 344 1 2 中粒式沥青混凝土 40 1425 105 2175 187 1 3 粗粒式沥青混凝土 60 978 55 1320 60 1 4 水泥稳定碎石 200 3188 782 3188 782 1 5 水泥石灰砂砾土 250 1591 250 1591 250 1 6 新建路基 40 1 计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面交工验。