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1、路基路面工程课程设计计算书 指导老师： 专业年级： 班级，学号： 学生姓名: 完成时间：2010年月2日 路面结构设计的计算基本资料：某地区规划修建一条四车道的一级公路，沿线筑路材料的情况：石料:本地区山丘均产花岗岩、流纹岩和凝灰熔岩;储量丰富，岩体完整。石料强度高.砂：海岛沿岸多处沙滩可供取砂,运输较方便。土料:沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。 此公路的设计年限为20年，拟采用沥青路面结构进行设计。一、 轴载分析。1、设计年限内交通量的平均增长率：由主要预测年交通量表可算得：200年到05年的年增长率：，可算得：200年到210年的年增长率:,可算得：01年到2015
2、年的年增长率：,可算得：2015年到2020年的年增长率：，可算得：故2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。 路面设计采用双轮组单轴载00KN为标准轴载，以BZZ-00表示。1） 当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为: 预测交通组成表车型前轴重（N）前轴重(KN）后轴数后轴轮组数后轴距（)交通量(辆/日）跃进J10解放CA0黄河N5016.294040083060。8511。60111双轮组双轮组双轮组-02962661对于跃进N13:前轴：=16。0KN25KN,省略不算后轴：=，=1, =3。30KN，P=100KN, =2 次/d对于解放CA1B：前
3、轴：=4KNKN,省略不算。后轴：=1， 1，60。8K,P=100N, 962 次对于黄河N:前轴：=1, 6。4， =90KN,P=100K， =661 次/d后轴:=1， =1, 101。60KN，P00KN， =6 次/d最终可汇成下表：轴载换算结果表(弯沉）车型（N）（次/日）跃进N130前轴1016。47020后轴38。31172108解放C1B前轴194016。9620后轴6085116210。黄河JN10前轴9.0016661190.0后轴101。601166708合计1019。9设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次的计算：设计年限为t=年，=7。8,双向四车道，故车道系
4、数选为04.故次2） 当进行半刚性基层层底拉应力验算时,换算成标准轴载P的当量作用次数 的公式为： 同理,计算结果可如下表所示：轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力）车型(KN)（次/日）跃进NJ130前轴201.857020后轴38。3011700解放A10B前轴9.4011.85960后轴60.8119211黄河10前轴4901。8661后轴101。60166505合计768。设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次的计算：次二、 拟定路面结构组合方案及厚度。组合方案，拟定了两种，其简图如下所示：方案一： 方案二：细粒式沥青混凝土 h=4cm中粒式沥青混凝土 h=5cm粗粒式沥青混凝土 h
5、=6cm水泥稳定碎石 h=20cm石灰土 h=?级配碎、砾石 h=12cm土基细粒式沥青混凝土 h=4cm中粒式沥青混凝土 h=6cm粗粒式沥青混凝土 h=8cm水泥稳定碎石 h=？二灰土 h=16cm填隙碎石 h=10cm土基三、 各层材料的抗压模量与劈裂强度、土基的回弹模量的确定.1） 确定各层材料的抗压模量与劈裂强度.查表可得下列设计参数，汇表如下：材料名称抗压回弹模量(）15劈裂强度()2015细粒式沥青混凝土40020001。4中粒式沥青混凝土00140010粗粒式沥青混凝土 1001200 。8水泥稳定碎石50-0。5石灰土5500。2二灰土50-025级配碎、砾石25-填隙碎石2
6、0-2） 确定土基的回弹模量。该路段处于区，为黏质土，且稠度为1. 。查公路沥青路面设计规范可得土基回弹模量为34.四、 设计指标的确定。对于一级公路,规范要求以设计弯沉值作为设计指标,并进行结构底层拉应力验算.1、设计弯沉值的计算：该公路为一级公路，故公路等级系数=10,且是沥青混凝土面层，故面层类型系数=。0。方案一：半刚性基层上设置0m0mm+60m50m6mml沥青混合料结构层，=。 故 mm方案二：半刚性基层上设置40mm60m+0mm=8mm,介于160mm和260mm之间的沥青混合料结构层，故由线性内插可求得=。2。 故2、各层材料的容许层底拉应力的计算. 容许拉应力细粒式沥青混
7、凝土:中粒式沥青混凝土：粗粒式沥青混凝土：水泥稳定碎石：石灰土:二灰土： 计算结果列于下表：各层材料的容许拉应力材料名称（）K(）细粒式沥青混凝土1。4268522中粒式沥青混凝土.02.680371粗粒式沥青混凝土0.82。50.21水泥稳定碎石0.1.618石灰土0.2252.46.015二灰土0。5。46.1016五、 确定设计层的厚度。1、方案一计算:(采用三层体系为计算体系)1)令实际弯沉，则弯沉综合修正系数弹性三层体系的实际弯沉故理论弯沉系数 ）将多层体系照弯沉等效的原则换算为按三层体系,如下图所示：E hE hE hE hE hE hEE hE HE则中层厚度的换算公式为:3）
8、查三层体系表面弯沉系数诺谟图可得=1。44 ，查诺谟图可得=8 由三层体系表面弯沉系数诺谟图上的计算理论弯沉的公式可得: 故 再查诺谟图可得 故 故=51.1 由此可解得: 2、方案二计算：（采用三层体系为计算体系)1）令实际弯沉,则弯沉综合修正系数弹性三层体系的实际弯沉故理论弯沉系数 2)将多层体系照弯沉等效的原则换算为按三层体系，如下图所示:E hE hE hE hE hE hEE hE HE则中层厚度的换算公式为： 3) 查三层体系表面弯沉系数诺谟图可得=.44 ，查诺谟图可得=5。8 由三层体系表面弯沉系数诺谟图上的计算理论弯沉的公式可得： 故 再查诺谟图可得 故 故 由此可解得:六、
9、 层底弯拉应力验算.公路为一级公路,故对沥青混凝土面层、半刚性基层、底基层都应进行拉应力的验算。1、方案一的层底拉应力的验算。（采用三层体系验算多层路面的结构层底部拉应力)1） 验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力。将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：E hE hE hE hE hE hEE hE HE 由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得, 查诺谟图可得： , 又因为 查诺谟图可得：故沥青混凝土面层底面的最大拉应力容许拉应力2)验算半刚性基层底面的弯拉应力。将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示:E hE hE hE hE hE hEE
10、hE HE由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得， 查诺谟图可得： ， 又因为 查诺谟图可得:故半刚性基层底面的最大拉应力容许拉应力)验算底基层底面的弯拉应力。将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：E hE hE hE hE hE hEE hE hE由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得， 查诺谟图可得： , 又因为 查诺谟图可得：故半刚性基层底面的最大拉应力 容许拉应力2方案二的层底拉应力的验算。(采用三层体系验算多层路面的结构层底部拉应力）1) 验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力。将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：E hE hE hE hE hE hEE hE HE由三层体系上层底面最大拉应力系数计算诺谟图可得， 查诺谟图可得： ， 又因为 查诺谟图可得:故沥青混凝土面层底面的最大拉应力 容许拉应力2）验算半刚性基层底面的弯拉应力。将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如下图所示：E hE hE hE hE h
