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1、目 录目 录1路基路面工程课程设计任务书2一、沥青路面设计61、轴载分析：62、结构组合与材料选取83、各层材料的抗压模量和劈裂强度94、设计指标的确定95、路基断面图10二、水泥混凝土路面设计111、交通量分析：112、初拟路面结构123、确定材料参数124、计算载荷疲劳应力135、计算温度疲劳应力146、路基断面图15三、参考文献15路基路面工程课程设计任务书一、驻马店市（2）某一级公路在桩号 K23+152K23+178 段。设计资料： 1、路基：填土为密实粘性土，容许承载力 =250KPa，f=0.40。 2、墙后填料：杂粘土，=23，=17.64 KN/m，C=18.72KPa。 3
2、、挡土墙墙身材料：5号砂浆砌片石，a=22.3KN/m，= /2，=2450 KMpa。 4、设计荷载：汽车 -20 级，挂车 -100。 5、路基宽度自拟 ，边坡坡度自拟。6、路槽地面距地下水位1.3m,地面地下水位为0.9m。二 路状调查资料：1 交通调查 在不利季节调查的双向双车道平均日交通量： （双后轴轴距小于3m）序号车 型总重（ KN ）后轴重（ KN ）后轴数辆 / 日1解放 CA-10 B80.2560.019002黄河 JN-150150.60101.613603日野 KB-211147.5510011234太脱拉 138211.4016021745东风 EQ-14090.0
3、69.3110306黄河 JN362190.012711217跃进 23048.533.311350预计未来使用期内，交通量年平均增长率为 4-6% ，。 2 材料调查 沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。 三 要求 1所有参加课程设计的同学按序号排列，以上交通量是30号同学的基准交通量。对于2、3、4、6车型，其他同学按：序号超过30号学号每增加1，各个交通量增加3；序号小于30的，学号每减少1交通量减少3；对于其他车型，序号增加或者减收的的差值为5。2交通年增长率，30号以下取6%，30号以上取4%3每个学生设计拟定路面结构方案比选，选出各项指
4、标最优者。（1） 构层结类型厚度(cm)20抗压模量（Mpa）15抗压模量（Mpa）劈裂强度（Mpa）备注中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土沥青碎石二灰稳定碎石石灰土（812%） 路基 E0（2）构层结类型厚度(cm)20抗压模量（Mpa）15抗压模量（Mpa）劈裂强度（Mpa）备注中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土沥青碎石二灰稳定碎石水泥土路基 E0（3）构层结类型厚度(cm)20抗压模量（Mpa）15抗压模量（Mpa）劈裂强度（Mpa）备注细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土水泥稳定砂粒石灰土（812%）级配碎砾石路基 E0（4）构层结类型厚度(cm)20抗压模量（Mpa）15抗压模量（Mpa）劈
5、裂强度（Mpa）备注细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土水泥稳定碎石水泥土路基 E0（5）构层结类型厚度(cm)20抗压模量（Mpa）15抗压模量（Mpa）劈裂强度（Mpa）备注细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土水泥稳定碎石二灰土路基 E0（6）构层结类型厚度(cm)20抗压模量（Mpa）15抗压模量（Mpa）劈裂强度（Mpa）备注细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土石灰水泥稳定碎石石灰土（812%）路基 E0以上路面类型所涉及的各个参数，每个人自己拟定，110号同学选第一方案，1120选第二方案，以下类推。沥青混凝土c=0.2Mpa,内摩擦角为30。4根
6、据上面设计资料，设计一段水泥混凝土路面结构，水泥混凝土厚度在2028，其他材料自己拟定四 设计内容及步骤：1交通量计算;2设计弯沉值;3确定路面结构组合，选择计算层，确定已知各个结构层适宜厚度;4确定土基回弹模量;5确定路面格结构层的抗压强度、劈裂强度;6根据弯沉值，计算未知结构层厚度;7根据确定的各个结构层，进行结构层的换算;8进行各个结构层的弯拉应力计算与验算;9进行结构层的剪应力验算;10各项设计参数都验算合格，进行设计参数汇总，确定设计方案。一、沥青路面设计1、轴载分析：我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数按表1-1确定。表1-1
7、 标准轴载计算参数标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载P（KN）100单轮当量圆直径d（mm）21.30轮胎接地压强P（Mpa）0.70两轮中心距（cm）15d1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的各级轴载的作用次数均换算成标准轴载的当量作用次数。式中： 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； 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； 标准轴载（）； 各种被换算车型的轴载（）； C1 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； C2 轴数系数。 被换算车型的轴载级别。当轴间距离大于3m时，
8、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：式中：m轴数。表1-2 轴载换算结果车型（）（次/日）解放CA-10B前轴20.2516.4830/后轴601189.96黄河JN-150前轴4916.431891.39后轴101.611340.73日野KB-211前轴47.5516.48120.42后轴1001181太脱拉138前轴51.416.413246.72后轴16012.2/东风EQ-140前轴20.716.4960/后轴69.311194.74黄河 JN-362前轴6316.47967.78后轴12711223.45跃进 230前轴15.216.412
9、80/后轴33.31110.711166.90，对于太脱拉机，后轴轴载大于130kN,可选择基于车辙等效的重载轴载换算指数5.5，用公式：则其设计年限内一个车道上的累计量轴次： 式中 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； 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，=0.06； 车道系数，由材料知=0.65。则次。2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的各级轴载的作用次数均按下式换算成标准轴载的当量作用次数。式中： 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； 被换算车型的各级轴载换算
10、次数（次/日）； 标准轴载（）； 各种被换算车型的轴载（）； 轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。 轴数系数；表1-3 轴载换算结果车型（）（次/日）解放CA-10B前轴20.25118.5830/后轴601113.94黄河JN150前轴49118.5318/后轴101.611361.06日野KB_211前轴47.55118.581/后轴1001181太脱拉138前轴51.4118.5132135.03后轴16031/东风EQ-140前轴20.7118.5960/后轴69.31151.07黄河 JN362前轴63118.57912.55后轴12711534.63跃进
11、230前轴15.2118.51280/后轴33.311/1189.28则其设计年限内一个车道上的累计量轴次为：次2、结构组合与材料选取根据公路沥青路面设计规范，并考虑公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供应，路面结构层采用沥青混合料（180mm），基层采用二灰稳定碎石（220mm），底层采用水泥土（230mm）。3、各层材料的抗压模量和劈裂强度土基回弹模量的确定可根据查表法查得。各结构层材料的抗压模量及劈裂强度已 参照规范给出的推荐值确定。见表1-4。表1-4 结构组合参数构层结类型厚度(cm)20抗压模量 （Mpa） 15抗压模量（Mpa）劈裂强度（Mpa）备注中粒式沥青混凝土5120018001.1细粒式沥青混凝土6100014000.8沥青碎石7700/二灰稳定碎石2216000.7水泥土2310000.34、设计指标的确定1设计弯沉值公路为一级，则公路等级系数取1.0；面层是沥青混凝土，则面层类型的系数取1.0；路面结构为半刚性基层沥青路面，则路面结构类型系数取1.0。式中： 设计弯沉值 设计年限内的累计当量年标准轴载作用次数 公路等级系数，一级公路为1.0 面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0 基层类型系数，半刚性基层为1.0故 2各层材料按容许层底拉应力，按下列
