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1、黑龙江大学课程名称： 路基路面工程 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土 木 工 程 学 号： 20103156 年 级： 2010级 学生姓名： 高 程 指导教师： 陈 瑶 目录1 基本设计资料32 沥青路面设计52.1轴载分析52.2结构组合与材料选取92.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度92.4 设计指标的确定92.5 路面结构层厚度的计算112.6 沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算122.7 防冻层厚度检验143 水泥混凝土路面设计153.1 交通量分析153.2 初拟路面结构173.3 确定材料参数183.4 计算荷载疲劳应力183.5 计算温度疲劳应力203.6 应
2、力验算213.7 防冻厚度检验213.8 接缝设计21参考文献232 1 基本设计资料1.1设计依据及过程： 本路线是吉林马鹿沟二级公路，它的修建有利于改善该区的交通状况，促进经济贸易的发展。根据本路在公路网中的作用和交通量，结合本路的功能，性质及自然状况，公路等级确定为二级公路标准，全线采用双车道，计算行车速度60km/小时。路线线形设计，尽量与实际地形，地貌及周围景观相协调，线形连续，指标均衡，视线诱导好，在工程量增加不大的情况下尽可能采用较高的指标，力求纵横配合，线形流畅。1.2 路线起、终点及工程概况此次设计起点里程桩号为K0+000终点里程桩号为K2+794.543，全线长2.795
3、公里，路线主要经过平原区微丘区。本标段设了圆管涵和小桥梁。路基宽度采用8.5米，路面宽度采用7米，行车道横坡度设为2%，路肩横坡度设为2.5%。为了顺利的将路基范围内的路面水排出，在路堑两侧设置了边沟和排水沟.1.3 沿线地段的地形、地质、气候、水文等地理特征及与周围环境相协调。本次施工图设计结合构造物布设、平纵面配合等方面作了优化组合，全长2.795公里。本项目路基填料可从路线两侧范围内取土，沿线有丰富的筑路材料，如中砂,粗砂,砂砾,石料,生石灰等。1.3.1地形、地质：沿线地形起伏不大，路线处于平原区微丘区，土质为粘质土。1.3.2气候、水文：属于温带大陆性山地气候 ,特点是冬季漫长寒冷,
4、夏季短暂凉爽且天气变化无常,春季多风,秋季多雾。 年平均气温在-7至3 之间,年降水量在700-1400毫米之间。初雪及初冻时间一般在十月中旬，解冻时间一般在来年的五月上旬，标准冻深1.8米。 1.3.3 设计时注重与自然景观及周围环境的协调，着重做了以下几个方面的工作：1.3.3.1在路线平面和纵断面施工图设计时，综合考虑地形、地物、地质、桥位、水利设施、县乡路网、和地方发展等因素，尽量做到少拆房屋、电杆、少占良田、少砍伐树木，并尽可能的保持原有水利排灌设施和地方道路网的完整性。1.3.3.2充分考虑将来道路网规划，在路线平纵面线型组合设计时，注重道路与自然景观的协调，使道路成为自然的一条风
5、景带。1.4、筑路材料沿线可利用的筑路材料主要有块石、片石、碎石、砂砾、砂、石灰等。外购材料包括水泥、钢材、木材、沥青。1）主要筑路材料料场分布情况SI-2 5石料：全线石料场主要分布在南阳市以北的蒲山镇，镇平县杏花山，内乡县灵山等地。该几处料厂所采石料主要为石灰岩和花岗岩，料场可生产块石、片石及各种规格的碎石；其产品广泛应用于工民建、公路、铁路建设。料场的规模均比较大，装卸、运输方便。路面用碎石：上面层采用东川石料厂加工的碎石，该料厂位于内乡县和西峡县田关交界处，紧邻原西峡至东川公路。料厂主要开采青灰色玄武岩石料，石质新鲜、坚硬，储量丰富，可作为高速公路上面层用碎石。砂砾：沿线砂砾料场主要有
6、白河砂砾料场、默河砂砾料场、湍河砂砾料场，该几处料场所产砂砾级配良好，含泥量小，储量丰富，是良好的筑路材料，料场交通较便利，可满足工程需要。砂：沿线砂料场主要有白河砂料场、潦河砂料场，王村砂料场、赵河砂料场及湍河砂料场，主要开采中粗砂，砂质纯净，含泥量小，储量丰富，可满足高速公路建设需要。石灰：沿线有大小石灰场多处，南阳市宛城区蒲山镇和灵山附近的石灰厂密布，生产规模较大,质量可靠、可满足本项目工程建设需要。水：沿线水资源比较丰富，各村庄都有机井水源，经调查除了默河、三里河水质被污染外，其他如潦河、赵河、严陵河、湍河等均可满足工程用水。2）工程用电沿线电力供应比较便利，各乡镇及其所辖自然村均有不
7、同功率的变压器，基本上能满足工程用电的要求。各施工场地用电时，可从附近变电站引电，若距离长，也可设置专用的供电线路；集中拌和厂和桥梁预制厂需要设置独立的变电站，并配备相应功率的发电设备。3）四大材料水泥、钢材、木材和沥青四大材料，可与当地有关部门联系或由业主统一解决。1.5、技术标准:1）山岭重丘区标准进行设计，沿线地形及水准点位置；（见平面地形图）；2）公路等级：双车道二级公路，设计车速60km/h。3）交通量资料：交通量增长率为6.0%，设计年限12年。车型前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数后轴距（m）日交通量黄河JN16259.50115.001双420解放CA10B19.40
8、60.851双470黄河JN15049.00101.601双410日野ZM44060.00100.002双127300东风EQ14023.7069.201双460菲亚特 650E33.0072.001双300太脱拉13851.4080.002双13250 表1-1 交通量资料 2 沥青路面设计2.1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2-1确定。表2-1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）21.3轮胎接地压强P（Mpa）0.7两轮中心距（cm）15
9、d1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 轴数系数; C2 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； 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：式中：m轴数。 表2-2 轴载换算结果车型（）（次/日）黄河JN162前轴59.501142043.8
10、9后轴115.0011420771.41解放CA10B前轴19.4011470后轴60.851147051.15黄河JN150前轴49.001141018.41后轴101.6011410439.31日野ZM440前轴60.001130032.51后轴100.002.21300660东风EQ140前轴23.7011460后轴69.201146092.73菲亚特650E前轴33.00113002.41后轴72.001130071.87太脱拉138前轴51.401150 2.76后轴80.002.215041.67N2228.12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
11、当量次数； t 设计年限，t=12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； 与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数，该设计为双向双车道的二级公路，所以=0.7。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40KN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次数（次/日）； 标准轴载（）； 各种被换算车型的轴载（）； 轴数系数； 轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。 当轴间距离大于3
12、m时，按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为 1;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： 其中 m 为轴数 表2-3 轴载换算结果车型（）（次/日）黄河JN162前轴59.50114206.60后轴115.00114201284.79解放CA10B前轴19.4011470后轴60.85114708.83黄河JN150前轴49.00114101.36后轴101.6011410465.51日野ZM440前轴60.00113005.04后轴100.0031300900东风EQ140前轴23.7011460后轴69.201146024.19菲亚特650E前轴33.0011300后轴72.001130021.6太脱拉138前轴51.4011500.24后轴80.003150 8.392726.55则其设计年限内一个车道上的累计量轴次为：次。
