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1、山东交通学院毕业设计(论文)前言毕业设计是土木工程专业学生毕业前的最后学习和综合训练的阶段。通过毕业设计使学生形成经济、环境、市场、管理等大工程意识，培养学生实事求是、谦虚谨慎的学习态度和刻苦钻研、勇于创新的精神。毕业设计过程中需要复习以前所学习的专业知识，同时也锻炼学生将理论运用于实践的能力，独立解决问题的能力，同时培养锻炼了学生搜集资料的能力。这次毕业设计，不仅将为我们走向社会打下坚实的理论基础,也将培养我们的实践经验。随着公路事业的快速发展，各行各类的路面相继出现，公路等级、路面等级都得到了显著提高。施工质量也得到了保证，然而在施工质量、监理水准得到保证的前提下，我们的路面结构设计却进展
2、不快，为此我选择了路面结构设计这一课题，希望能够进一步深刻了解沥青混凝土路面的设计理论。在本次设计之中，我们很好的做到了理论联系实际。首先调查交通量计算弯沉值，由此来计算路面厚度，拟定路面结构。其次进行方案比较，选择最佳设计方案：最后对各结构层进行材料选择，做击实试验、级配试验、马歇尔试验、高温车辙试验、配合比试验等等，最终确定各个结构层的材料组成。通过设计我们得出高等级公路路面应首选AC系列沥青混合料。通过毕业设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、加工和整理，能正确运用工具书，掌握有关工程设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、图表绘制、技术文件编写的能力，提高计算机的应用
3、能力。学生在毕业设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。同时，毕业设计也培养学生独立工作的能力以及严谨、扎实的工作作风和事业心、责任感，使学生树立正确的设计思想，培养了严肃认真的科学态度以及一丝不苟的敬业精神，为学生将来走上工作岗位，顺利完成所承担的建设任务奠定基础。设计题目：省道S102第十一合同段路面结构设计（章丘龙山-收费站）1.工程概况省道S102是济南市的重要干线公路，也是济南市的主要出口之一。其中省道102第十一合同段(历城收费站-龙山镇)为二期工程。本段因运输重车较多，交通量较大。现已渐渐呈饱和之势;随
4、着道路使用年限的增加，经过长期的行车荷载作用，路基路面已出现不同程度的病害。其中龙山文化保护区段（K14+300-K16+500）原路线穿越西河遗址和龙山文化遗址，龙山文化遗址路面宽度仅为7米，严重制约了交通发展，因此省道S102济南市改建迫在眉睫。1.1 沿线自然条件1.1.1 地理位置、地形、地貌 山东省S102路线全长13.8 公里，本合同段路线全长3.09公里，内有盖板涵一座 ，该项目位于济南市历城区境内，西起韩仓桥，东至枣园西，场区地形地貌主要为山前冲洪积平原，地形东高西低，地势起伏较缓。场区内无不良地质作用，场地稳定，适宜做一般场地。土为新近堆积土，岩性为亚粘土、亚砂土。1.1.2
5、 气象条件 区内属东亚温带大陆性季风气候，东冷夏热，四季分明。区内年平均气温多年平均值为12.8。七月份最热，平均气温27.3，一月份最冷，平均气温-2.7，极端最高气温42.5，最低气温-22.7平均初霜期为4月13日,无霜期198天,自然区划属II5a区。1.1.3 地质该区地基土自上而下分为六层，分别为素填土、黄土、亚粘土、碎石土、亚粘土和强风化石灰岩。岩性为亚粘土、亚砂土。地震烈度VI度。1.1.4 水文条件沿线降水受季风影响明显，多年平均降水量为586.9mm，最小为314mm，四季悬殊很大，降水的季节变化非常明显，主要集中在夏季，占全年降水的57%。而冬春两季降水较少，形成春旱、夏
6、涝、晚秋又旱的气候特点。区内水资源贫乏，道路跨越季节性河流，其主要补给来源为大气降水。1.2收集或调查交通量，计算累计标准轴次Ne表1.2.1预测交通量组成表车型前轴重KN后轴重KN后轴数后轴轮组数后轴距交通量次日三菱T653B29.3481双轮组305黄河JN16358.6114.O1双轮组550江淮HF15045.1101.51双轮组250东风CS93824702双轮组3650红岩CQ26170.187.32单轮组3150设计年限为15年，年平均增长率8%标准轴载及轴载换算路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ-100表示。标准轴载的计算参数按下表确定。表1.2.2标准轴载计
7、算参数标准轴载BZZ-100标准轴载BZZ-100标准轴载P（KN）100单轮传压面当量圆直径d(cm)21.30轮胎接地压强p(MPa)0.70两轮中心距(cm)1.5d（1）以设计弯沉值为指标验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。凡轴载大于25KN的各级轴载（包括车辆的前后轴）P1的作用次数，均应按公式换算成标准轴载P的当量作用次数N轴载换算采用如下的计算公式： （1.2.1）式中： N 标准轴载当量轴次，次/日ni被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日P标准轴载，KNPi被换算车辆的各级轴载，KNK被换算车辆的类型数C1轴载系数 C2轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。
8、当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算,此时轴数系数为m；当轴间距离小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数按公式C1=1+1.2(m-1)。 m轴数计算结果如表1.2.3表所示：表1.2.3轴载换算结果表（弯沉）车型三菱T635B前轴29.316.43059.4后轴481130512.5黄河JN163前轴58.616.4550344.2后轴11411550972.5江淮HF150前轴45.116.425050.1后轴101.511250266.7东风CS938后轴7021650275.5红岩CQ261前轴70.116.4150204.7后轴87.32.21150182.7累计2327 累计
9、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，六车道的车道系数是0.30.4取0.35。 =8071625次400万次/车道（2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50KN的且单轴轴载小于130KN的各级轴载（包括车辆的前后轴）的作用次数，均应按公式换算成标准轴载P的当量作用次数N。轴载换算采用如下公式 （1.2.2）式中：C1 -轴数系数C2-轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。当轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴系数按下式计算C1=1+2(m-1)表1.2.4轴载换算结果表（层底拉应力）车型Pi/KN ni黄河JN163B前轴58.6118.
10、5550141.5后轴114115501568.9江淮HF150后轴101.511250281.6东风CS938后轴702165074.9红岩CQ291前轴70.1118.5150161.8后轴87.331150151.8累计2390 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，六车道的车道系数是0.30.4取0.35。=8290152 次400万次/车道所以：公路等级为一级公路1.3主要的设计指标（1）等级：一级公路双向六车道（2）路基全宽: 32米（3）设计车速：100公里小时（4）机动车道宽：33.75m 行车道+1m中央分隔+33.75m行车道 （5）路肩： 2(3
11、+0.75)米（6）路面横坡： 2%（7）土路肩横坡：4%（8）路面设计标准：BZZ100累计交通量轴次8071625轴次车道1.4筑路材料来源及供应情况（1）取土场：全线采用集中取土，地点在郭店，土质为粉质低液限土。（2）砂石材料：工程靠近泰山山脉，岩矿资源丰富。砂料：莱芜粗砂较好，运距较远。（3）矿粉：历城水泥厂生产。（4）石灰：采用济南港沟镇南湖石灰场生产的级钙质石灰。技术指标符合GB1594要 求。（5） 粉煤灰：采用济南黄台火力发电场生产的硅铝型低钙粉煤灰，结果符合JTJ034 93公路路面基层施工技术规范路面用粉煤灰技术要求。（6）水泥：采用山水水泥厂生产的水泥。（7）沥青：韩国双
12、龙AH70沥青，质量符合JTJ05293标准的要求。（8）其他：钢材木材等，采用济南建材市场。2 路面结构设计2.1 设计的依据及原则：2.1.1设计的依据 公路沥青路面设计规范JTJ014-20062.1.2设计的原则 a 路面设计应依据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，进行路基路面综合设计。 b 在满足交通和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化、工业化、工厂化施工的路面结构方案。 c 结合当地条件，积极推广成熟的科研成果，对行之有效的新材料、新
13、工艺、新技术应在路面设计方案中积极慎重的加以运用。 d 路面设计方案应注意环境保护和施工人员的健康和安全。 e 为提高路面工厂化质量，应推行机械化施工，对高速公路应采用大型高效的成套机械设备施工，以确保工厂质量。 f 高速公路、一级公路路面不宜分期修建。2.2设计技术要求为了给汽车运输提高安全、快速、舒适的行车条件，沥青路面应具有坚实、平整、抗滑、耐久的品质，同时还应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及防止雨水渗入基层的功能。基层、底基层应具有足够的强度和稳定性。在水冰冻地区应具有一定的抗冻性。高级路面下的半刚性基层应具有较小的收缩变形和较强的抗冲刷能力。高速公路、一级公路路面应具有良好的
14、抗滑性能，其抗滑性能应符合公路沥青路面设计规范的要求。在设计高速公路、一级公路的理清表面层时，应选用抗滑耐磨石料，其磨光值应大于42。高速公路、一级公路的表面层应根据各地气候条件、石料质量、交通量等因素，综合考虑沥青面层的抗滑、密水、耐久、抗开裂、抗车辙等技术要求，选择适当的级配类型和表面层厚度，一般表面层厚度不宜小于4.0cm。高速公路、一级公路宜在竣工后第一个夏季采用摩擦系数测定车，以（501）Km/h的车速测定横向应力系数。路面宏观构造深度，应在竣工后的第一个夏季用铺沙法或激光构造深度仪测定。沥青混凝土、沥青碎石的压实度当以马歇尔试验密度为标准密度，对高速公路、一级公路压实度应达到95%，其他等级公路应达到94%。当以试验段的密度为标
