《路基路面工程》课程设计--六车道高速公路.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路基路面工程》课程设计--六车道高速公路.doc（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选资料摘 要本设计为湖南省长沙某地2010年拟新建的一条双向六车道高速公路,设计速度为120km/h.起止桩号为K0+000-K11+200，计划2015年末建成通车。分为路基设计和路面设计两部分。路基设计中主要以一般路堤形式进行设计,路堤平均高度4.5m.路基土为黏性土，平均地下水位于1.0M处，主要进行了路基横断面设计、道路横断面排水设计、路基稳定性验算和施工设计.其中,路基稳定性验算取8m高一般路堤进行设计。路面设计主要包括水泥混凝土路面设计和柔性路面设计，水泥混凝土为刚性路面,主要包括轴载换算、路面结构组合设计、混凝土路面结构层设计、接缝设计、各结构层材料组合设计、各结构层的施工设计
2、.并对水泥混凝土路面面层的配合比以及工程量和材料用量进行了设计。柔性路面为沥青路面，本设计是以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标进行设计的，其主要包括轴载换算确定交通等级、路面结构组合方案设计、路面结构层厚度设计、各层材料组成设计、各结构的施工设计、工程量设计以及沥青路面建筑设计。关键词： 路基、水泥路面、柔性路面、结构组合、设计验算、排水施工目 录摘 要1关键词1目 录21 路基设计11.1路基设计的一般要求11.2路基横断面设计21.2.1 确定路基横断面形式21.2.2 确定自然区划和路基干湿类型21.2.3 拟定路基断面尺寸31.3 道路横断面排水设计41.3.1 初步设计41.3.2
3、 路拱设计51.3.3 边沟设计51.3.4截水沟设计51.3.5排水沟设计61.3.6 其他排水设施101.4 路基稳定性验算101.4.1 设计参数101.4.2 稳定性验算111.5 施工设计161.5.1 路基施工的一般规定161.5.2 填方路基的施工161.5.3 边沟的施工172 水泥混凝土路面设计182.1行车荷载182.1.1车辆的类型和轴型182.1.2轴载换算192.1.3交通分析212.2路面结构组合设计232.2.1垫层设计232.2.2基层设计232.2.3面层设计252.2.4路肩设计252.2.5路面排水设计252.3路面结构层设计262.3.1初拟路面结构26
4、2.3.2路面材料参数的确定272.3.3 基层顶面回弹模量282.3.4荷载疲劳应力302.3.5温度疲劳应力322.4接缝设计352.4.1纵向接缝352.4.2横向接缝362.5各结构层材料组合设计372.5.1基本要求372.5.2垫层材料382.5.3基层382.5.4 面层材料382.6各结构层的施工技术要求及质量控制标准412.6.1施工技术412.6.2施工要求412.7工程量及材料用量计算432.8 水泥混凝土路面建筑设计443柔性路面设计443.1进行轴载换算确定交通等级443.1.1交通量转化443.1.2确定交通等级483.2 拟定路面结构组合方案493.3 路面材料参
5、数确定493.3.1确定土的回弹模量493.3.2确定材料回弹模量493.4 路面结构层厚度的确定及强度验算503.4.1初拟路面各结构层厚度503.4.2计算稳定砂砾结构层厚度503.4.3验算结构层底面拉应力533.5 验算防冻层厚度573.6 各结构层材料组成设计573.7 各结构层的施工技术要求及质量控制标准613.7.1石灰稳定粒料施工技术要求623.7.2 二灰稳定类基层的施工技术要求623.7.3 沥青混凝土面层的施工技术要求653.7.4质量控制标准693.8 工程量及材料组成设计723.9 沥青路面建筑设计733.9.1 类型733.9.2 施工方法73主要参考文献74可修改
6、编辑1 路基设计路基设计，通常包括路基基身，排水、防护与加固等方面。路基基身设计，主要涉及填料选择、压实标准、路基边坡及地基要求等问题。一般路基是指在一般地质与水文等条件下的路基。其横断面可直接参照现行规范的有关规定或者标准图，结合当地实际情况进行设计。对边坡高度和基底横坡超过规定以及工程地质条件特殊的路基，需要进行个别论证和稳定性验算。既有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定的地面水和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，综合排水设计，形成完整的排水系统。修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，以适当处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道。 本路基设
7、计主要依据公路路基设计规范(JTG D302004)、公路工程技术标准(JTJ B012003)、公路自然区划标准及土的工程分类(GBT_50145-2007) 公路排水设计规范（jTj018）和路基路面工程教材进行设计。1.1路基设计的一般要求路基应根据道路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心的设计，既要坚实稳定，又要经济合理。路基设计除选择合适的路基横断面形式外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物。选定路线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。路基设计应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。1.2路基横断面设计1.2.1
8、 确定路基横断面形式由设计任务书所给条件，路基横断面可采用路堤、路堑和半填半挖三种形式，以及公路曲线的超高、加宽时的路基横断面。本设计主要才用一般路堤形式，按照标准横断面形式进行设计。1.2.2 确定自然区划和路基干湿类型由公路自然区划标准可知：浙江大部分位于5江南丘陵过湿区，属于东南湿区。路基土质为粉质土。由公路自然区划标准得公路二级区划的特征和指标：表1.1 二级区划的特征和指标二级区名(包括副区)水热状态地表情况地貌类型地表切割深度（m）土质和岩性潮湿系数(K)年降水量(mm)雨型最高月K值最大月雨期长度最高月平均地温()5江南丘陵过湿区1.52.2514002000梅雨秋雨伏旱3.55
9、.04.04.52532.5湿润丘陵局部分部有山地一般200局部为200500粘性土由表1.1可知5江南丘陵过湿区的潮湿系数K值较高。由路基路面工程可得路基临界高度：表1.2 路基临界高度参考值该公路为高速公路双向六车道,要求标准较高,故取路基干湿类型为干燥,则由表1.2可得路基最小高度HH1=（1.71.9）。又由设计资料可知地下水于1.0M处，故路基的最小填土高度为0.9米。1.2.3 拟定路基断面尺寸由公路自然区划标准可知，湖南长沙属于IV5江南丘陵过湿区，地貌为湿润丘陵局部有山地，本公路为高速公路双向六车道，并考虑该地区经济较发达，取计算行车速度为120Km/h。（1） 路基宽度：由公
10、路工程技术标准(JTJ B012003)可归纳得：表1.3 路基宽度参数高速公路六车道120 Km/h行车道宽度(m)中央分隔带(m)左侧路缘带(m)硬路肩(m)土路肩(m)63.7530.753.000.75行车道宽度：63.75=22.5m 中央分隔带：3m 左侧路缘带：0.75m2=1.5m硬路肩宽度：3.00m2=6.0m 土路肩宽度：0.75m2=1.5m 右侧路缘带：0.502=1.0m。则，路基宽度：22.5+3+1.5+6.5+1.5=34.5m得路基横断面图如图1.1所示：图1.1 路基横断面简图（2） 路基高度：由公路路基设计规范(JTG D302004) 2.0.8，设有
11、中央分隔带的高速公路，路基设计标高为中央分隔带的外侧边缘高程。公路自然区划标准规定，由于该公路位处江南丘陵过湿区，连续阴雨多，公路最不利季节为4-6月，公路以水毁为主，且公路等级要求高，设计需求路基干湿类型为干燥，由表1.2知，路基高度H1.9m，最低填土高度为0.9 m。设计资料中路基平均高度为4.8m。综合考虑路线纵坡要求，路基稳定性和工程经济等因素，本设计取路基稳定纪验算高度h=8m。（3） 路基边坡坡率：路堤填土高度为8 m，路基填料为细粒土，由表1.4可得，取路基边坡坡率为11.5，则边坡 宽度b=1.5 h=12 m。表1.4 路堤边坡坡率填料类别边坡坡率上部高度（H8m）下部高度
12、（H12m）细粒土11.511.75粗粒土11.511.75巨粒土11.311.751.3 道路横断面排水设计1.3.1 初步设计本次设计路段地下水位为1m，经地质勘察无小范围内泉眼出露，地下水流汇集等现象。且该路段修建在5区，填土的平均高度为4.8m。土质为粘性土，地下水位为1m，则可知路面底至地下水位平均高度 H=1+4.8=5.8m，查公路自然区域标准可知：粘性土路基的临界高度H1和H2相应为1.71.9m和1.31.4m，故H2HH1，可知路基属于干燥类，路基下层处于中湿状态。故本次道路横断面排水设计以路表面排水为主，不作地下排水设计。1.3.2 路拱设计按规范要求，为了便于路面快速排
13、水，在路基行车道和硬路肩设置2%的路拱，土路肩设置4%的路拱,如图1.1所示。1.3.3 边沟设计(1) 土质沟渠大多采用梯形，其边沟坡度取1:1.01：1.5，考虑雨水冲刷的影响，本次边沟坡度取1:1.5。(2) 参照路基边沟规范规定，高速公路边沟的最小断面尺寸为：沟深及底宽均不应小于0.6m，且按最小断面尺寸设计的边沟足以排出其份内的水量，可以不进行水文水力计算。(3) 考虑本次设计路段处于5区（江南丘陵过湿区）雨量较多，以及各种边沟类型和使用条件。所以本次设计中，在一些低填方路段（高度小于边沟深度0.8m）或者挖方段设置边沟排水，沟底宽度设为0.8m。土质边沟容易生长杂草而淤塞，养护工作
14、量较大，外容也难齐整，因此，高速公路的土质边沟应全部进行防护。于水量较大，边沟采用浆砌片石铺砌，砌筑用砂浆M7.5号，厚度取0.35m。详见图1.2所示：图1.2 边沟尺寸图（单位：m）1.3.4截水沟设计(1) 截水沟的设计包括天沟和路堤坡脚处的截水沟，按照规范要求，截水沟与路堑坡顶与路堤坡脚之间应有一定的距离（有边沟时应5m;无边沟时2m），深度及底宽不宜小于0.5m，结合当地地形和地质条件顺等高线合理布置，采用梯形断面，沟壁坡度取1：1.3，沟深及宽度均取0.7m。详图见1.3和1.4所示：(2) 截水沟沟底设置0.8%的纵坡，沟底和沟壁要夯击密实，不渗水，不滞水，沟底和沟壁不再进行加固。图1.3 有边沟的截水沟（单位：m）图1.4 无边沟的截水沟（单位：m）1.3.5排水沟设计(1) 排水沟平面线形应力求顺直，需要转弯时亦尽量圆顺，做成弧形，其半径不小于1020m，沿路线布设，距填方路基坡脚不宜小于34m，为防止沟渠内因水流的流程太长和流量过大而造成冲刷或积水，其长度应有所限制，沟渠排水长度一般不宜超过500m。沟渠过长时，
