工學路基路面工程剛性路面課程設(shè)計模板

1、2 路基工程課程內(nèi)容路基課程設(shè)計是，以擋土墻設(shè)計為主的設(shè)計內(nèi)容，以浸水高填路堤、基坑開挖與支護、加筋墻路堤和浸水擋土墻路堤設(shè)計為主的穩(wěn)定分析內(nèi)容。2.1 設(shè)計資料某新建公路K2+345K2+379路段采用漿砌片石重力式路堤墻，具體設(shè)計資料如下：1路線技術(shù)標準，山嶺重丘區(qū)一般二級公路，路基寬8.5m，路面寬7.0m。2車輛荷載，計算荷載為汽車-20級，驗算荷載為掛車-100。3橫斷面原地面實測值及路基設(shè)計標高如表1所列。4K2+361擋墻橫斷面布置及擋墻型式如圖1所示（注：參考尺寸：m,=0.40m,=0.60m）。5填料為砂性土，其密度18KN/m3，計算內(nèi)摩擦角=35，填料與墻背間的摩擦角=

2、。6地基為整體性較好的石灰?guī)r，其允許承載力=450KPa，基地摩擦系數(shù)為f=0.45。7墻身材料采用5號砂漿砌30號片石，砌體=22KN/m3，砌體容許壓應力為KPa，容許剪應力=100KPa，容許拉應力=60 KPa。橫斷面原地面實測值及路基設(shè)計標高 表1左側(cè)樁號右側(cè)中樁標高（m）路基設(shè)計標高（m）8(-2.6) 4(-3)K2+3454(2) 6(4.5)631.45630.576(-2.4) 6(-3.6)K2+3504(2.1) 6(2.4)631.08630.627(-3) 6(-3)K2+3564(2.2) 6(2.8)629.62630.686(-3) 6(-1)K2+3614(

3、1.2) 6(2.4)628.51630.736(-2) 6(-2.6)K2+3675(2) 5(1.5)630.30630.795(-1.6) 7(-3)K2+3734(2) 6(2)629.08630.856(-1.2) 6(-1.8)K2+3792(1) 8(1)629.03630.91圖1 K2+361擋墻橫斷面布置及擋墻型式示意圖2.2 設(shè)計要求擋土墻設(shè)計包括擋土墻的平面、立面、橫斷面設(shè)計，其中擋土墻橫斷面設(shè)計以K2+361橫斷面設(shè)計為例。大致步驟如下：1擋土墻平面、立面布置2擋土墻橫斷面布置，并擬定斷面尺寸（圖1供參考）3計算主動土壓力4驗算擋土墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性5驗算基底應力及

4、偏心距6驗算墻身截面強度7擋土墻的伸縮縫與沉降縫，以及排水設(shè)施設(shè)計8繪制擋土墻平面、立面、橫斷面圖9編寫設(shè)計說明書2.3 穩(wěn)定性分析要求浸水高填路堤、基坑開挖與支護、加筋墻路堤和浸水擋土墻路堤邊坡穩(wěn)定性分析，詳見PPT。2.4 設(shè)計完成后應提交的文件浸水高填路堤、基坑開挖與支護、加筋墻路堤和浸水擋土墻路堤的穩(wěn)定性分析報告。以擋土墻設(shè)計為主的設(shè)計內(nèi)容計算與穩(wěn)定性分析說明書。3 路面工程課程設(shè)計3.1 設(shè)計資料東北某地(II4)擬建一級公路，全長40km(K0+000K40+000)，除由于 K31150K33350路段縱坡較大(一般為5%左右)，采用水泥混凝土路面外，其余均采用瀝青類路面，其中K

5、15600K 22440路段為老路改造，采用補強措施，有關(guān)資料如下（見表2和3所列）：公路技術(shù)等級為一級公路，路面寬度為9.0m。交通狀況，經(jīng)調(diào)查交通量為4100輛/日，交通組成如表2所示，交通量年平均增長率= 4.9%。交通組成 表2黃河JN150解放 CA10B東風EQ140太脫拉138小汽車25%50%15%3%7%汽車參數(shù) 表3車 型總重(KN)載重(KN)前軸重(KN)后軸重(KN)后軸數(shù)后輪輪組數(shù)前輪輪組數(shù)軸 距(cm)JN150150.682.649101.6l雙單CA10B80.254019.4060.851雙單EQ14092.9050.0023.7069.201雙單太脫拉13

6、8211.4120.0051.402×802雙單132路基土質(zhì)為粘性土，干濕狀態(tài)為潮濕，道路凍深為160cm。K15+600K22440路段原路面為瀝青路面，瀝青面層厚度h3cm，路面實測彎沉值分別為：72、81、78、64、66、65、68、75、72、71、66、73、68、77、74、74、81、82、78、79(0.01mm)等共20測點，彎沉測定采用標準軸載，測定時路表溫度為27.5，前5小時的平均溫度為25(注：季節(jié)影響系數(shù)以Kl=1.08，溫度影響系數(shù)K2=1.0)。3.2 設(shè)計要求(1) 交通分析；(2) 擬定路面結(jié)構(gòu)，并說明選用該種路面結(jié)構(gòu)的原因；確定材料參數(shù)及水泥

7、混凝土路面板的平面設(shè)計；(3)計算或驗算路面結(jié)構(gòu)層厚度；瀝青路面采用手工計算和計算機計算兩種方式，并分析其結(jié)果以及說明理由；擬定幾種瀝青路面厚度，采用計算機計算，分析瀝青面層變化對基層厚度的影響，基層厚度變化對底基層厚度的影響；對于水泥混凝土路面采用手工計算。(4) 繪制路面結(jié)構(gòu)圖及水泥混凝土路面平面布置圖，接縫構(gòu)造圖；(5) 編寫設(shè)計說明書。3.3 提交的設(shè)計文件路面結(jié)構(gòu)圖；水泥混凝土路面平面布置圖，接縫構(gòu)造圖；設(shè)計計算說明書。4 課程組織形式與教師指導方法4.1 課程組織形式第一步，根據(jù)設(shè)計題目，利用各種途徑查閱專業(yè)資料，如設(shè)計規(guī)范、教材等。第二步，根據(jù)設(shè)計指導書及老師的現(xiàn)場答疑指導進行各

8、部分的設(shè)計計算。第三步，編制設(shè)計計算說明書，并將其提交給指導老師檢查認可。課程設(shè)計組織形式：首先把布置設(shè)計任務，每天安排指導老師到教室進行整體答疑23課時，學生將在設(shè)計過程中遇到的問題集中，向老師提問，如果問題具有普遍性，老師將向全體學生解答，答疑結(jié)束后學生繼續(xù)完成各自的設(shè)計計算，每隔兩天指導老師檢查學生完成設(shè)計的情況，再根據(jù)完成的情況指導老師統(tǒng)一意見后繼續(xù)指導學生做后續(xù)的設(shè)計。學生應在指導教師的指導下，獨立完成設(shè)計內(nèi)容；內(nèi)容上要求條理清晰，盡量采用簡圖和表格形式；外觀上要求字體工整，紙張和封面統(tǒng)一。具體要求如下：(1) 初步掌握路基路面工程設(shè)計的內(nèi)容、設(shè)計計算步驟及方法；(2) 能夠比較全面

9、地收集和查詢有關(guān)技術(shù)資料；(3) 合理擬定路基路面的設(shè)計方案；(4) 獨立完成路基穩(wěn)定性和路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算和驗算；(5) 能夠分析路基路面設(shè)計時存在的問題并能加以解決。4.2 課程設(shè)計內(nèi)容和時間安排(1) 布置設(shè)計任務。教師提供路基路面課程設(shè)計的基本資料，并交待課程設(shè)計的目的、方法、要求等。0.5天(2) 路基設(shè)計資料分析、設(shè)計方案的擬定。0.5天(3) 路基結(jié)構(gòu)形式設(shè)計、繪制，路基邊坡穩(wěn)定性驗算；路基擋土墻的設(shè)計、繪制，擋土墻穩(wěn)定性的計算及驗算。1.0天(4) 整理及編寫整理路基工程課程設(shè)計的設(shè)計報告、計算書整理。0.5(5) 路面設(shè)計資料分析、確定路面等級和面層類型。1.0天(6) 路面

10、結(jié)構(gòu)設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)參數(shù)及設(shè)計參數(shù)確定，應擬定三種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案；路面厚度計算和應力驗算，提出合理路面合理的路面結(jié)構(gòu)型式。1.0天(7) 整理及編寫整理路面工程課程設(shè)計的設(shè)計報告、計算書整理。0.5天5 考核內(nèi)容與方法5.1 課程設(shè)計考核方式 課程設(shè)計成績以設(shè)計成果的質(zhì)量為主，結(jié)合平時的考差進行評定。凡成績不及格者，必須重修。平時考查主要檢查學生的出勤情況、學習態(tài)度、是否獨立完成設(shè)計等幾方面。設(shè)計成果的檢查，著重檢查設(shè)計圖紙和計算書的完整性和正確性。成績的評定要按課程的目的要求，突出學生獨立解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新性的評定。課程設(shè)計的成績按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五級評定

11、。 5.2 課程設(shè)計成績評定標準(1) 優(yōu)能夠熟練綜合運用所學知識，全面獨立完成設(shè)計任務，設(shè)計過程中能夠提出自己的見解；設(shè)計方案合理，設(shè)計計算正確，數(shù)據(jù)可靠；圖面質(zhì)量整潔，能很好地表達設(shè)計意圖；計算書表達清楚，文字通順，書寫工整。(2) 良能綜合運用所學知識，全面完成設(shè)計任務；設(shè)計方案合理，設(shè)計計算基本正確；圖面質(zhì)量整潔，能夠較好地表達設(shè)計意圖；計算書表達清楚，文字通順，書寫工整。(3) 中能運用所學知識，按期完成設(shè)計任務；能基本掌握設(shè)計與計算方法；圖面質(zhì)量一般，能較好地表達設(shè)計意圖；計算書表達一般，有多處不夠確切。(4) 及格基本能運用所學知識，按期完成設(shè)計任務；設(shè)計與計算沒有原則性錯誤；圖

12、面質(zhì)量不夠完整，基本能表達設(shè)計意圖；計算書表達一般，有多處錯誤存在。(5) 不及格運用所學知識能力差，不能按期完成設(shè)計任務；設(shè)計與計算有嚴重錯誤；圖面不整潔，不能表達設(shè)計意圖；計算書不完整，有多處錯誤存在。路基路面工程課程設(shè)計指導書高速公路瀝青路面設(shè)計東北大學資源與土木工程學院2009年05月20日一、高速公路路面設(shè)計資料主要技術(shù)指標，全線按平原丘陵山區(qū)高速公路修建。路基寬度為52.5m，雙向6車道，中央分隔帶3.0m。土路肩為2×0.75m，硬路肩為2×3.00m，行車道為6×3.75m，中央兩左側(cè)路緣帶2×0.75m。設(shè)計車速：80100km/h。根

13、據(jù)交通量情況及公路性質(zhì)設(shè)計機動車道的路面結(jié)構(gòu)。設(shè)計交通標準軸載為BZZ-100。交通組成如下表所示，交通量年平均增長率=9.5%。二、設(shè)計要求(1) 交通分析；(2) 擬定路面結(jié)構(gòu)，并說明選用該種路面結(jié)構(gòu)的原因；確定材料參數(shù)及水泥混凝土路面板的平面設(shè)計；(3)計算或驗算路面結(jié)構(gòu)層厚度；瀝青路面采用手工計算和計算機計算兩種方式，并分析其結(jié)果以及說明理由；擬定幾種瀝青路面厚度（干燥、中濕、潮濕、過濕狀態(tài)），采用計算機計算，分析瀝青面層變化對基層厚度的影響，基層厚度變化對底基層厚度的影響；對于水泥混凝土路面采用手工計算。(4) 繪制路面結(jié)構(gòu)圖及水泥混凝土路面平面布置圖，接縫構(gòu)造圖；(5) 編寫設(shè)計說

14、明書。公路交通量資料（一）車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.516.42400后軸23.0112400中客車SH130前軸25.5516.42000后軸45.10112000大客車CA50前軸28.7016.41250后軸68.20111250小貨車BJ130前軸13.4016.44250后軸27.40114250中貨車CA50前軸28.7016.41500后軸68.20111500中貨車EQ140前軸23.7016.42125后軸69.20112125大貨車JN150前軸49.0016.42125后軸101.60112125特大車日野KB222前軸50.2016.41500后軸1

15、04.30111500拖掛車五十鈴前軸60.0016.4187.5后軸100（3軸）31187.5公路交通量資料（二）車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.516.43200后軸23.0113200中客車SH130前軸25.5516.42000后軸45.10112000大客車CA50前軸28.7016.41250后軸68.20111250小貨車BJ130前軸13.4016.44250后軸27.40114250中貨車CA50前軸28.7016.41500后軸68.20111500中貨車EQ140前軸23.7016.42125后軸69.20112125大貨車JN150前軸49.0016.4

16、2125后軸101.60112125特大車日野KB222前軸50.2016.41500后軸104.30111500拖掛車五十鈴前軸60.0016.4187.5后軸100（3軸）31187.5公路交通量資料（三）車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.516.42700后軸23.0112700中客車SH130前軸25.5516.42000后軸45.10112000大客車CA50前軸28.7016.41250后軸68.20111250小貨車BJ130前軸13.4016.44250后軸27.40114250中貨車CA50前軸28.7016.41500后軸68.20111500中貨車EQ140前

17、軸23.7016.42125后軸69.20112125大貨車JN150前軸49.0016.42125后軸101.60112125特大車日野KB222前軸50.2016.41500后軸104.30111500拖掛車五十鈴前軸60.0016.4187.5后軸100（3軸）31187.5公路交通量資料（四）車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.516.43100后軸23.0113100中客車SH130前軸25.5516.42000后軸45.10112000大客車CA50前軸28.7016.41250后軸68.20111250小貨車BJ130前軸13.4016.44250后軸27.401142

18、50中貨車CA50前軸28.7016.41500后軸68.20111500中貨車EQ140前軸23.7016.42125后軸69.20112125大貨車JN150前軸49.0016.42125后軸101.60112125特大車日野KB222前軸50.2016.41500后軸104.30111500拖掛車五十鈴前軸60.0016.4187.5后軸100（3軸）31187.5高速公路瀝青路面設(shè)計實例一、設(shè)計資料：本公路等級為高速公路，經(jīng)調(diào)查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增長率為9.5%，設(shè)計年限為15年，該路段處于2區(qū)。二、交通分析：軸載分析路面設(shè)計以BZZ-100為標準軸載。1、以設(shè)計彎

19、沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次（1）累計當量軸次車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.516.4675017.0427后軸23.011675011.2933中客車SH130前軸25.5516.4200033.8345后軸45.1011200062.6178大客車CA50前軸28.7016.4125035.0652后軸68.20111250236.522小貨車BJ130前軸13.4016.442504.33985后軸27.4011425015.2266中貨車CA50前軸28.7016.4150042.0782后軸68.20111500283.827中貨車EQ140前軸2

20、3.7016.4212525.9235后軸69.20112125428.371大貨車JN150前軸49.0016.42125610.79后軸101.601121252276.91特大車日野KB222前軸50.2016.41500478.997后軸104.301115001801.47拖掛車五十鈴前軸60.0016.4187.5130.059后軸100（3軸）31187.5562.57056.875注：軸載小于25KN的軸載作用不計。（2）累計當量軸次根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計年限取15年，六車道的車道系數(shù)取0.30.4，取0.3。交通量平均增長率為9.5%。2、驗算半剛性

21、基層層底拉應力中的累計當量軸次（1）軸載換算車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.5118.567500.0686后軸23.01167500.05286中客車SH130前軸25.55118.520000.67194后軸45.101120003.42328大客車CA50前軸28.70118.512501.06448后軸68.2011125058.5039小貨車BJ130前軸13.40118.542500.00817后軸27.401142500.13502中貨車CA50前軸28.70118.515001.27737后軸68.2011150070.2047中貨車EQ140前軸23.70118

22、.521250.39131后軸69.20112125111.74大貨車JN150前軸49.00118.52125130.647后軸101.601121252412.73特大車日野KB222前軸50.20118.51500111.916后軸104.301115002100.71拖掛車五十鈴前軸60.00118.5187.558.2617后軸100（3軸）31187.5562.55624.304注：軸載小于50KN的軸載作用不計（2）累計當量軸次根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計年限取15年，六車道的車道系數(shù)取0.30.4，取0.3。交通量平均增長率為9.5%。三、設(shè)計指標的確定1、

23、計算設(shè)計彎沉值Ld該公路為高速公路，公路等級系數(shù)取1.0，面層為瀝青混凝土，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20，基層類型系數(shù)取1.0。設(shè)計彎沉值為：2、抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)對瀝青混凝土面層 對無機結(jié)合料穩(wěn)定集料類 對無機結(jié)合料穩(wěn)定細粒土類 四、設(shè)計計算（一）干燥狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中表5.1.4-1“土基干濕狀態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)： 干燥狀態(tài)土基土質(zhì)稠度： Wc = 1.10根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中附表“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值 (MPa)”公路自然區(qū)

24、劃：2區(qū)土基回彈模量： E0 = 48.5 MPa2、路面參數(shù)設(shè)計（1）確定路面等級和面層類型交通量設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次Ne=2.36×107次，由公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，該路交通等級為重交通，高速公路路面等級為高級路面，面層類型為瀝青混凝土。（2）結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)表-1及附錄E確定各層材料設(shè)計參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強度 (MPa)容許底層拉應力（MPa）(20)(15)1細粒式瀝青混凝土4140020001.40.382中粒式瀝青混凝土6120016001.00.273粗粒式

25、瀝青混凝土890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級配碎石202302303、確定設(shè)計層厚度利用設(shè)計程序計算出滿足設(shè)計彎沉指標要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為17cm（取整）。計算結(jié)果路面設(shè)計彎沉值(0.01mm) 20.12路面結(jié)構(gòu)的實測彎沉值(0.01mm) 19.93818設(shè)計控制層厚度(cm) 16.3第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 19.93818實際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.70816實際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大

26、拉應力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.57569實際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應力(MPa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 28.63524實際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應力(MPa) 3.739316E-02第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 15.58239實際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應力(MPa) .1280616第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 168.4614土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 192.0715滿足要求。（二）中濕狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中表

27、5.1.4-1“土基干濕狀態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)： 中濕狀態(tài)土基土質(zhì)稠度： Wc = 1.00根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中附表“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值 (MPa)”公路自然區(qū)劃：2區(qū)土基回彈模量： E0 = 42.5 MPa2、路面參數(shù)設(shè)計（1）確定路面等級和面層類型交通量設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次Ne=2.36×107次，由公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，該路交通等級為重交通，高速公路路面等級為高級路面，面層類型為瀝青混凝土。（2）結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)表-1及附錄

28、E確定各層材料設(shè)計參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強度 (MPa)容許底層拉應力（MPa）(20)(15)1細粒式瀝青混凝土4140020001.40.382中粒式瀝青混凝土6120016001.00.273粗粒式瀝青混凝土890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級配碎石202302303、確定設(shè)計層厚度利用設(shè)計程序計算出滿足設(shè)計彎沉指標要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為19cm（取整）。計算結(jié)果路面設(shè)計彎沉值(0.01mm) 20.12路面結(jié)構(gòu)的實測彎沉值(0.01mm) 20

29、.0985設(shè)計控制層厚度(cm) 18.3第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 20.0985實際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.85131實際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.6571實際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應力(MPa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 28.55338實際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應力(MPa) 3.899089E-02第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 14.95647實際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應力(MPa) .

30、1245208第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 183.7254土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 219.1875滿足要求。（三）潮濕狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中表5.1.4-1“土基干濕狀態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)： 中濕狀態(tài)土基土質(zhì)稠度： Wc = 0.90根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中附表“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值 (MPa)”公路自然區(qū)劃：2區(qū)土基回彈模量： E0 = 36.5 MPa2、路面參數(shù)設(shè)計（1）確定路面等級和面層類型交通量設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次Ne

31、=2.36×107次，由公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，該路交通等級為重交通，高速公路路面等級為高級路面，面層類型為瀝青混凝土。（2）結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)表-1及附錄E確定各層材料設(shè)計參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強度 (MPa)容許底層拉應力（MPa）(20)(15)1細粒式瀝青混凝土4140020001.40.382中粒式瀝青混凝土6120016001.00.273粗粒式瀝青混凝土890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石2015001

32、5000.70.36級配碎石362302303、確定設(shè)計層厚度利用設(shè)計程序計算出滿足設(shè)計彎沉指標要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為16cm（取整）。計算結(jié)果路面設(shè)計彎沉值(0.01mm) 20.12路面結(jié)構(gòu)的實測彎沉值(0.01mm) 19.93864設(shè)計控制層厚度(cm) 15.59999第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 19.93864實際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.57448實際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.14809實際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應力(M

33、Pa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 27.67547實際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應力(MPa) 3.293055E-02第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 14.30912實際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應力(MPa) .1202179第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 118.0143土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 255.2184滿足要求。4、防凍厚度驗算根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)表“最小防凍厚度”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：潮濕狀態(tài)路面結(jié)構(gòu)材料層：穩(wěn)定土類道路多年最大凍深：>200cm路面最小防凍厚度：60

34、70cm驗算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求。（四）過濕狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中表5.1.4-1“土基干濕狀態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)： 中濕狀態(tài)土基土質(zhì)稠度： Wc = 0.8根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)中附表“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值 (MPa)”公路自然區(qū)劃：2區(qū)土基回彈模量： E0 = 31.0 MPa2、路面參數(shù)設(shè)計（1）確定路面等級和面層類型交通量設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次Ne=2.36×107次，由公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，該路交通等級為重交通，高速公路路面等級為高

35、級路面，面層類型為瀝青混凝土。（2）結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)表-1及附錄E確定各層材料設(shè)計參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強度 (MPa)容許底層拉應力（MPa）(20)(15)1細粒式瀝青混凝土4140020001.40.382中粒式瀝青混凝土6120016001.00.273粗粒式瀝青混凝土890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級配碎石362302303、確定設(shè)計層厚度利用設(shè)計程序計算出滿足設(shè)計彎沉指標要

36、求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為19cm（取整）。計算結(jié)果路面設(shè)計彎沉值(0.01mm) 20.12路面結(jié)構(gòu)的實測彎沉值(0.01mm) 20.09002設(shè)計控制層厚度(cm) 18.3第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 20.09002實際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.68821實際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.16145實際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應力(MPa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 27.47129實際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應力(

37、MPa) 3.479101E-02第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 13.69618實際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應力(MPa) .1146381第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 127.1239土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 300.499滿足要求。4、防凍厚度驗算根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)表“最小防凍厚度”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：潮濕狀態(tài)路面結(jié)構(gòu)材料層：穩(wěn)定土類道路多年最大凍深：>200cm路面最小防凍厚度：6070cm驗算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求。五、確定結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50

38、-2006)的建議值取定路面各結(jié)構(gòu)層適宜厚度，設(shè)計瀝青混凝土路面方案如下，并按照上面方法進行驗算符合要求。瀝青路面結(jié)構(gòu)層參數(shù)與方案建議路基狀況結(jié)構(gòu)層厚度(cm)適用狀態(tài)干燥細粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16粗粒式瀝青混凝土AC-25水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量5%)石灰粉煤灰碎石(石灰用量8%)級配碎石468172020高填路堤細粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16防或透水封層462橋梁中濕細粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16粗粒式瀝青混凝土AC-25水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量5%)石灰粉煤灰碎石(石灰用量8%)級配碎石468192020低路堤明暗涵通互通

39、閘道潮濕細粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16粗粒式瀝青混凝土AC-25水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量5%)石灰粉煤灰碎石(石灰用量8%)級配碎石468162036路塹細粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16粗粒式瀝青混凝土AC-25防或透水封層4682隧道過濕細粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16粗粒式瀝青混凝土AC-25水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量5%)石灰粉煤灰碎石(石灰用量8%)級配碎石468192036浸水路堤過水路塹路基路面工程課程設(shè)計指導書高速公路水泥混凝土路面設(shè)計東北大學資源與土木工程學院2009年05月20日一、高速公路路面設(shè)計資料主要技術(shù)指標，全線

40、按平原丘陵山區(qū)高速公路修建。路基寬度為52.5m，雙向6車道，中央分隔帶3.0m。土路肩為2×0.75m，硬路肩為2×3.00m，行車道為6×3.75m，中央兩左側(cè)路緣帶2×0.75m。設(shè)計車速：80100km/h。根據(jù)交通量情況及公路性質(zhì)設(shè)計機動車道的路面結(jié)構(gòu)。設(shè)計交通標準軸載為BZZ-100。交通組成如下表所示，交通量年平均增長率=9.5%。二、設(shè)計要求(1) 交通分析；(2) 擬定路面結(jié)構(gòu)，并說明選用該種路面結(jié)構(gòu)的原因；確定材料參數(shù)及水泥混凝土路面板的平面設(shè)計；(3)計算或驗算路面結(jié)構(gòu)層厚度；瀝青路面采用手工計算和計算機計算兩種方式，并分析其結(jié)果以

41、及說明理由；擬定幾種瀝青路面厚度（干燥、中濕、潮濕、過濕狀態(tài)），采用計算機計算，分析瀝青面層變化對基層厚度的影響，基層厚度變化對底基層厚度的影響；對于水泥混凝土路面采用手工計算。(4) 繪制路面結(jié)構(gòu)圖及水泥混凝土路面平面布置圖，接縫構(gòu)造圖；(5) 編寫設(shè)計說明書。公路交通量資料（一）車型(KN)(次/日)小客車前軸16.52400后軸23.02400中客車SH130前軸25.552000后軸45.102000大客車CA50前軸28.701250后軸68.201250小貨車BJ130前軸13.404250后軸27.404250中貨車CA50前軸28.701500后軸68.201500中貨車EQ1

42、40前軸23.702125后軸69.202125大貨車JN150前軸49.002125后軸101.602125特大車日野KB222前軸50.201500后軸104.301500拖掛車五十鈴前軸60.00187.5后軸100（3軸）187.5公路交通量資料（二）車型(KN)(次/日)小客車前軸16.53200后軸23.03200中客車SH130前軸25.552000后軸45.102000大客車CA50前軸28.701250后軸68.201250小貨車BJ130前軸13.404250后軸27.404250中貨車CA50前軸28.701500后軸68.201500中貨車EQ140前軸23.70212

43、5后軸69.202125大貨車JN150前軸49.002125后軸101.602125特大車日野KB222前軸50.201500后軸104.301500拖掛車五十鈴前軸60.00187.5后軸100（3軸）187.5公路交通量資料（三）車型(KN)(次/日)小客車前軸16.52700后軸23.02700中客車SH130前軸25.552000后軸45.102000大客車CA50前軸28.701250后軸68.201250小貨車BJ130前軸13.404250后軸27.404250中貨車CA50前軸28.701500后軸68.201500中貨車EQ140前軸23.702125后軸69.202125

44、大貨車JN150前軸49.002125后軸101.602125特大車日野KB222前軸50.201500后軸104.301500拖掛車五十鈴前軸60.00187.5后軸100（3軸）187.5公路交通量資料（四）車型(KN)(次/日)小客車前軸16.53100后軸23.03100中客車SH130前軸25.552000后軸45.102000大客車CA50前軸28.701250后軸68.201250小貨車BJ130前軸13.404250后軸27.404250中貨車CA50前軸28.701500后軸68.201500中貨車EQ140前軸23.702125后軸69.202125大貨車JN150前軸49.002125后軸101.602125特大車日野KB222前軸50.201500后軸104.301500拖掛車五十鈴前軸60.00187.5后軸100（3軸）187.5高速公路水泥混凝土路面設(shè)計實例一、軸載換算水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計以100KN的單軸-雙輪組荷載作為標準軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，按下式換算為標準軸載的作用次數(shù)。 （1） ； （2） （3） ； （4）Ns100KN的單軸-雙輪組標準軸載的作用次數(shù)；Pi單軸-單輪、單軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型級軸載的總重（KN）；軸型和軸載級位數(shù)；各類軸型級軸載的作