二級公路路基路面設計計算書

1、二級公路路基路面設計計算目錄1道路概況2路基設計2.1 幾何尺寸確定2.2 穩(wěn)定性驗算2.3 防護措施2.4 排水設計3路面設計3.1 水泥混凝土路面設計3.2 瀝青路面設計設計總結及改進意見參考文獻1、道路概況長江中下游平原中濕區(qū)是我國最濕熱的地區(qū)，春、夏東南季風造成的梅雨和夏雨形成本區(qū)公路的明顯不利季節(jié)。東南沿海臺風暴雨多，由地表徑流排走影響相對較小。低溫較高，易引起瀝青路面泛油。加大水泥路面翹曲應力。地形以丘陵、平原為主，公路通過條件尚好。主要自然災害包括泥濘、沖涮、路基強度較低等。該地區(qū)擬新建山嶺重丘區(qū)二級公路，路基寬8.5m,路面寬7.0m。全線交通量為3100輛/d,交通組成見表1

2、,主要車型參數(shù)見表2。交通量年平均增長率丫=5%。表1交通組成黃河JN150解放CA10B東風EQ140太脫拉138小汽車25%50%15%3%7%表2汽車參數(shù)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138211.4120.0051.402X802雙單1322、路基設計2.1幾何尺寸確定(1)選擇二級公路路基斷面形式，路基寬8.5m,路面寬7.0m,兩側土路肩0.75m;(2)選擇路

3、基填料為砂土，壓實度95%(3)填方邊坡形式采用一級臺階，H1=6mW1=1.5mP1=1：1.5,挖方邊坡形式采用一級臺階，Hi=6mwi=i.5mpi=i：0.5；2.2穩(wěn)定性驗算取全線未設擋土墻處最高路堤處進行邊坡穩(wěn)定性驗算，樁號為K0+16。粘性土質(zhì)采用圓弧滑動面法，并用條分法進行土坡穩(wěn)定性分析。其中圓心輔助線確定方法采用36法。(1)圓心輔助線確定：過坡頂B乍水平線，作BFW水平線交于36則B助輔助線。(2)繪出三條不同位置的滑動曲線(都過坡腳)：一條過路基中線(圖1);一條過路基邊緣(圖2);一條過距右邊緣1/4半路基寬度處(圖3);(3)通過平面幾何關系找出三條滑動曲線各自的圓心

4、。(4)將土基分段。(5)計算滑動曲線每一份段中點與圓心豎線之間的偏角叫，sin二i=4R并計算分段面積和以路堤縱向長度1m計算出各段的重力Gi,進而將Gi分化為兩個分力：a)在滑動曲線法線方向分力刖=3cosai；坊在滑動曲線切線方向力T=Gsin%。圖1過路基中線滑動曲線通過計算可得:曲線:'、Ni=99.182KN'、T=20.392KN'、Ni=5.723KN%T=3.700KN曲線：一，y曲線:n'Ni=19.465KNi1n'、.Ti=10.133KNi1(7)計算滑動曲線圓弧長L二2二R360、i132.795L1=2二R二2二2.433=

5、5.639m曲線：360360240.620L2=2：R二2二3.643=2.583m曲線：360360曲線:365.050L3=2：R=2二2.783=3.16m360360(8)計算穩(wěn)定系數(shù)MrnNicLi白n、Tii1曲線:曲線:曲線:KiK2K3nf'McL1i-n'Tii1n廣McL2iWn“，Tii1nNiCL3i衽nTii1(-0.18199.182105.639”“=1.88520.3920.8585.723102.5833.7002.14919.465103.1610.133=8.308=7.247比較得K1最小，由于第一條曲線(過路基中線)最靠左邊，在左邊緣

6、與路基中線之間再繪一系列滑動曲線，計算其穩(wěn)定性，結果顯然比K1大，所以第一條圓弧為最不利滑動面，其穩(wěn)定性系數(shù)大于1.5,邊坡穩(wěn)定，滿足規(guī)定的要求。2.3 防護措施路基防護與加固設施主要有邊坡坡面防護及濕軟地基的加固處治。(1)坡面防護由于植物防護可美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土的溫度與濕度，且本路段內(nèi)坡高不大、邊坡比較平緩，所以采用植被防護的坡面防護措施。采用拉伸網(wǎng)草皮，在土工網(wǎng)上鋪設4cm勺種植土層，經(jīng)過撒種、養(yǎng)護后形成人工草皮。(2)軟土地基加固由于本地區(qū)土主要由沖擊土和內(nèi)陸軟土組成，在其上填筑路堤可能出現(xiàn)失穩(wěn)，或者沉降量和沉降速率不能滿足要求等情況，需對軟土地基進行適當?shù)募庸烫幚?，以增?/p>

7、其穩(wěn)定性、減少沉降量或加速沉降。本路線采用換填法，用好土全部或部分替換軟土，以達到保證路堤穩(wěn)定性和降低沉降量的目的。換填材料選用排水性能好，處于地下水位以下仍能保持有足夠承載力的砂填料。2.4 排水設計該地區(qū)年降水量為12001800mm路基地面排水設施由邊溝和排水溝組成。邊溝的排水量不大，一般不需要進行水文與水力計算，依據(jù)沿線具體條件，選用矩形邊溝，由于本地區(qū)降水量集中，邊溝底寬與深度均選用0.6m,邊溝采用漿砌片石，栽砌卵石和水泥混凝土預制塊，具中砌筑用的砂漿采用強度為M5排水溝主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流引至路基范圍外的指定地點，本路段選用梯形排水溝，其中溝底寬度與高度均

8、采用0.6m,距離路基坡腳為2.5m。3路面設計3.1 水泥混凝土路面設計路基為黏性土，采用普通混凝土路面，路面寬7米。3.1.1 可靠度設計標準公路技術等級二級公路安全等級三級設計基準期（a）20目標可靠度（%85目標可罪指標1.04變異水平等級中可靠度系數(shù)1.103.1.2交通分析與軸載換算我國公路水泥混凝土路面結構設計以100KN勺單軸-雙輪組荷載作為標準軸載。對于各種不同汽車軸載的作用次數(shù)，可按等效疲勞斷裂原則換算成標準軸載的作用次數(shù)，并根據(jù)標準軸載的作用次數(shù)判斷道路的交通繁重程度。軸載換算公式為：一，計算結果列于表5中，求得臨界荷載處的車輛輪跡橫向系數(shù)取0.6,交通年增長率為0.05

9、,設計基準期內(nèi)設計車道標準荷載累計作用次數(shù)為7T次屬于特重交通等級。表3標準軸載作用次數(shù)換算表車型軸型(kN)（次/日）Ns小客車前軸單軸單輪16.5665.0213000.00后軸單軸單輪23576.5113000.00中客車SH130前軸單軸單輪25.55551.0311000.00后軸單軸單輪45.1431.5811001.39大客車CA50前軸單軸單輪28.7524.1612500.00后軸單軸雙輪68.21.0012502.74小貨車前軸單軸單13.4727.2710000.00BJ130輪后軸單軸單輪27.4534.7110000.00中貨車CA50前軸單軸單輪28.7524.16

10、6500.00后軸單軸雙輪68.21.006501.42中貨車EQ140前軸單軸單輪23.7569.1310000.00后軸單軸雙輪69.21.0010002.77大貨車JN150前軸單軸單輪49416.4611005.06后軸單軸雙輪101.61.0011001418.054日野車KB222前軸單軸單輪50.2412.157004.69后軸單軸雙輪104.31.007001372.93拖掛車五十鈴前軸單軸單輪60381.72909.69后軸雙軸雙100(30.00900.00輪軸）合計（N）2818.743.1.3 初擬路面結構查路基路面工程（以下簡稱課本）相關參數(shù)表分析，特重交通等級初步擬訂普通混凝土面層厚度為0.25m;基層采用瀝青凝土基層，厚0.06m;墊層為0.15間氐劑量無機結合料穩(wěn)定粒料。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.5m,長4.5m（長寬比1.286<1.30）?？v縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿的假縫.3.1.4 路面材料參數(shù)確定查課本表16-23和表16-25,取普通混凝土的彎拉強度標準值為5.0MPa,相應彎拉彈性模量經(jīng)驗參考值為31Gpa計算基層頂面當量回彈模量如下：10普通混凝土面層的相對剛度半徑3.1.5 荷載疲勞應力標準荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應力計算為：因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)Kr=0.87?？?/p>