路基路面工程课程设计

路基路面课程设计

成都学院

课程名称： 路基路面工程 学 院： 建筑与土木工程学院 专 业： 土 木 工 程 学 号： 201310211110 年 级： 2013级 学生姓名： 朱兰宇 指导教师： 陈小平

二O一六年六月

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目录

1 设计任务书 .................................................................... 3 1.1 路基部分 ................................................................... 3 1.1.1 设计资料 ............................................................... 3 1.1.2 设计任务 ............................................................... 3 1.2 路面部分 ................................................................... 3 1.2.1 设计资料 ............................................................... 3 1.2.2 设计任务 ............................................................... 4 2 路基部分设计 .................................................................. 4 2.1 路堤横断面设计 ............................................................. 4 2.2 路堑横断面设计 ............................................................. 6 3 路面部分设计 .................................................................. 7 3.1 沥青路面设计 ............................................................... 7 3.1.1轴载分析 ............................................................... 7 3.1.2 结构组合与材料选取 .................................................... 10 3.1.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 .......................................... 10 3.1.4 设计指标的确定 ........................................................ 11 3.1.5 路面结构层厚度的计算 .................................................. 12 3.1.6 沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 ...................... 13 3.1.7 防冻层厚度检验 ........................................................ 16 3.2 水泥混凝土路面设计 ........................................................ 16 3.2.1 交通量分析 ............................................................ 16 3.2.2 初拟路面结构 .......................................................... 18 3.2.3 确定材料参数 .......................................................... 18 3.2.4 计算荷载疲劳应力 ...................................................... 19 3.2.5 计算温度疲劳应力 ...................................................... 21 3.2.6防冻厚度检验和接缝设计 ................................................ 22 3.2.7角隅钢筋设计 .......................................................... 23 参考文献 .............................................................................................................................................. 24 附录...................................................................................................................................................... 25

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1 设计任务书

1.1 路基部分

1.1.1 设计资料

（1） 路堤横断面设计高程为514m，地面高程为510m，地面横坡为12°（左高）。 （2） 路堑横断面设计高程为825m，地面高程为830m，地面横坡为16°（右高）。 （3） 公路等级为高速，设计速度为80km/h，车道数为6车道，原地面土质为胶结和密实的碎土石。

1.1.2 设计任务

根据上述资料，分别设计路堤和路堑的横断面，包括横断面高度、宽度（行车道、中间带、路肩各部分的宽度）、边坡坡度，原地面如何处理、压实度。在设计说明书中需详细说明设计的过程和确定依据。

1.2 路面部分

1.2.1 设计资料

该路段设计年限20年，交通量年平均增长6.5%，车道系数η=0.5，该路段处于中国公路自然区划V3错误！未找到引用源。区，公路等级为高速，路面宽度为B=24.5m，行车道为6道，此公路设有一个收费站，且处于中湿路段。路基土为粉质中液限土，潮湿路段E0=23.5Mpa，中湿路段E0=31.7Mpa，干燥路段E0=35.5Mpa，沿线有砂石，且有碎石、石灰、粉煤灰供应。

表1-1交通组成及交通量表

车型 跃进NJ230 解放CA10B 黄河JN150 长征XD250

双向交通量

590

899 385 313

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依土姿TD50 菲亚特650E 太脱拉138

1501 249 49

1.2.2 设计任务

（1） 收费站采用水泥混凝土路面，其他路段采用沥青混凝土路面；

（2） 沥青混凝土路面设计主要内容包括：轴载分析、结构层组合设计、材料参数确定、设计指标计算、路表弯沉和层底拉应力检算。

（3） 水泥混凝土路面设计包括：交通量分析、路面结构组合设计、材料参数确定、荷载疲劳应力计算、温度疲劳应力计算、防冻厚度计接缝设计、角隅钢筋设计。

2 路基部分设计

2.1 路堤横断面设计

（1） 路堤宽度：路堤宽度为行车道路面和两侧路肩宽度之和。由《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）的规定设计，查表2-1得到，高速公路，设计速度80km/h的6车道公路，路堤宽度取32m。

表2—1

公路等级 设计速度（km/h） 车道数 路基宽度（m） 一般值 最小值 8 120 6 4 8 高速公路、一级公路 100 6 4 6 80 4 60 4 42.00 34.50 28.00 41.00 33.50 26.00 32.00 24.50 23.00 40.00 — 25.00 38.50 — 23.50 — 21.50 20.00 其中每个车道宽度取3.5m，路肩宽度取3m，并铺筑硬质路肩，中间带宽度5m。

（2） 路堤高度：我国《公路路基设计规范》（JTG—D30—2004）中规定：“新建公路的路基设计高程为路基的边缘高程。已知路堤横断面设计高程为514m，地面高程为510m，地面横

坡为12°（左高）。则路堤的边缘高程为1344m。则路堤横断面形式如图2—1。

（3） 路堤边坡坡度：根据填料种类和边坡高度按表2—3确定。由设计高程和原地面高程可知边坡高度<8m，则取边坡坡度为1:1.5。

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表2—3

边坡坡率 填料类别 上部高度（H≤8m） 细粒土 粗粒土 巨粒土 1:1.5 1:1.5 1:1.3 下部高度（H≤12m） 1:1.75 1:1.75 1:1.5

（4） 路基填料选择粗粒土，就地取材。由于路面横坡较小采用分层平铺的填筑方案，将粗砂铺筑在下层，砂石铺筑在上层，粗砂表面成双向横坡。查《路基路面工程》得知路堤土的压实效果与压实机械和土层厚度等有关。由于填料选择为砂类土则压实机具宜选择振动式压路机，土层厚度每50.cm碾压2~3次。路堤的压实标准由压实度确定，查《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）即表2—2得到该路堤的压实度。路基压实度的试验方法采用环刀法。

表2—2

压实度（%） 路床顶面以路基部位 下深度（m） 一级公路 上路床 轻、中及重0.3~0.8 交通荷载等级 下路床 特重、极重0.3~1.2 交通荷载等级 轻、中及重0.8~1.5 交通荷载等级 上路堤 特重、极重1.2~1.9 交通荷载等级 轻、中及重下路堤 交通荷载等级 >1.5 ≥93 ≥92 ≥90 ≥94 ≥94 — ≥94 ≥94 ≥93 ≥96 ≥95 — ≥96 ≥95 ≥94 0~0.3 ≥96 ≥95 高速公路 二级公路 四级公路 ≥94 三级公路 5

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