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路面工程课程设计教学大纲与指导书

《路面工程》课程设计任务书

一、设计任务及内容

（一）任务

1、沥青路面结构设计

2、旧路面补强设计；

3、水泥混凝土路面结构设计。

（二）内容

1、车辆荷载换算；

2、初拟沥青路面结构（结构、材料、层厚）

3、确定计算参数（各层材料和土基的回弹模量）

4、用设计弯沉值验算路面整体强度；

5、验算沥青混凝土层和整体性材料结构层的弯拉应力；

6、计算旧路面的计算弯沉值、确定补强层结构、计算补强层厚度；

7、初拟水泥混凝土路面结构（结构、材料、层厚、平面尺寸及接缝）；

8、确定各层回弹模量及当量回弹模量；

9、荷载及温度疲劳应力计算；

10、检验并确定水泥混凝土路面结构；

11、确定沥青路面与水泥混凝土路面的衔接方式。

二、设计资料

（一）路面结构设计依据

Ⅲ区平原微丘区某二级公路，近年来由于大吨位车辆的增加，个别路段不能适应交通运输的需要，对下列路段的路面作如下处理：

（1）K0+500~K3+500 段，改线需在新路基上铺路面；

（2）K3+500~K5+000 段，旧路面强度不足，需进行补强设计；

（3）K5+000~K6+300 段，接近城镇为改线路段，在新路基上铺水泥混凝土路面。

（二）路状调查资料

1、交通调查

在开放交通第一年不利季节调查的双向双车道平均日交通量：

说明：以上各种车型前轴均为单轴单轮。

预计未来十年，交通量年平均增长率为9% ，10 年后增长率为3% 。原有路面宽度9 米，厚度为25 cm 天然砂砾垫层，20cm 石灰土基层，2.5cm 沥青表处面层。

2、沿线路基情况

沿线土质为粉质轻亚粘土，W L=30%，W P=12%，当地多年平均最大冻深为1.1m （气象部门调查的田野冻深）。

K0+500~K1+500段，路槽底距地下水位2.6m ；

K1+500~K3+500段，路槽底距地下水位2.1m；

K3+500~K5+000段，测得路槽底以下80 cm分层含水量为：19.55% 、19.90% 、20.78% 、21.10% 、21.74% 、21.10% 、21.66% 、21.90% （0~ 80cm , 每10cm为一层）；

K5+000~K6+300段，路基填土高度为0.8m ，调查得地下水埋深为1.4m。

3、原路弯沉情况

对K3+500~K5+000 段，在冻前进行路面弯沉实测弯沉值为：187 、120 、113 、160 、196 、131 、169 、165 、156 、158 、99 、165 、190 、183 、158 、162 、144 、126 、182 、183 、185 （单位为1/100mm）。

4、筑路材料调查

沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。

5、造价参考

沥青混凝土：140RMB/m2/15cm；

水泥混凝土：100RMB/m2/23cm。

半刚性基层：43RMB/m2/20cm。

底基层：38RMB/m2/30cm。

路拌：25 RMB/m2/15cm。

二灰稳定基层：28RMB/m2/20cm。

二灰稳定基层：41RMB/m2/35cm。

二灰稳定底基层：43RMB/m2/40cm。

二灰稳定底基层：33RMB/m2/30cm。

水泥稳定基层：29RMB/m2/20cm。

水泥稳定基层：51RMB/m2/35cm。

水泥稳定底基层：50RMB/m2/40cm。

水泥稳定底基层：38RMB/m2/30cm。

三、参考资料

[1]姚祖康.铺面工程.上海:同济大学出版社,2006

[2]姚祖康,公路设计手册(路面)第二册.北京:人民交通出版社,2006

[3]邓学钧,黄晓明.路面设计原理与方法.北京:人民交通出版社,2001

[4]杨春风.道路工程.北京:中国建材工业出版社,2005

[5]邓学钧,路基路面工程.北京:人民交通出版社,2008

[6]中华人名共和国行业标准,公路工程技术标准(JTG B01-2003).北京:人民交通出版社,2004

[7]中华人名共和国行业标准,公路自然区划标准(JTJ003-86).北京:人民交通出版社,1986

[8]中华人名共和国行业标准,公路沥青路面设计规范(JTJ014-97).北京:人民交通出版社,1997

[9]中华人名共和国行业标准,公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002).北京:人民交通出版社,2002

《路面工程》课程设计指导书

一、课程设计的目的和要求

课程设计是高等学校学生在校学习专业课得一个重要环节，也是学生综合运用所学知识解决实际问题和独立钻研的好时机。课程实际在教学上的要求是：

1.培养综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力；

2.系统巩固并提高基础理论课与专业知识；

3.了解路基路面整体设计与个体设计的有机联系；

4.提高与加强设计、计算、绘图及编制说明书的基本技能。

二、课程设计的步骤与方法

1.认真分析设计任务书所提供的设计依据。

2.进行车辆荷载换算（包括计算荷载、验算荷载）；

3.路面结构设计

（1）沥青路面结构设计

①.计算标准轴载的作用次数；

②.确定道路的交通分级，选定设计年限及车道系数

③.计算使用年限内累计当量轴次

④.确定容许回弹弯沉值

●K0+500~K1+500 段和K1+500~K3+500 段，此两段为局部改线，是新

建沥青路面设计：

a . 确定各路段干湿类型和路基与各层的回弹模量值；

b . 进行路面结构组合设计（每路段选两个结构组合方案，通过计算比较确定一个）；

c . 按三层体系理论或路面设计专业软件计算路面厚度，确定采用方案，并验算防冻厚度。

d.绘制路面结构图。

●K3+500~K5+000 段为原有路面补强设计：

a . 确定路段干湿类型和计算弯沉值Lo ；

b . 路面补强方案拟定（拟定两个，通过计算比较确定一个）；

d . 经验法计算路面补强厚度，确定采用方案

e . 绘制路面补强设计图。

K5+000~K6+300 段为水泥混凝土路面设计：

?计算标准荷载的作用次数；

?确定交通量分级，选定设计年限及轮迹横向分布系数；

?计算设计使用年限内累计当量轴次；

?初拟路面结构，包括结构层次、类型和材料组成，各层的厚度、面板平面尺寸和接缝构造；

?确定材料参数，确定混凝土的设计弯拉强度和弹性模量，基层垫层和路基得回弹模量，基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量；

?计算荷载疲劳应力：

a . 查应力计算图得最大荷载应力；

b . 定接缝传荷系数，疲劳应力系数，综合系数；

c . 计算荷载疲劳应力；

d . 计算温度应力。

?由自然区划选最大温度梯度；按路面结构和板平面尺寸计算最大温度梯度时的翘曲温度应力，最后计算温度疲劳应力。

?检验初拟路面结构

按0.95f cm≤ σp+σt ≤ 1.03f cm公式检验，如不满足，重拟路面结构，重新计算，直到满足要求为止。计算厚度取整至厘米。

?画出最后选定的路面结构图。

三、课程设计文件装订

完成设计项目后，将设计任务书、说明书、计算书、设计图纸装订成册。

四、参考资料