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路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计

一、路基(挡土墙)设计

1.1 设计资料

某新建公路重力式路堤墙设计资料如下。

(1)墙身构造:墙高8m ,墙背仰斜角度)0214(25.0:1' ,墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图1-1所示。

图1-1 初始拟采用挡土墙尺寸图

(2)土质情况:墙背填土为砂性土,其重度3kN/m 517. ,内摩擦角 30 ;填土与墙背间的摩擦角 152/ 。地基为整体性较好的石灰岩,其容许承载力

kPa 485][ ,基底摩擦系数5.0 f 。

(3)墙身材料:采用5号砂浆砌30号片石,砌体重度3a m /kN 23 ,砌体容许压应力kPa 610][a ,容许剪应力kPa 66][a ,容许压应力kPa 610][al 。

1.2 劈裂棱体位置确定

1.2.1 荷载当量土柱高度的计算

墙高6m ,按墙高缺点附加荷载强度进行计算。按照线形内插法,计算附加荷载强度:2kN/m 15 q ,则:

m 8605

1715

0..q

h

1.2.2 破裂角 的计算

假设破裂面交于荷载范围内,则有:

'

'583030150214 因为 90 ,则有

H a h H a A 00221

65086026502

1 ...

7226. tan 2221

2100

0h a H H h d b ab B '.......5830tan 8602502662

186025251515021 3019.

根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:

tan tan cot tan tan 0

A B

'

'

'..5830tan 72

2630195830tan 30cot 5830tan

607223060360....

14361.

"

'534948

1.2.3 验算破裂面是否交于荷载范围内

破裂棱体长度:

m 46131060143616tan tan 0...H L 车辆荷载分布宽度:

m 15123 'B b L

所以,L L 0,即破裂面交于荷载范围内,符合假设。

1.2.4 路基边坡稳定性验算

可利用解析法进行边坡稳定性分析,则有

0000000csc 2cot 2 f a a f a K min

其中,57730tan 0.f ,3cot 0 ,'

H c a 20 。对于砂性土可取0 c ,即00 a ,则:

25173211357730cot 00...f K min

所以,路基边坡稳定性满足要求。

1.3 土压力计算

根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式:

kN 22465830534948sin 30534948cos 473021143615230517sin cos tan 00.....B A E '

"'"'a

kN 2146150214cos 2246cos ..E E 'a x

kN 780150214sin 2246sin ..E E 'a y

1.3.1 土压力作用点位置计算

2916

86

0212101..H h K m 22229

138603633101...K h H Z x

1x Z 表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。

1.3.2土压力对墙趾力臂计算

基底倾斜,土压力对墙趾的力臂:

m 2221.Z Z x x

5m

020214tan 22251tan 1...Z b Z 'x y

1.4.1 墙体重量及其作用点位置计算

挡土墙按单位长度计算,为方便计算,从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分,右侧为平行四边形,左侧为两个三角形(如图1-2):

3

11m 425795451...H b V

kN

5148204257011..V G d G l b H Z 111tan 2

1

1

512509542

1

...

m 372.

2

2m 171105123221...V

kN

4223201711022..V G m 5614622323

1

2...Z G 2

3m 89202328021

...V

图1-2 挡土墙横断面几何计算图式

kN

8417208920033..V G

m 74023231

3..Z G 1.

4.2抗滑稳定性验算

对于倾斜基底 "'312260 ,验算公式:

0tan 11tan tan 1121010201

p Q x Q y Q p Q x y

Q E E E G .E E E

G .

50031226tan 21463114184174223514811........"

'

021*********tan 780417618911 ......"'

06167 .

所以,抗滑稳定性满足要求。

抗倾覆稳定性验算公式:

08021 p p Q y x x y Q G Z E Z E Z E GZ .

022221460527804174084175614223372514880 ............

096179 .

所以,抗倾覆稳定性满足要求。

1.5 基地应力和合力偏心矩验算

1.5.1 合力偏心矩计算

sin cos 21411011x Q y Q G G E E W E G M .M .N M

e

上式中,弯矩为作用于基底形心的弯矩,所以计算式,需要先计算对形心的力臂:根据之前计算过的对墙趾的力臂,可计算对形心的力臂。

m 6201251372211...l B Z Z d

G '

G m 3102151561212

2...l b Z Z d G '

G m 010740750232313

3....Z Z G '

G m 30231226tan 25

1222tan 20...B Z Z "'x 'x

m 312

5

10522...B Z Z y 'y

1011sin cos 2141 x Q y Q G G E E W E G M .M .N M e

010*******sin cos 2141 x Q y Q G '

G 'G 'G 'x x 'y y E W E G Z G Z G Z G .Z E Z E .

"

'"'..................31226sin 21464131226cos 076041217618901084173104223620514821324641317041

m 0550. m 55804

m 05501

.B .e

所以,基底合力偏心距满足规范的要求。

1.5.2 基底应力验算

1161B e A N p

23205506123254234....

kPa 74120.p max kPa 6189.p min

其中, kPa 610kPa 74120 .p max ,所以基底应力满足要求。

1.6 墙身截面强度验算

1.6.1 强度计算

墙面墙背平行,截面最大应力出现在接近基底处,取截面1进行验算。

图1-3 计算截面

K K

K j R A

N

式中: j N ——设计轴向力(kN );

0 ——重要性系数;

Ci ——荷载组合系数;

G N 、G ——分别为恒载(自重及襟边以上土重)引起的轴向力(kN )和相应

的分项系数:

1Q N ——主动土压力引起的轴向力(kN );

62~i N Qi ——被动土压力、水浮力、静水压力、东水压力、地震力引起的 轴向力(kN );

61~i Qi ——以上各项轴向力的分项系数;

k ——抗力分项系数; k R ——材料极限抗压强度;

A ——挡土墙构件的计算截面积(2m ); k ——轴向力偏心影响系数,按下式计算:

208

01212561

B e B e K 按每延米墙长计算:

Qi

Ci Qi Q Q G G j N N N N 110,

其中,结构重要性系数0 取1.0,恒载的分项系数G 取1.2,动载的分项系数G 取1.4,材料的抗力分项系数K 取2.31,轴向力偏心影响系数:

993023205501212320550256112125612

8

218

1.....B e B e K

则有:

kN 8022807804101761892101.......N j

kN 2439331

2610

519840kN 80228....R A

.N k

k

k j

所以,强度满足要求。

1.6.2 稳定计算

K

K

K K j R A

N

其中,弯曲平面内的纵向翘曲系数

2161311

B /e s s s K

式中:S ——墙的有效高度(m ),视下端固定、上端自由;

B ——墙的宽度,取1.5m 。

s 取0.001,s 取6m ,则

778051055016136601011

2

../..K

kN 8433231

2610

5199308460kN 80228.....R A

.N K

K

K K j

所以,墙体截面稳定满足要求。

1.7 设计图纸及工程量

(1)挡土墙典型断面图如图1-4所示,平面、立面、横断面另附图表示。

表1-4 典型断面图

(2)挡土墙工程数量表见表1-5。

表1-5 工程数量表

路堤墙墙体间隔20m 设置沉降缝一道,缝内用沥青麻絮嵌塞;泄水孔尺10cm×10cm , 每2~3m 布置一个,泄水孔应高出地面不小于30cm ;墙背均应设置50cm 厚的砂砾透水层,并做土工布封层。

二、路面设计

2.1 设计资料

(1)新建一级公路地处IV 区,为双向四车道,设计速度为80km/h,拟采用沥青路面结构或水泥混凝土路面进行施工图设计,沿线土质为粉质土,确定土基的稠度为1.1,回弹模量取36MPa ,路基土属中湿状态。

(2)所在地区近期交通组成与交通量,见表2-1.预测交通量增长率前五年为8.0%,之后五年为7.0%,最后五年为6.0%,路面累计标准轴次按15年计。

表2-1 近期交通组成及交通量

(3)路面布置:行车道宽度m 157534 .,右侧硬路肩宽度为m 52.,土路肩宽度为m 750.左侧路缘带宽度为m 50.,中央分隔带宽度为m 1,中间带宽度为

m 25021 .,路基宽度为m 523.。

(4)设计依据:

交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2014); 交通部颁《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006); 交通部颁《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)。

2.2 计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次

某一级公路路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载,用100BZZ 表示,计算参数如表2-2。

表2-1 标准轴载计算参数

路面作用的其他各种不同类型按以下方法,换算为标准轴载。

(1)以设计弯沉和沥青层层底拉应力为指标进行换算,利用以下公式进行计算:

K

i .i i s P P n C C N 1

35

421

式中: s N ——以弯沉为指标的标准轴载的当量轴次(次/日); i n ——被换算车型的各级轴载作用次数(次/日); P ——标准轴载(kN ); 1C ——轴数系数;

2C ——轮组系数,单轮组6.4,双轮组1,四轮组0.38。

其中,当轴间距大于3m 时应按单独的一个轴载进行计算,此时轴数1 m ;当轴间距小于3m 时,按双轴或多轴进行计算,轴数系数为:

1211 m C

以设计弯沉和沥青层层底拉应力为指标进行换算的结果见表2-2。

表2-2 标准轴载换算结果I

注:重量25kN 以下轴载不计

(2)以半刚性材料层的层底拉应力为指标进行换算,计算公式如下:

K

i i i

'''

s

P P n C C N 1

8

21

式中: s N ——以弯拉应力为指标的标准轴载的当量轴次(次/日);

i n ——被换算车型的各级轴载作用次数(次/日);

P ——标准轴载(kN );

i P ——被换算车型的各级轴载(kN ); 1C ——轴数系数;

2C ——轮组系数,单轮组18.5,双轮组1,四轮组0.09。

当轴间距大于3m 时应按单独的一个轴载进行计算,此时轴数1 m ;当轴间距小于3m 时,按双轴或多轴进行计算,轴数系数为:

1211 m C '

以半刚性材料层的层底拉应力为指标进行换算的结果见表2-3。

表2-3 标准轴载换算结果II

注:重量50kN 以下轴载不计

(5)水泥混凝土路面的轴载换算

水泥混凝土路面结构设计也以100kN 的单轴—双轮组荷载作为标准轴载。不同轴 的作用次数按下式换算为标准轴载的作用次数。

n

i i i s P N N 1

16

100

式中:s N ——设计年限内一个车道上的累计标准轴载作用次数(次);

i P ——单轴,单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组荷载作为标准轴载型i 级 轴载的总重(kN ); n ——轴型和轴载级位数:

i N ——各类轴载型i 级轴载的作用次数。

则水泥混凝土路面的轴载换算结果如表2-4所示。

表2-4 标准轴载换算结果III

注:小于40kN 的单轴和80kN 的双轴不计

(6)累计标准轴载作用次数计算

设计使用年限内设计车道的累计标准轴载作用次数e N 按以下公式计算

136511t

e N N

其中,设计年限内的交通量(标准轴载作用次数)平均年增长率 %7 ,沥青路面设计年限15 t (年),水泥混凝土路面设计年限30 t (年)。对于双向四车道道路,若采用沥青路面,则路面车道系数可取450. ;若采用混凝土路面,路面车道系数可取20. 。则按照以上三种指标进行的标准轴载换算,累计标准轴载结果如表3-5。

表2-5 累计标准轴载计算结果

2.3 沥青路面设计

2.3.1 确定土基回弹模量值

设计路段处于IV 区,土基为粉质土,确定土基的稠度为1.10,路基干湿状态为中湿状态,回弹模量为36MPa 。根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)规定,

须采取必要措施,保证路基的强度和稳定性,重交通、特种交通路基土回弹模量必须大于40MPa ,现采取换填砂砾、碎石渗水性材料处理地基,并设置土工合成材料,加强路基排水,综合处治。最终路基土回弹模量取45MPa 。

2.3.2 初拟路面结构组合

根据之前计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为1380万次。根据该地区的路用材料,结合已有典型结构,初步拟定路面结构。初拟路面结构面层采用沥青混凝土(取17cm ),基层采用水泥稳定碎石土(取22cm ),垫层采用水泥石灰砂砾土。根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)规定,采用三层式沥青面层,上面层采用细粒式密沥青混凝土(厚度4cm ),中面层采用中粒式密沥青混凝土(厚度5cm ),下面层采用密级配沥青碎石(厚度8cm )。

2.3.3 路面材料设计参数确定

按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51—2009)中规定的项目顶面法测定半刚性材料的抗压回弹模量;按照《公路工程沥青及沥青混合材料试验规程》(JTG E20—2011)中规定的方法测定沥青混合料的抗压回弹模量,测定20℃、15℃的抗压回弹模量,以及材料的劈裂强度。各路面材料设计参数的结果见表2-6。

表2-6 各路面材料及图集的抗压回弹模量及劈裂强度参数取值

2.3.4 路面设计指标计算

(1)路面设计弯沉值

我国《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)规定路面设计弯沉值d l 由下式计算确定:

B s c .e d A A A N l 20600

式中:d l ——设计弯沉值(0.01mm );

e N ——设计年限内一个车道累计当量标准轴载通行次数;

c A ——公路等级系数,一级公路为1.0;

s A ——面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0,热拌沥青碎石、冷拌沥青碎石、 上拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为1.1;

B A ——路面结构类型系数,刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0,柔性基层 路面为1.6。若基层由半刚性基层与柔性基层材料组合而成,则B A 介于 二者之间通过线性内插确定。

设计公路为一级公路,公路等级系数取 1.0c A ,面层为沥青混凝土,面层类型系数取 1.0s A ,基层为半刚性基层,路面结构类型系数取 1.0b A 。则沥青路面设计弯沉值:

m m 412201010113763351

6006002

020....A A A N l .B s c .e d

(2)结构层层底拉应力

弯拉应力设计控制指标容许拉应力公式:

s

sp

R K

式中:R ——路面结构材料的容许拉应力,即该材料能承受设计年限e N 次加载的 疲劳弯拉应力(MPa );

sp ——路面结构材料的极限抗拉强度(MPa );

s K ——抗拉强度结构系数。根据结构层材料不同,按以下公式计算:

c .e s A /N .K 220090 (沥青混凝土面层) c .e s A /N .K 110350 (无机结合料稳定集料基层)

c .e s A /N .K 110450 (无机结合料稳定细粒土基层) c .e s A /N .K 050250 (贫混凝土基层)

以此计算各层材料的层底拉应力: ①细粒式沥青混凝土:

3630113763351

09009022

0220../.A /N .K .c .e s

357036

32

1...K s

sp

R

②中粒式沥青混凝土:

3630113763351

09009022

0220../.A /N .K .c .e s

298036

30

1...K s

sp

R

③密级配沥青碎石:

3630113763351

09009022

0220../.A /N .K .c .e s

238036

38

0...K s

sp

R

④水泥稳定碎石:

1420113763351

35035011

0110../.A /N .K .c .e s

280014

26

0...K s

sp

R

⑤水泥石灰砂砾土:

7420113763351

35045011

0110../.A /N .K .c .e s

145074

24

0...K s

sp

R

2.3.5 路面结构层厚度计算

设计结构为半刚性基层,沥青路面的基层类型系数为1.0,设计弯沉值为22.41mm , 暂时,相关设计资料汇总如表2-7。

表2-6 沥青路面设计资料汇总

初步拟定路面结构层组合为:5cm 细粒式沥青混凝土,5cm 中粒式沥青混凝土,8cm 密级配沥青碎石,22cm 水泥稳定碎石,还需另行计算水泥石灰砂砾土的厚度。利用路基路面设计软件HPDS2011计算水泥石灰沙砾土的厚度并进行验算:

①按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 22.41 (0.01mm)

H (5)= 160 mm LS = 23.4 (0.01mm) H (5)= 210 mm LS = 21.2 (0.01mm)

H( 5 ) = 182 mm(仅考虑弯沉)

②按容许拉应力计算设计层厚度:

H(5)= 182 mm (第1层底面拉应力计算满足要求)

H(5)= 182 mm (第2层底面拉应力计算满足要求)

H(5)= 182 mm (第3层底面拉应力计算满足要求)

H(5)= 182 mm (第4层底面拉应力计算满足要求)

H(5)= 182 mm σ(5)= 0 .145 MPa

H(5)= 232 mm σ(5)= 0 .127 MPa

H(5)= 196 mm (第5层底面拉应力计算满足要求)

路面设计层厚度:

H(5)= 182 mm(仅考虑弯沉)

H(5)= 196 mm(同时考虑弯沉和拉应力)

路面最小防冻厚度:500 mm

验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求。

另外,根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)规定,对于采用半刚性基层的沥青路面,应在面层与垫层之间加设下封层,下封层可采用沥青单层表面处治或砂砾式、细粒式密级配沥青混合料,稀浆封层等。现采用10mm厚ES-3型稀浆封层作为沥青路面的下封层。

通过以上设计计算,并对设计层厚度取整, 最后得到路面结构厚度计算结果如

图2-7所示。

图2-7 沥青路面结构设计模型

2.3.6 路面交工验收计算

利用路基路面设计软件HPDS2011进行交工验收弯沉值和层底拉应力计算,计算结果如下:

公路等级:一级公路 新建路面的层数:5 标准轴载:BZZ-100

计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:

第1层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 21.6 (0.01mm) 第2层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 24.3 (0.01mm) 第3层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 28.0(0.01mm) 第4层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 34.0(0.01mm) 第5层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 97.7 (0.01mm)。 路基顶面交工验收弯沉值:

LS= 207 (0.01mm)( 根据“公路沥青路面设计规范”公式计算) LS= 261.9 (0.01mm)( 根据“公路路面基层施工技术规范”公式计算) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力:

第1层底面最大拉应力 σ(5)= -0.14 (MPa) 第2层底面最大拉应力 σ(5)= -0.02 (MPa) 第3层底面最大拉应力 σ(5)= -0.076 (MPa) 第4层底面最大拉应力 σ(5)= 0.118 (MPa) 第5层底面最大拉应力 σ(5)= 0.139 (MPa) 经检验,该沥青路面设计满足路面验收条件。

2.4 水泥混凝土路面设计

2.4.1交通量与可靠度系数的确定

根据2.2节表2-6中的计算结果可知,水泥混凝土路面在设计年限内的累计标准轴载810951 .N e (次),属重交通。

根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)并结合工程实例可得,设计一级公路安全等级为一级,目标可靠度为95%,目标可靠指标为1.28,变异水平为低级,可靠度系数范围为1.09~1.16,取121.r 。

2.4.2 结构组合初拟与设计参数确定

因该设计路段属重交通荷载等级,适宜的基层材料为:密级配沥青稳定碎石与水泥稳定碎石,底基层材料为:级配碎石、水泥稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石。

初步拟定水泥混凝土路面结构组合:普通水泥混凝土路面板(厚0.26m )+ 水泥稳定粒料基层(厚0.20m )+ 级配碎石底基层(厚0.16m )。混凝土面板的平面尺寸:长5m ,宽4m ,弯拉强度标准值取为5.0MPa ,弯拉模量标准值为31GPa ,泊松比取0.15,线胀系数取℃10015/. 。纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。

根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)中规定重交通、特种交通路基土回弹模量必须大于60MPa ,现进行地基处理,综合处治,最终路基土回弹模量取65MPa 。

2.4.3 计算地基综合回弹模量

弹性地基的综合回弹模量按照以下公式计算。

00E E E E x t

x h ..In 260860

n

i i

n

i i

i x h

h

E E 1212

n i i x h h 1

式中:0E ——路基顶面的综合回弹模量(MPa );

——与地基内除路基以外各层的总厚度x h 有关的回归系数; t E ——地基顶面当量回弹模量(MPa ); x h ——地基内除路基以外各层的总厚度;

n ——弹性地基分层数(不包括路基半空间体);

i E 、i h ——第i 结构层的回弹模量(MPa )和厚度(m )。

对于初拟混凝土路面结构层,水泥稳定粒料的抗压回弹模量取1400MPa ,级配碎

石的抗压回弹模量取200MPa ,路基顶面综合回弹模量为70MPa ,则有:

m 1601.h h n

i i x

3840160In 260860In 260860....h ..x

MPa 2001601602002

21

212

..h

h

E E n

i i

n

i i i x

MPa 081006565200384

000.E E E E .x t

2.4.4 荷载应力计算

(1)设计轴载(100kN )在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力ps 按下列公式计算。

9402700310471.s c .ps P h r .

t

c

E D .r 3

21

1

2

3

112c c c c h E D

式中: s P ——设计轴载的单轴重(kN );

r ——混凝土面层板的相对刚度半径(m );

c D

——混凝土面层板的截面弯曲刚度(MN·

m );

c h 、c E 、c ——分别为混凝土面层板的厚度(m ),弯拉弹性模量(MPa )和泊松比;

则可进行计算如下;

m MN 4546150112260310001122

3

23 ...h E D c c c c

m 936008

10045462112113

3

....E D .r t c 荷载应力:

94027039402700310026093601047110471...s c .ps ...P h r .

MPa 5751.

(2)确定三个修正系数r k 、c k 、f k

应力折减系数r k ,由路肩情况决定:才要采用混凝土路肩时取0.87(路肩面层与路面面层等)。

考虑理论与实际差异及动载等因素影响的综合系数c k ,根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)可查得,取1.10.。

荷载疲劳应力系数f k ,与累计轴次e N 有关,由下面公式确定:

e f N k

式中: ——材料疲劳指数,普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土采用0.057;

碾压混凝土和贫混凝土采用0.065。

则有:

602195763060570.N k .e f

(3)计算荷载疲劳应力

MPa 918357516211870.....k k k ps f c r pr

(4)面层板在最重轴载作用下的荷载应力计算

最重轴载荷载应力计算公式与ps 相同,但要用最重轴载m P 代替标准轴载(或设 计轴载s P )。则可得,最重轴载(或称极限荷载)在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力pm :

940270394

02700315026093601047110471...m c .pm ...P h r .

MPa 3062.

最重轴载在临界荷位产生的最大荷载应力max ,p : MPa 2072306211870....k k pm c r max ,p

2.4.5 温度应力计算

(1)面层板最大温度应力max ,t

rad 7811936

035

3..r L t

面层板的温度翘曲应力系数L C :

781

1cosh 7811sinh 7811sin 7811cos 781

1sin .7811cosh .7811cos .7811sinh 1cosh sinh sin cos sin cosh cos sinh 1.....t t t t t t t t C L

2996010521

38837203110999500311

00521399950883721.........

70040.

计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数L B :

路基路面工程课程设计(+心得)

《路基路面工程》课程设计

沥青路面设计 方案一: (1)轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量 1 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组2000 2 日野KB222 50.2 104. 3 1 双轮组1000 3 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组2000 4 解放CA10B 19.4 60.8 5 1 双轮组1000 5 黄河JN163 58. 6 114 1 双轮组1000 设计年限12 车道系数 1 序号分段时间(年) 交通量年增长率 1 5 6 % 2 4 5 % 3 3 4 % 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07 公路等级二级公路 公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm) 层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1 .28 2 粗粒式沥青混凝土.8 .21 3 石灰水泥粉煤灰土.8 .3 4 天然砂砾 (2)新建路面结构厚度计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)

路面设计层层位: 4 设计层最小厚度: 10 (cm) 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.2 2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .8 3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .4 4 天然砂砾? 250 250 5 土基32 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 85 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度: 路面最小防冻厚度50 cm 验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求. 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 3 cm 粗粒式沥青混凝土7 cm 石灰水泥粉煤灰土25 cm 天然砂砾85 cm 土基 (3)竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力

路基路面工程-中南大学网络教育学院网上作业模拟练习题

某砂类土挖方边坡, ,KPa,KN/m3,m,采用边坡1︰0.5。假定。 ①验算边坡的稳定性; ②当时,求允许边坡坡度; ③当时,求边坡允许最大高度。 解:据题意,砂类土挖方边坡适用于直线滑动面解析法稳定性系数计算公式求算。 ;; ;=63°26′。 ①求边坡最小稳定性系数 > 因此,该边坡稳定。 ②当=1.25时,求最大允许边坡坡度 经整理得: 解得:,取 因此:当=1.25时,求最大允许边坡坡度为1:0.41。 ③当=1.25时,求边坡允许最大高度

经整理得: 解得:, 由: 得: 因此:当=1.25时,边坡允许最大高度为。 某路堤填料,边坡1:1.5,砂类土,判断是否失稳。 解:据直线滑动面稳定性系数计算式 对于砂类土,取C=0, 则 取K=1.25, 则 因<, 该路堤边坡角的正切值小于填料摩擦系数的0.8倍,故该边坡不会滑动,因而是稳定的。 某路堤填料KPa,KN/m3,,m。试分析边坡稳定性。 解:设滑动圆弧通过坡脚,据已知条件适合用圆弧法的表解法解题。由题意知边坡斜度 ,查表4-2得:

,若,则边坡稳定; 若,则边坡不稳定。 可以先假定,利用表解法反求值或边坡高度值。 如本例中取,不变,取 所以: 同样,假定,改变坡率以减缓边坡,计算值,直到 什么是最佳含水量?为什么最佳含水量可以获得好的压实效果?怎样控制含水量? 使土体产生最大干密度时的含水量,称之为最佳含水量。最佳含水量能得到最好的压实效果,这是因为:当土中含水量较小时,主要为粘结水,形成包裹在土颗粒外围很薄的水膜,土颗粒间的摩阻力较大,因而土颗粒难以挤密,不容易压实。随着含水量逐渐增大,水在土颗粒间起着润滑作用,土体变得易于压实。若土中含水量进一步增大,土中空隙被自由水充盈,压实效果反而降低。因此,只有在最佳含水量条件下,才能获得最好的压实效果。实际工作中,当填料含水量小于最佳含水量时,可以在整型工序前12~24h 均匀洒水,闷料一夜后再行碾压;如果填料含水量小于最佳含水量,应翻拌晾晒或掺石灰,使含水量略大于(0.5%~1.0%)时进行碾压。 在重复荷载作用下,路基将产生什么样的变形结果?为什么? 路基在重复荷载作用下,将产生弹性变形和塑性变形。每一次荷载作用之后,回弹变形即行消失,而塑性变形不再消失,并随荷载作用次数的增加而累积逐渐加大,但随着荷载作用次数的增加,每一次产生的塑性变形逐渐减小。产生的变形结果有两种: ①土粒进一步靠拢,土体进一步逐渐密实而稳定; ②累积变形逐步发展成剪切破坏。 出现哪一种变形结果取决于三种因素: ①土的类别和所处的状态(含水量、密实度、结构状态)。 ②应力水平(亦称相对荷载)。相当于一次静载作用对的应力极限δ极重复作用的应力程度。

道路设计毕业设计开题报告

道路设计毕业设计开题报告 唐山学院本科毕业设计开题报告 题目名称雷王线(X346线-G102线段)新建工程设计学生姓名专业班级学号一、选题的目的和意义 选题意义:毕业设计是实践性教学的重要环节。通过“假题真做”,强化对基 本知识和基本技能的理解和掌握,培养收集资料和调查研究的能力,方案必选和论证的能力,理论分析与设计运算能力。进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力,同时通过对一级公路的设计,培养学生综合运用所学知识编制设计书的能力,使我们熟练掌握一级公路的设计过程,掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用,掌握一级公路一般技术指标的确定、路线的布置和计算、设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。 选题目的:长滑一级公路从长垣至滑县,全长共计42.8千米,是连接两地的主要交通运输通道。长滑公路加强了两地在经济合作和资源互补之间的联系与沟通,改善运输条件和投资环境使丰富的资源得到开发利用,把蕴藏的土地、矿产、森林等资源优势转化为经济优势对两地的经济发展用极其重要的意义二、国内外研究综述 就公路运输业而言,欧美、日本等经济发达国家的公路运输结构体系,经历了网络扩张、扩大能力、到快捷、高效的发展过程。国外的道路运输比我国要发达得多。早在第二次世界大战以后,道路运输首先在几个发达国家迅速地发展起来。我国公路建设方面成就十分显著。国家在基础建设资金的大规模连续投入之后,公路基础设施显著改善, 公路路网也更加合理。2007年完成了公路投资6489.91亿元, 其中高速公路5.39万公里、一级公路5.01万公里、二级公路27.64万公里、三级公路36.39万公里、四级公路179.10万公里、等外公路104.83万公里。全年新、

路基路面工程实习报告范本

路基路面实习报告 指导老师:璠廖公云朱湘 : 学号: 学校:东南大学 院系:交通学院

实习目的:生产实习施工现场的感性认识,以提高学生的的目的在于使学生从课堂教学中得到的理论知识获得实践的验证。将课本上对各种路基路面材料、结构及施工工艺的初步认识与工程实践联系起来,融会贯通,以巩固和加深对《路基路面工程》课程容的消化理解,并通过对路基路面施工工艺、施工设备和质量控制等问题的实地认识与分析,培养学生认识和分析工程实际问题的能力,将所学路基路面设计的基本原则和方法与工程实际相联系。了解、熟悉路基路面的主要施工工艺和质量控制手段,促进学生对路基路面综合素质和教学质量。 实习要求:实习前组织实习动员,由老师向学生介绍实习的目的和要求,主要实习容及时间安排,实习中的注意事项。 实习中要求掌握的容: (1)掌握路基施工工艺及质量控制方法; (2)掌握沥青路面基本施工工艺及质量控制方法; (3)掌握路基边坡防护及路基路面排水设施设计与使用条件; (4)掌握基层材料和沥青混合料的组成设计方法。 实习安排:集体到路基路面施工现场进行生产实习,共3天,第4天撰写实习报告。 具体安排如下: 9月3号:紫金山上山公路,块料路面及山区公路设计参观。 9月4号:麒麟门122省道工程,水稳基层施工;市政道路工程施工,排水施工及路基施工。 9月5号:高淳快速通道工程施工参观,,沥青面层施工,基层施工、边坡与防护工程施工。 9月6号:实习回顾,总结要求,撰写实习报告。 工程实例 本次路基路面实习总共参观了四个施工现场和工程实例。涵盖了山区公路、省道、城市主干路、快速路等多种公路与城市道路。 1.紫金山上山公路 块料路面的强度主要由基础的承载力和石块与石块的所构成。一般铺砌在垫平层之上。垫平层的作用是垫平基层表面及石块底面,保持石块顶面平整,并缓和车辆行驶时的冲击和振动作用。石块之间须用填缝料嵌紧,使石块不致松动,以加强路面整体性,并保护石块边角,减少渗水。石块多用坚硬玄武岩、辉绿岩及细粒匀质花岗岩加工制成,具有一定的强度和耐磨性。块石路面根据所用石料形状、尺寸及修琢程度分为长方石、小方石、粗打(拳石)或粗琢块石等路面。这种路面坚固耐久,清洁少尘,养护修理方便,能适应重型汽车及履带车辆交通。但石料须加工琢制,并须用手工铺砌,较为费工,路面平整度较差,影响车速和行驶舒适。 紫金山上山公路始建于民国时期,至今已有70多年的历史,历史上也经过多次修筑。为克服高差与适应地形,上山公路往往有较大的纵坡与转角,路面采用块石砌筑而成,摩擦系数较大;在转角比较大的转弯处,采用嵌花式扇形铺筑,并在侧加宽,填方一侧设置防护墩,为行车安全提供保障。但整体来说,块料路面平整度较差,因此设计车速不高。

路基施工教案

— 教师授课教案 2.掌握路堑的开挖方案与施工方法 3.了解路基压实的意义、机理、影响因素,掌握路基压实标准 旧知复习:1.路基施工准备工作:物质准备、组织准备、技术准备 2.路基边桩、边坡放样 重点难点:1.路基压实标准 2.压实质量控制与检查 教学过程:(包括主要教学环节、时间分配) 1、旧知复习5min; 2、填方路堤施工25min; 3、路堑开挖25min; 4、路基压实30min; 5、小结5min。 课后作业:P141 7,9 教学后记: 任课教师教研室主任:

第八章路基施工 §8.1填方路堤施工 一、一般规定 1.路堤基底的处理 (1)稳定斜坡上地基表层的处理 地面横坡缓于1:5时,清除草皮、腐殖土,直接在天然地面上填筑路堤;地面横坡为1:5~1:2.5时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2m。 (2)陡于1:2.5地段陡坡路堤,验算滑动稳定性 (3)受地下水影响,拦截引排 (4)地基表层碾压密实 (5)稻田、湖塘,视具体情况处理措施 (6)软土地基处理 2.填料选择 料源、经济性;填料性质 3.填土压实 4.路基拓宽要求 二、填筑方案与施工方法 (一)分层填筑 1.水平分层填筑 2.纵坡分层填筑 适用:推土机或铲运机从路堑取土填筑运距较短 的路堤。 (二)竖向填筑(横向填筑)法 适用:无法自下而上分层填土的陡坡、断岩或泥 沼地区。 (三)混合填筑 下层竖向填筑,上层水平填筑 三、不同土质填筑路堤的规定 1.不同土质混合填筑规定 (1)不同土质,水平分层、分层填筑、分层压实 (2)透水性较小的土填筑路堤下层,顶面做成2%-4%双向横坡,防水措施 (3)透水性较小的土填筑上层,不应覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上,以保证水分的蒸发和排除。 (4)潮湿或冻溶敏感性小的填料应填筑在路基上层,强度小的在下层 (5)相邻两段用不同土质填筑的路堤在交接处作成斜面 2.填石路堤的填筑方法 定义:粒径大于40(37.5)mm、含量超过70%的石料填筑路堤。

土木工程专业道路毕业设计

土木工程专业道路毕业设计 一、毕业设计任务书 某一级公路路基路面综合设计 二、毕业设计内容 1、路线设计(每人1~2公里) (1)平面设计 根据给定的公路平面图,进行平面设计复核,并计算平曲线几个主要点的里程桩号(ZY、QZ、YZ点) (2)纵断面设计 A、根据给定的路线平面图读中桩地面高程,里程桩的设置:路线起点桩、终点桩、交点桩、转点桩、公里桩、百米桩、平曲线控制桩、桥涵或直线控制桩、20m整桩、加桩(地形、地物、地质点) B、纵断面图绘制 C、纵坡设计 D、竖曲线设计,竖曲线要素计算及竖曲线上各中桩设计高程计算 (3)横断面设计,绘制路基标准横断面图 2、路基及排水设计 (1)一般路基设计 (2)高路堤设计及稳定性验算 (3)路基防护工程设计 根据设计路段的路基稳定情况,对于填挖较大的路基边坡及需要防护的路段进行防护设计,绘制防护工程设计图 (4)支挡工程设计图 根据路基填挖情况,确定挡土墙的型式,并拟定尺寸,进行挡土墙设计及计算。绘制挡土墙设计图,并计算工程量 (5)路基排水设计 包括路基横向排水设计、纵向排水设计及地下排水设计,并绘制排水结构设计图。应包括边沟、排水沟、截水沟、边坡急流槽、一般急流槽结构设计图,选取一不利水沟断面进行水文水力计算 (6)绘制路基一般设计图

(7)绘制路基横断面设计图 (8)进行路基土石方数量的计算与调配 3、路面工程设计 (1)沥青路面结构设计 拟定一种路面结构设计方案。绘制沥青路面结构设计图 (2)水泥砼路面结构设计 拟定一种路面结构设计方案。绘制水泥砼路面结构设计图 (4)路面结构技术方案比选 根据沿线所给的土质,考虑路基的干湿类型,对于沥青路面和水泥路面,要求根据土质和干湿类型设计多种路面结构,通过方案比选,选取一种合理的路面结构组合方案。 (5)水泥砼路面接缝设计、补强钢筋设计,并绘制结构设计图 (6)路面排水设计 根据路面结构设计情况进行路表排水设计和路面内部排水设计。 4、涵洞、通道设计 根据本路段的实际情况,完成涵洞、通道的初步设计 5、主要工程项目施工工艺说明及框图 6、编制某一分项工程的施工图预算 三、设计文件要求 1、设计部分:(1)设计计算与说明书,内容包括:任务书、指导书、目录、中英文摘要、设计计算书、参考资料、开题报告等; 2、图纸均应采用3号图。 3、要求计算机出图,但必需有手工绘图图纸四张。 制图规范,线条粗细要正确;图中文字要采用仿宋体;图中要标明比例、单位、有关说明等;具有方向的图上应标明指北图标,图签要统一。 4、主要图表内容 具体章节编排见《公路基本建设项目设计文件编制办法》 设计图表,内容包括:目录、设计说明书(总说明、各篇说明书)、设计图表,文件的编制,要根据编制办法的内容进行编排(包括各章的划分、设计内容、必要的设计计算说明、图、表等),每一项设计内容都必须配备工程数量表。 5、毕业设计文本要求详见湖南文理学院《毕业设计工作守册》。

第四届路基路面工程教学研讨会暨首届全国路基路面工程青年教师教学竞赛邀请函(7.12)

第四届全国《路基路面工程》教学研讨会暨首届全国路基路面 工程青年教师教学竞赛邀请函 《路基路面工程》是普通高等学校道路桥梁与渡河工程、土木工程(道路、桥梁方向)等专业的必修课程,对相关专业技术人才的知识体系构建和专业技能培养具有重要作用。为了及时交流《路基路面工程》教学经验,促进道路工程人才培养,2009年,由原21世纪交通版高等学校教材(公路类)编审委员会与人民交通出版社发起并主办,由东南大学承办了第一届全国《路基路面工程》教学研讨会,此后长沙理工大学、长安大学又先后承办了第二届和第三届全国《路基路面工程》教学研讨会,吸引了全国近百所高校参加,取得了十分良好的效果。 为促进各校在路基路面工程课程教学方面的经验交流,提升青年骨干教师教学水平,凝练路基路面工程课程教学精华,定于2015年8月18日在哈尔滨工业大学召开第四届全国《路基路面工程》教学研讨会暨首届全国路基路面工程青年教师教学竞赛。 一、会议组织机构 主办单位:教育部高等学校道路运输与工程教学指导分委员会 人民交通出版社 哈尔滨工业大学 高等学校交通运输与工程教材建设委员会 承办单位:哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 协办单位:同济大学、东南大学、长安大学、长沙理工大学、重庆交通大学 特邀专家(按姓氏笔画排序):王秉纲、王哲人、张起森、陈荣生、姚祖康 专家委员会(按姓氏笔画排序):马松林、王端宜、支喜兰、冯德成、刘朝晖、刘寒冰、孙立军、吴瑞麟、何东坡、何兆益、沙爱民、张金喜、陈静云、罗蓉、郑健龙、凌天清、凌建明、唐伯明、黄立葵、黄晓明、韩敏 会议执行:解晓光、刘永超、董泽蛟 二、会议主要内容 会议主要内容包括开幕式、主题报告、教学竞赛(决赛)、教学研讨沙龙、闭幕式,具体内容如下:

我国沥青路面设计教案

教师授课教案 2.掌握我国沥青路面的设计过程。 旧知复习:1.石灰土、水泥土的强度形成原理 2.石灰、水泥稳定类粒料的混合料组成设计过程 重点难点:我国沥青路面设计方法 教学过程:(包括主要教学环节、时间分配) 1、旧知复习5min; 2、概述25min; 3、我国的沥青路面设计55min; 4、小结5min; 课后作业: 请结合路面结构设计计算与分析,讨论道路工程中应用半刚性基层材料的具体受力情况,并从结构与材料角度分析使用得失。 教学后记: 任课教师教研室主任:

第三章沥青路面设计 §3.1概述 一、沥青路面设计的内容 1.结构组合设计 2.材料组成设计 3.厚度设计验算 4.结构方案比选 5.路肩构造设计 6.排水系统设计 二、沥青路面结构设计的原则 (一)路基路面整体综合设计原则 (二)密切结合自然条件及实践基础原则 (三)满足交通与使用要求原则 (四)因地制宜、合理选材原则 (五)保护自然生态与沿线环境原则 (六)工厂及机械化施工、方便施工原则 (七)技术与经济性并重原则 (八)分期修建、方便养护原则 三、沥青路面结构设计方法种类 1.经验法:AASHTO法;CBR法。 依据调查或大型试验总结得到的设计方法,其特点是符合试验地的实际,但是不能结合不同地方的实际。 2.力学经验法(M-E):AI法;SHELL法;我国设计方法。 依据力学模型计算结构响应,结合实际进行参数的确定,其特点是理论联系实际,是目前设计方法发展的总趋势。 3.典型结构法:法国方法;中国八·五研究成果。 通过调查,总结得到的与交通量等参数有关的结构图,特点是减少了设计的随意性,具有结构使用性能明确,结构图统一。 4.优化设计法 通过目标函数优化,使其具有性能与费用的最优性,但尚不成熟。 四、沥青路面厚度设计的基本过程 ①确定交通量:如车型、轴重、轮胎压力、各车型通过数及横向分布; ②路面结构组合:确定材料品种及其它参数; ③参数修正: ④路面设计的指标与标准确定: ⑤运用基本关系式进行设计计算或验算

中南大学专升本《路基路面工程》2014年必做题及答案

作业练习一 一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。) 1、按照强度构成原理划分下列路面结构层,其中只有_______为嵌锁型。() A.二灰土 B.级配碎石 C.填隙碎石 D.天然砂砾 2、基层顶面当量回弹模量是表征_________强度和刚度的力学指标。() A.基层 B.土基 C.垫层 D.综合A、B、C 3、对于土质地基,基础埋置深度应符合下列要求() A.无冲刷时,应在天然地面以下至少1m B.有冲刷时,应在天然地面以下至少1m C.对土质地基,如受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.5m D.对碎石、砾石和砂类地基,基础埋深不宜少于1.5m 4、新建公路路基干湿类型的初步判断的方法采用()。 A.填方或挖方高度 B.含水量 C.路基临界高度 D.分界相对稠度 5、水泥混凝土路面现行设计规范采用()理论。 A.弹性层状体系 B.极限荷载 C.经验法 D.弹性地基板 6、某路基已知路床顶以下80cm的平均相对含水量为20%,此种粘性土的塑限为15%,液限为35%。已知稠度分界值为Wc1=1.1,Wc2=0.95,Wc3=0.80,则该路基处于()状态。 A.干燥 B.中湿 C.潮湿 D.过湿 7、我国公路自然区划的一级区划是按( )。 A.潮湿系数 B.地理位置、经济状况 C.各地方的自然特点、人口数量 D.水热平衡和地理位置 8、公路路基用土中,最好的填料为( )。 A.砂 B.石质土和砂质土 C.粉性土 D.粘性土 9、路基边沟、截水沟、取土坑或路基附近的积水,主要通过( )排除到路基以外的天然河沟中。 A.涵洞 B.跌水 C.排水沟 D.盲沟 10、护坡道的宽度一般不小于( )。 A.2.5m B.2m C.1.5m D.1m 11、在原有路面上铺筑水泥混凝土路面时,板下基础当量回弹模量可以通过( )确定。 A.查表法 B.承载板或弯沉检测

最新沥青路面施工技术方案[1]讲课教案

一、编制依据和原则 1、编制依据 施工进度计划依据锦屏水电站对外交通专用公路金林乡、羊房沟段合同文件(合同编号:JPIC-200411、12)和设计补充通知、现行的与本工程相关的公路工程施工规范以及我公司的施工经验和专项工程施工能力编制。 2、编制原则 根据本合同工程(包括金林乡、羊房沟两个合同段,以下简称本合同段)的施工特点和施工技术总体规划,结合在以往类似工程中的施工经验,初拟施工总进度编制原则如下: 1、严格按照招标文件规定的合同控制工期,充分发挥在公路工程施工中的技术优势,科学合理安排施工程序及施工进度,确保合同总工期如期实现。 2、统筹安排、合理编制施工程序,组织好全线平行交叉作业和流水作业。 3、充分考虑现场各种施工干扰因素、突发因素对工期的影响,采用适中的施工强度指标安排进度计划,对施工中的不可预见因素皆有回旋余地。 二、路面工程进度计划 根据我公司的施工进度计划安排原则、施工程序,以及发包人对本工程的工期要求,结合我公司的机械化施工能力和施工水平,具体进度计划见:《施工进度计划横道图》。 1、施工进度安排 根据本标段工程特点,就各项目工程施工工期具体安排如下: 1、施工准备 从2005年11月25日开始着手组织路面工程的施工,并在30天完成本合同段所需的全部临建设施的建设安装,以确保本合同工程顺利施工。

2、路面基层 本分项工程包括水泥稳定土基层、级配碎石底基层施工,计划于2005年12月15开工,2006年3月15日完工。具体工程进度安排见“施工总进度计划横道图”。 3、路面铺筑 本分项工程按通知要求初拟于2005年12月25日开工,2006年3月31日完工。具体工程进度安排见“施工总进度计划横道图”。 8、其他附属工程 本分项工程初拟于2006年3月1日开工,2006年5月31日完工,具体工程进度安排见“施工总进度计划横道图”。

公路毕业设计开题报告范例

兰州交通大学博文学院毕业设计开题报告

一、论文资料的准备 道路是一条带状的三维结构物,它涉及人、车、路和环境等诸多因素的影响和约束。它与道路交通特性、驾驶者的心态与道路几何设计都有着密切的关系,这就要求在设计时要深入调查、综合研究各方面产生的作用,从而设计出技术先进、方案合理、坚固耐用、经济节约的道路。改革开放以来,我国公路建设得到了快速的发展。到2005年底,高速公路总里程达4.1万公里,中国公路总里程达192万公里。“两纵两横三个重要路段”全部建成,山东、广东两省高速公路突破3000KM,江苏、河南、河北三省高速公路突破2000KM,有14个省区高速公路突破100KM。到2007年完成公路、水路客运量231亿人次和5亿人次,旅客周转量10000亿人公里和73亿人公里。 随着公路建设的发展和不断壮大,道路设计和施工在很多方面都取得了进步。如在本次设计中的平纵组合设计、平面线形设计、道路线形的优化方法、平原区道路选线、纸上定线、柔性路面弹性层状体系研究、路基的设计施工、路基稳定性分析、挡土墙设计、路面排水设计、沥青路面设计、水泥混凝土路面设计等。通过这些新的研究设计施工方法,不尽加快了道路建设,提高了施工效率,还节约了成本,给国家节省了大量的人力、物力。 当前,我国公路建设正在快速发展,新材料,新技术,新标准及时被广泛采用,大大地提高了公路设计水平和工程质量。(RR300改性沥青、垃圾混凝土、石灰、粉煤灰、乳化沥青、矿渣、土工织物等在我国公路工程建设中逐步推广应用,出现了新材料应用的高潮。)而且在今天,3.4万多公里的高速公路和总量达185.6万公里的全国公路网正在为中国经济和社会发展提供着便捷,高效率的运输服务。2004年12月17日,国家高速公路网规划已经国务院审议通过,规划出台将对中国经济,社会的发展以及公众的生活方式和质量产生重大而深远的影象,必将成为中国高速公路长远发展和交通运输现代化的战略蓝图,标志着中国高速公路发展进入了新的历史阶段。快捷便利的交通运输网的逐步形成,将成为我国全面建设小康社会构筑坚实的腾飞跑道。 国家西部大开发战略和加强交通基础建设政策,对公路工程建设提出了更高的要求。交通部《公路,水路交通十五发展规划》,《公路,水路交通发展三阶段战略目标》的发布,对新世纪的公路建设规划了新的宏伟蓝图。由于公路与城市道路建设的迅猛发展,近几年,我国已对有关设计标准,规范作了大量的修订,同时增加了新的标准,规范和指南,以 适应新时期对公路与城市道路发展的需要。

路基路面工程授课教案

《路基路面工程》课程授课教案 课程编号:B03058 课程名称:路基路面工程/ 课程总学时/学分:64/4 (其中理论64学时,实验0学时,课程设计2周) 适用专业:土木工程(道路与桥梁工程方向) 一、课程地位 《路基路面工程》是土木工程专业路桥方向的一门必修的专业课。课程的主要特点是理论与实践并重,工程性较强,既要认真学习基本理论知识,又要注重工程实践。课程的目的是通过学习,使学生掌握路基路面工程的基本理论和基本知识,具有路基路面设计的基本能力。课程的任务,在于通过教学,培养学生灵活运用路基路面工程基本理论和基本知识,分析和解决路基路面工程实际问题的能力。 二、教材及主要参考资料 [1] 程培风等,路基路面工程,北京,科学出版社,2005年 [2] 万德臣,路基路面工程,北京,高等教育出版社,2005年 [3] 邓学均,路基路面工程,北京,人民交通出版社,2003年 [4] D30-2004,公路路基设计规范,北京,人民交通出版社,2004年 [5] 014-1997,公路沥青路面设计规范,北京,人民交通出版社,1997年 [6] D40-2002,公路水泥砼路面设计规范,北京,人民交通出版社,2002年 三、课时分配

四、考核方式与成绩核定办法 1. 考核方式:笔试 2. 成绩核定办法:期终考试占60﹪;平时成绩占20﹪;课程设计占20﹪; 五、授课方案 第一章绪论 1. 教学内容: (1)道路工程发展概况 介绍我国在公路自然区划、土的工程分类、路基强度与稳定性、高路堤修筑技术与支挡结构、软土地基稳定技术、岩石路基爆破技术、沥青路面结构、水泥混凝土 路面结构、柔性路面设计结构与方法、刚性路面设计结构与方法、半刚性路面结构、路面使用性能与表面特性及路面养护管理等方面取得的成绩。 (2)路基路面工程的特点 介绍路基路面工程的承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等特点。 (3)影响路基路面稳定的因素

黑色路面施工整体解决方案

沥青混凝土路面工程施工方案 沥青混凝土路面施工中存在的工艺问题。结合现场施工,介绍沥青混合料转运车对改善沥青混合料温度和级配分布及路面施工质量的影响。根据沥青混凝土路面施工工艺及机械运行规律,提出了机群智能控制系统结构方案。 我国高速公路将仅次于美国,跃居世界第二位;2010年,“五纵七横”国道主干线将基本建成,到2020年,公路总里程将达到145万公里,其中高等级、次高级路面占公路总里程的50%以上。 在已通车的高速公路中,刚性和半刚性基层沥青路面约占80% 。与国外沥青路面相比较,我国沥青路面的整体质量不高,包括高速公路在内的绝大部分沥青路面在交付使用2~3年后就出现路面早期损坏,严重影响道路的使用率和通行率,同时带来巨大的经济损失。因此,提高沥青路面的施工质量,延长道路的使用寿命,已经成为我国公路行业发展的当务之急。 1、目前沥青路面施工中存在的问题 传统的沥青路面铺筑施工工艺是将沥青混合料设备生产的沥青混合料由自卸卡车运输到施工现场,并卸至沥青摊铺机的料斗中,经摊铺机进行摊铺后,由压路机对路面进行最终压实。国内外的施工实践证明,用这种传统工艺铺筑成形的路面早期破损现象比较严重,致使道路的维修费用大大增加,寿命缩短,使用率降低。造成路面早期损坏的主要原因有如下三个方面: (1)自卸车在装料、运输及卸料过程中导致沥青混合料出现三次材料离析和温度离析。 (2)因摊铺机料斗容量小、自卸卡车数量少等因素导致摊铺机停机待料,

摊铺工作不能连续进行,造成路面结合处粘接力及其他力学性能的差异。 (3)自卸车卸料时对摊铺机进行碰撞和顶推,造成的路面的横向接缝(即纵向波)。 影响沥青混凝土路面铺筑施工质量及施工成本的因素除施工工艺外,单机性能及机群协同性方面也有重要作用。在为沥青路面施工提供全新的控制与监测工具。整个控制系统由地面子系统(GSS)、定位子系统(PSS)和机载子系统(OBSS)组成[1]。 在国家863计划“机群智能化工程机械”重大专项经费支持下,以追求最终产品质量最优为目标,分别从“沥青路面施工工艺”、“单机智能化”和“机群监控与优化调度”三个方面,研究生产过程中各要素的约束机制及影响产品质量的工艺因素,寻求生产线中各环节的最优匹配与协调及单机最优状态调整的控制策略,旨在为施工企业和业主提供沥青路面施工的整体解决方案。 2、沥青混合料转运车及转运—摊铺工艺 为了提高沥青路面面层的施工质量,欧美国家提出了转运摊铺的施工工艺。三一重工股份有限公司在国内率先倡导这种工艺,并开发了国内第一台沥青混合料转运车LHZ25。 新工艺是在运料汽车与摊铺机之间增加转运车。转运车的二次搅拌使得在前面环节中造成的温度和级配离析的沥青混合料得到充分的拌合。同时,避免了运料汽车对摊铺机的碰撞。转运车的供料速度不受其它因素的干扰,保证摊铺机上的混合料数量始终是恒定的,拌和机和运料汽车在供料方面的不均衡通过转运车的料斗储存量得以调节,确保了摊铺机匀速稳定的摊铺,

道路工程毕业设计指导

毕业设计指导书(道路工程设计) 2011年11月 I、毕业设计的目的 毕业设计是本专业最主要的教学环节之一。要求学生综合运用所学基础理论、专业理论和基本技能,按照任务书的要求,对具体工作进行合理的工程规划设计,提供完整的设计文件。通过毕业设计掌握道路工程设计的基本方法,提高分析和解决工程问题的能力,培养独立工作能力和组织能力以及认真负责的工作态度。 II、毕业设计的内容 道路工程从立项到设计一般包括预可行性研究、工程可行性研究、初步设计和施工图设计等四个阶段。对于初步设计或施工图设计,其内容包括路线、路基路面、桥梁、涵洞、隧道、路线交叉、沿线设施、环境保护、筑路材料、施工方案和工期安排等。毕业设计阶段由于时间的限制,根据教学的要求,对设计的内容有所侧重或省略。 毕业设计内容分基本内容和选择内容。基本内容是每个参加毕业设计的学生必须完成的内容。选择内容则根据指导书的要求选做一项或几项。学生也可根据各自的条件,完成指导教师指定的内容之外,选做其他某些项目。 以下按公路设计的内容进行说明(城市道路设计的内容与此相仿)。 A) 基本内容(必做) 一、设计资料的收集及设计条件分析 (一)设计的依据、目的、意义、规模及性质。 (二)项目影响区的有关政策、经济状况,包括经济现状和发展、工农业生产状况、客货运输要求、交通量及道路网、城市规划、当地政府及有关部门意见等。 (三)项目所在地区的自然条件。包括所属的公路区自然区划、当地的自然地理、地质、水文、气候等资料。 (四)施工条件。包括当地的交通,人口,工农业水平和布局,水电供应,地材的储量、质量、分布和运输距离等情况。 二、道路等级确定和技术标准论证 (一)道路等级论证 综合考虑工程所在地区的政治、经济、军事、文化及自然条件等因素,通过经济及交通量分析,根据公路网规划的要求,按《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)确定公路等级(城市道路按《城市道路设计规范》GJJ37—90执行)。需设置辅路(辅道)时亦须论证。 (二)道路技术标准论证 道路技术标准是指道路路线及构造物技术性能、组成部分、几何形状及尺寸等方面的要求。论证的主要内容应包括: 1. 计算行车速度论证; 2. 平面线形标准论证(各种曲线线形、半径和长度、直线长度、超高、加宽等的规定取值范 围); 3. 竖曲线要素标准论证(曲线半径及长度、纵坡及长度、视距长度等); 4. 横断面技术标准论证(路基宽度及横断面布置、路拱横坡、超高、视距等); 5. 净空高度论证;

路基路面工程课程设计论文

路基路面工程课程设计 学院: 指导老师: 班级: 学号: 姓名:

课程设计任务书

目录 目录 1 基本设计资料 (1) 2 沥青路面设计 (1) 2.1轴载分析 (1) 2.2结构组合与材料选取 (4) 2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (4) 2.4 设计指标的确定 (5) 2.5路面结构层厚度的计算 (6) 2.6高等级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (7) 2.7 抗剪性检验 (8) 3 水泥混凝土路面设计 (9) 3.1交通量分析 (10) 3.2初拟路面结构 (11) 3.3确定材料参数 (11) 3.4计算荷载疲劳应力 (12) 3.5 计算温度疲劳应力 (12) 参考文献 (14)

1 基本设计资料 拟设计道路路线位于微丘区,公路自然划分为II1区。地震烈度为六级。 设计标高243.50m,地下水位1.5m。平均稠度为1.08,季节性冰冻地区,冻结深度为1.2m,所经地区多处为粉性土。 表1-1交通组成及交通量表 车型双向交通量 小客车3100 风潮HDF650 600 三菱PV413 720 黄河JN162A 1500 江淮HFF3150C07 810 雷诺JN75 750 山西SX341 800 东风YCY-900 800 尤尼克2766 80 交通量年平均增长率(%) 10.2 2 沥青路面设计 2.1轴载分析 我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载,表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数按表3-1确定。

﹙1﹚当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时,凡前、后轴轴载大于25kN 的各级轴载i P 的作用次数i n 均换算成标准轴载P 的当量作用次数 N 。 35.4211 )( p p n C C N i i K i ∑== 式中:N — 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数; i n — 被换算车型的各级轴载换算次数(次/日); P — 标准轴载(kN ); i P — 各种被换算车型的轴载(kN ); C 1— 轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38; C 2— 轴数系数。 K — 被换算车型的轴载级别。 当轴间距离大于3m 时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于3m 时,双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算: ()11 1.21C m =+- 式中:m —轴数。

路基路面教案(3章 一般路基设计)

第三章 一般路基设计 §3-1 路基设计的一般要求 路床:原路槽底面以下0-80cm 范围内的路基。行车荷载主要的应力作用区,其强度和稳定性要根据路基路面综合设计的原则确定。 路基设计的基本内容: 1、选择断面形式,确定路基宽与高 2 3、确定边坡形状与坡度 4、路基路面排水 5、坡面防护与加固 6、附属设施设计 一般路基特殊路基:超过规范规定的高填深挖路基;地质水文等条件特殊的路基。需进行单独设计和验算。 §3-2 路基的类型与构造 路基横断面的三种典型形式: 路堤:路基设计标高>天然地面标高,全部用岩土填筑 路堑:路基设计标高<天然地面标高,全部在天然地面开挖而成的路基 填挖结合路基:一侧开挖,另一侧填筑而成的路基 一、路堤 1、按填土高度 矮路堤:填土高度<1.0-1.5m p60图3-1 a ) 高路堤:填土高度>18m(土质)或20m(石质) 一般路堤:填土高度在1.5-18m 之间 b ) 2、条件和加固类型 浸水路堤 p60图3-1 c ) 护脚路堤 d ) 挖沟填筑路堤 e ) 3、矮路堤和一般路堤设计 ⑴ 平坦地区取土困难时选用。满足最小填土高度要求,不低于临界高度,处于干燥、中湿。设边沟 ⑵ 矮路堤<Za 时,路堤本身和天然地面都要稳定,压实度达标 ⑶ 保护填方坡脚不受流水侵害,在沟渠、坡脚间设护坡道,宽1~2m 或>4m ⑷ 自然横坡较陡时(一般陡于1:5),防止路堤沿山坡下滑,将天然地面挖成台阶或设置石砌护脚 4、高路堤和浸水路堤 ⑴ 填方量大,占地多;需个别设计 ⑵ 边坡采用上陡下缓的折线形或台阶形,如在边坡中部设护坡道 ⑶ 防止流水侵蚀、冲刷坡面,边坡要进行防护和加固

(完整版)路基路面工程技术复习题及答案

中南大学现代远程教育课程考试(专科)复习题及参考答案 《路基路面工程技术》 一名词解释 1路基 2路基临界高度 3 设计弯沉值 4路堤和路堑 5半刚性基层 6高级路面 二. 填空 1路基路面应具有、、、 和等基本性能。 2路基按其干湿状态不同,分为、、和四类。 为保证路基路面结构的稳定性,一般要求路基处于或状态。 3公路自然区划的原则是、和。 4路基防护与加固设施主要有、和_____________三类 5水泥混凝土板接缝按位置分为___________和___________,按其作用分为____________,_________和______________三种. 6路基横断面的典型形式有、、三类。 7路基边坡稳定性分析方法可分为和两类。 8按照挡土墙的设置位置,挡土墙可分为、, 和_________等类型。 9从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发,路面可划分为、和三类。 10水泥混凝土路面设计理论是 11表征土基强度的主要参数有___________、___________和____________。 12提高重力式挡墙抗倾覆稳定性的措施________、_______、_________等。 13路基为路面提供坚实、稳固的基础,要求具有一定的强度、 __________ 和__________ 。 14高温使沥青路面强度和 _________ 大大降低,低温会使路面 ________ 。 15路基的自重应力大小是随着深度而逐步 __________ ,汽车荷载在路 基内产生轮重的应力,其大小是随着深度而逐步 __________ 。 16作用在重力式挡土墙上的外力,按其各力作用的性质可分为 __________ 力、 __________ 力和特殊力。

道路沥青路面毕业设计

湖南某山岭区一级SBS沥青路面北线设计 目录 1 绪论............................................ 11.1拟建项目地区概述 ...................................... 11.2项目建设的重要意义 .. (1) 1.3沿线地形地质及自然环境 (2) 2路线设计?4 2.1公路技术标准的确定?4 2.2路线方案设计 (6) 2.3路线平面设计 (9) 2.4纵断面设计?18 2.5路线比选 (25) 2.6横断面设计..............................................27 3路基路面设计................................. 3939 3.1概述? 3.2路基设计 (41) 44 3.3路基稳定性分析验算? 3.4边坡防护与加固 (45) 3.5路面结构设计 (48)

4、排水设计....................................... 59 4.1路基地面排水设计 ....................................... 59 4.2路基地下排水. (59) 4.3路面排水 ............................................... 60 4.4中央分隔带排水 (60) 5 桥涵设计?62 5.1桥涵设计的一般规定 (62) 62 5.2位置及尺寸? 63 6结论? 参考文献?64 致谢?65 英文翻译?66 附录.......................................... (79)

东南大学路基路面工程考试复习题及参考答案

东南大学路基路面期末复习题 1、简答题 1.路基横断面形式有哪些类型? 2.是否可以采用不同性质的土作为路基填料? 3.影响路基路面稳定性的因素主要有哪些? 4.简述路基沉陷及其原因。 5.陡坡路堤可能的滑动形式有那些?产生滑动的主要原因是什么? 6.冲刷防护有哪些方法和措施? 7.什么是挡土墙?怎样对挡土墙进行分类? 8.路基排水设施有哪些? 9.旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型? 10.垫层有哪几种类型?各起什么作用? 2、论述题 1. 为什么最佳含水量可以获得好的压实效果?怎样控制含水量? 2. 在重复荷载作用下,路基将产生什么样的变形结果?为什么? 3. 挡土墙倾覆的原因是什么?如何增强挡土墙的抗倾覆稳定性? 4. 挡土墙产生滑移破坏的原因是什么?如何增强挡土墙的抗滑稳定性? 5. 旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型?如何选用? 6. 在沥青路面和水泥路面的结构设计中,轴载换算有什么不同?为什么? 3、分析与计算题 1.某砂类土挖方路基边坡,?=27°,c =13.90KPa,γ=16.90KN/m 3 ,H=7.0m ,采用边坡1︰0.5。假定][c K 25.1=。 ①验算边坡的稳定性; ②当min K =1.25时,求允许边坡坡度;

③当min K =1.25时,求边坡允许最大高度。 2.某新建公路某路段,初拟普通水泥混凝土路面板厚26cm ,取弯拉弹性模量3×104MPa ;基层选用水泥稳定砂砾,厚25cm ,回弹模量500MPa;垫层为天然砂砾,厚度25cm,回弹模量300 MPa;路基土回弹模量30 MP a。试求该路段基层顶面当量回弹模量。 3.公路自然区划II 区某二级公路采用普通水泥混凝土路面结构,基层为水泥稳定砂砾,垫层为石灰土,水泥混凝土板平面尺寸为4.5m 、长为5.0m,纵缝为设拉杆的平缝,横缝为不设传力杆的假缝。初拟板厚h =23 c m,取弯拉强度标准值为r f =5.0 MPa,相应弯拉弹性模量为c E =3.1×104MPa 。设计基准期内设计车道标准轴载累积作用次数为e N =1500×104轴次,基层顶面当量回弹模量t E =178MPa 。 ① 计算荷载疲劳应力? ② 计算温度疲劳应力? ③ 验证该路面结构能否承受设计基准期内荷载应力和温度应力综合疲劳作用。 4.某路段路基填土高度220cm ,水泥混凝土路面结构层当量厚度88cm ,路基工作区深度280 cm ,问原地基是否承受车辆荷载?为什么? 5.某路堤填料?=42?,边坡1:1.45,砂类土,判断该路堤是否失稳。 参考答案 一、名词解释 1.路床: 路床是路面的基础,是指路面结构层底面以下80cm 深度范围内的路基部分。路床分上、下两层:路面结构层底面以下0-30cm 深度范围内的路基称为上路床;路面结构层底面以下30-80c m深度范围内的路基称为下路床。 2. 面层: 直接与行车和大气接触的表面层次。与基层和垫层相比,承受行车荷载较大的垂直压力、水平力和冲击力的作用,还受降水和气温变化的影响。应具有较高的结构强度、抗变形能力和水温稳定性,耐磨,不透水,表面还应具有良好的平整读和粗糙度。 3.路基干湿类型: 路基的干湿类型是指路基在最不利季节所处的干湿状态。路基的干湿类型划分为干燥、

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