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文檔簡介

1、華東交通大學班 級: 組 別: 小組成員:組 長:日 期:1小組分工安排2目錄第一篇 課程設計第一部分:路基路面課程設計任務書 530第二部分:交通分析 6一、交通資料 6二、確定道路等級 6第三部分:路基設計 8一、原地面的處理 8二、路堤斷面形式的確定 9三、路基尺寸的確定 9四、路基填料的選擇 10五、路基填干濕類型的確定 10六、土基回彈模量的確定 10七、路基施工 11八、邊坡防護 11第四部分:瀝青路面設計 1213方案一方案二 16方案三 19第五部分:水泥混凝土路面設計 22、方案設計 22方案一22方案25方案三27、接縫設計 29第六部分:方案技術工程比較 31一、瀝青路面

2、比選 31二、水泥混凝土路面方案比選 31三、瀝青路面與水泥混凝土路面方案的比選 32第七部分:路面施工設計 33一、水泥穩定砂礫基層施工 33二、瀝青路面面層施工 34第八部分:附屬工程設計 36一、綠化設計 36二、排水設計 3738參考文獻第二篇 個人心得第一篇課程設計第一部分:路基路面課程設計任務書1、工程概況擬設計道路路線位于平原微丘區,公路自然區劃為II 1區。地震烈度為六級。設計標高243.50m,地下水位 1.5m。2、設計資料2.1 土質所經地區多處為粉性土。2.2交通根據最新路網規劃,預測使用初期2011年年平均日交通量見下表,年平均增長率為6.5%.表1.1車型解放CA1

3、0B黃河JN150日野KF300D斯柯達706R依士茲TD50父通SH141長征XD980小汽車輛/d56081046039045038027026003、設計任務與內容(1) 根據所給資料,進行路面結構的設計(至少選擇3種不同路面結構)。(2) 編寫設計說明書,包括水泥混凝土路面及瀝青路面結構、厚度設計,水泥混凝土路面板 接縫設計等。(3) 對所選定的路面結構方案,繪制路面結構圖,包括瀝青路面結構設計圖、水泥混凝土路面結構設計圖及其接縫設計圖等。需用標準A3圖紙。4、設計依據及標準1 公路路基設計規范(JTGD30-2004)2 公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)3 公路水泥混

4、凝土路面設計規范(JTG D40-2002)4 公路水泥混凝土路面施工技術規范(JTG F30-2003)第二部分:交通分析、交通資料根據課程設計任務書表1,查書表2-1得:表2.1近期交通組成、交通量,及不同車型的交通參數序號汽車車型前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數后軸輪組數后軸距(cm)日交通量(輛/d)1解放CA10B19.460.851雙3602黃河JN15049.00101.601雙8103日野KF300D40.752X 79.002雙127.004604斯柯達706R50.0090.001雙3905依士茲TD5042.2090.001雙4506交通SH14125.5555.101

5、雙3807長征XD98037.102X 72.652雙122.02708小汽車2600二、確定道路等級1、折算交通量根據公路工程技術標準,確定公路等級的各汽車代表車型和車輛折算系數規定如表3所示表2.2汽車代表車型車輛折算系數說明小客車1.0< 19座的客車和載質量w 2t的貨車中型車1.5> 19座的客車和載質量2卜w 7t的貨車大型車2.0載質量7tw 14t的貨車拖掛車3.0載質量14t的貨車表2.3折算交通量序號汽車車型日交通量折算系數折算交通量1解放CA10B5601.58402黃河JN1508102.016203日野KF300D4602.09204斯柯達706R3902

6、.07805依士茲TD504502.09006交通SH1413801.55707長征XD9802702.05408小汽車26001.02600合計-8770年平均日交通量ADT=8770兩/日2、計算遠景年平均日交通量取交通量預測年限T=15年15-115-115 年遠景交通量:AADT=ADT ( 1 + 丫)=8770X( 1 + 0.065 )=21178.4466取21179輛/日由道路勘測設計查得道路等級為:一級公路,雙向四車道。設計車速為100km/h第三部分:路基設計一、原地面的處理1、臨界水位處理該地區地下水位1.5m,為使路基達到干燥或中濕狀態的要求,路基頂面與地下水的距離

7、要大于或等于干燥、中濕狀態所對應的臨界高度。查書本表1 9得臨界高度H2=3.Om,所以路基填筑高度為 1.5m。2、土質處理粉性土工程性質較差,不易作為路基填料,但由于路線所在區域多為粉性土,全部采用 換土或其它的處理方法對工程造價影響太大,經濟價值不大,因此決定采用粉性土進行路基 填筑,但由于粉性土作為路基填料的一系列缺陷,給路基施工帶來許多困難,現從以下幾個 方面就改善路基工程狀況加以說明。2.1 、填土壓實度當粉土壓實度在 96%以時,滲透系數只有 1O-6cm/s 時,因此,即可認為基本不透水。2.2 、路床處理考慮到當地地材資源和經濟效益等實際情況,可以采用 5%石灰土進行處理。石

8、灰土采用 碼石灰條人工布灰,路拌機拌和,平地機整平,壓路機壓實,然后灑水養生。處理后的路床 的強度、穩定性和抵抗路面荷載下傳作用力的能力顯著提高。2.3、高分子材料處理路床頂面P. P. T材料具有強度高、韌性好、抗滲性能強、抗凍融、抗老化、無毒無腐等特點,是 一種理想的高分子土工加固劑。用 P. P. T材料處理10 cm厚度的基床,形成的立體網狀結構, 包裹土體,將土顆粒緊緊連結成一個整體,改善天然土的基本性能,使土體具半剛半柔特性, 強度及抗滲性能顯著提高。施工前應先清除原地面的草皮雜物、草木殘株等有害于路堤穩定的雜物,將原地面不平 整處填平。地基加固采用重錘夯實法以提高地基表層的強度。

9、夯實次數以最后兩次的平均夯 實沉量不超過規定的值來控制,該地區取 1.0cm作為夯實次數的控制值。3、抗震要求擬設計道路地震烈度為6度。公路工程抗震設計規范(JTJ004 89)規定,對于地震 烈度為8度或8度以上的地區才考慮防震設計。因此不需要做抗震設計。4、邊坡穩定分析擬設計道路的路堤邊坡坡度為 1: 1.5,路堤高1.5m,根據路基路面工程二、路堤斷面形式的確定規范規定填土咼度在1.5m-18.0m范圍內的路堤為一般路堤,該路基填咼約1.5m,屬于般路堤。由于填方高度不大,填方數量較小,可以在路基兩側設置取土坑,使之于排水溝渠結合。為保護填方坡腳不受流水侵害,保證邊坡穩定,可在坡腳與溝渠

10、之間預留1.0-2.0m寬 度的護坡道般路堤斷面形式圖1三、路基尺寸的確定1、路基寬度公路工程技術標準JTGB02003規定:一級公路、設計車速為 100km/h、車道數為4時,路基寬度一般值為 26.00m。故擬定路基寬度為26.00m。2、路基咼度路堤填咼確定為1.5m3、邊坡坡度考慮路基穩定性和工程經濟等因素確定路基邊坡坡度為1:1.5四、路基填料的選擇由題知,此地區土質是粉性土,從經濟上考慮,采用粉性土作為路基填料,但要對土壤 做一定處理。五、路基填干濕類型的確定由地質資料可知,該區為II i區,粉性土,地下水埋深1.5m,設計路基高度為1.5m,因 此路基臨界高度H的范圍為4.5-7

11、.5m,H=4.5m0查書本路基路面工程表1-9可知,該 地區H=3.0m,畫出路基臨界高度與干濕類型示意圖。路基臨界高度與干濕類型示意圖圖2可見H>H,確定路基干濕類型為中濕。六、土基回彈模量的確定查書表3-4可知V3區干燥狀態粘性土 1.05 >3 o>0.9,查書表11-16確定土基回彈模量E=27MPa采用重型擊實標準,土基回彈模量提高 20%-35%根據軟件的計算,取土基回彈模量 丘=32MPa七、路基施工1、施工前準備工作(1)組織準備工作:建立和健全施工隊伍和管理機構,明確施工任務;(2) 技術準備工作:在熟悉設計文件和設計高低的基礎上進行施工現場勘查,校對設計

12、文件, 編制施工計劃,清楚施工場地,搞好臨時工程的各項工作;(3)物質準備工作:包括各種材料與機具設備的購置、采集、加工、調運與儲存以及生活后 勤供應等。2、施工要點(1)做好排水,保持施工現場干燥;(2)路基填筑范圍內的地表障礙物應予以清理拆除;(3)確定路堤填筑方案為:分層平鋪,逐層壓實,豎向填筑;(4)施工前先進行擊實試驗以確定填土的最佳含水量, 施工時應確保填土在最佳含水量狀態;(5)采用靜碾壓式壓實機具壓實,對于壓不倒的邊角應輔以人力或小型機具壓實;(6)壓實過程遵循“先輕后重,先慢后快,先邊緣后中間”的原則;(7) 壓實程度應達到規范規定的壓實度。根據規范,一級公路填方的土質路堤壓

13、實度標準如 表3.1所示表3.1壓實度標準路床頂面以下深度(cm壓實度(%080> 9680150> 94>150> 93八、邊坡防護、旱澇、大風暴根據氣象資料,該地區雨水充沛,主要災害天氣為低溫冷害(包括霜凍) 雨、冰雹等。為了保護路基邊坡表面免受雨水沖刷,減緩溫差及濕度變化的影響,防止和延 緩軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變過程,保護路基邊坡的整體穩定性,宜采用種草、 鋪草皮、植樹等植物防護措施防護坡面,同時還可美化路基和協調自然環境。第四部分:瀝青路面設計表3.1各級公路瀝青路面設計年限公路等級及其功能設計年限高速公路、一級公路15二級公路12三級公路8四級公路

14、6表3.2車道系數表車道特征車道系數車道特征車道系數雙向單車道1.00雙向六車道0.30 0.40雙向兩車道0.60 0.70雙向八車道0.25 0.35雙向四車道0.40 0.50由表2.1、表3.1、表3.2得:設計年限為15年,車道系數為0.45當以設計彎沉值為指標及瀝青層層底拉應力驗算時:設計年限末年日平均當量軸次:2403設計年限內一個車道上累計當量軸次:3952391當進行半剛性基層層底拉應力驗算時:設計年限末年日平均當量軸次:1544設計年限內一個車道上累計當量軸次:2539531公路等級一級公路公路等級系數1面層類型系數1基層類型系數1路面設計彎沉值:28.8 (0.01mm)

15、方案一新建路面結構厚度計算公路等級:一級公路新建路面的層數:4標準軸載:BZZ-100路面設計彎沉值:28.8 (0.01mm)路面設計層層位:3設計層最小厚度:15 (cm)表3.3層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20 °C)抗壓模量(MPa)(15 C)容許應力(MPa)1中粒式瀝青混凝土4140020000.552粗粒式瀝青碎石6120016003水泥穩定碎石?140014000.454級配碎石20150015005土基32按設計彎沉值計算設計層厚度:LD= 28.8 (0.01mm)H( 3 )= 20 cmLS= 29.2 (0.01mm)H( 3 )=

16、25 cmLS= 25.7 (0.01mm)H( 3 )= 20.6 cm( 僅考慮彎沉)按容許拉應力驗算設計層厚度:H( 3 )= 20.6 cm( 第1層底面拉應力驗算滿足要求)H( 3 )= 20.6 cm( 第3層底面拉應力驗算滿足要求)路面設計層厚度:H( 3 )= 20.6 cm(僅考慮彎沉)H( 3 )= 20.6 cm(同時考慮彎沉和拉應力)驗算路面防凍厚度:路面最小防凍厚度80 cm驗算結果表明,路面總厚度比路面最小防凍厚度小 29.4 cm ,通過對設計層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補到路面最下層,最后得到路面結構設計結果如下:中粒式瀝青混凝土 4 cm粗粒式瀝青碎石

17、6 cm水泥穩定碎石21 cm級配碎石49 cm土基竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算公路等級:一級公路新建路面的層數:4標準軸載:BZZ-100表3.4層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20 °C)抗壓模量(MPa)(15 C)計算信息1中粒式瀝青混凝土414002000計算應力2粗粒式瀝青碎石612001600不計算應力3水泥穩定碎石2114001400計算應力4級配碎石2915001500不計算應力5土基32計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值第1層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 15.5 (0.01mm)第2層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 16.5 (0.

18、01mm)第3層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 18.2 (0.01mm)第4層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 29 (0.01mm)土基頂面竣工驗收彎沉值 LS= 360.6 (0.01mm)(根據“基層施工規范”第88頁公式)LS= 291.1 (0.01mm)(根據“測試規程”第56頁公式)計算新建路面各結構層底面最大拉應力:第1層底面最大拉應力(T ( 1 )=-0.166 (MPa)第3層底面最大拉應力(T ( 3 )=-0.003 (MPa)方案二新建路面結構厚度計算公路等級:一級公路新建路面的層數:6標準軸載:BZZ-100路面設計彎沉值:28.8 (0.01mm)路面設計層層位:4

19、設計層最小厚度:15 (cm)表3.5層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20 °C)抗壓模量(MPa)(15 C)容許應力(MPa)1細粒式瀝青混凝土3140020000.552中粒式瀝青混凝土4120016000.393粗粒式瀝青碎石890012004水泥穩定碎石?150015000.285水泥穩定碎石205505500.286級配碎石201501507土基32按設計彎沉值計算設計層厚度:LD= 28.8 (0.01mm)H( 4 )= 15 cm LS= 32 (0.01mm)H( 4 )= 20 cm LS= 28.2 (0.01mm)H( 4 )= 19.2

20、cm(僅考慮彎沉)按容許拉應力驗算設計層厚度H( 4 )= 19.2 cm(H( 4 )= 19.2 cm(H( 4 )= 19.2 cm(H( 4 )= 19.2 cm()第 1 層底面拉應力驗算滿足要求第 2 層底面拉應力驗算滿足要求第 4 層底面拉應力驗算滿足要求第 5 層底面拉應力驗算滿足要求路面設計層厚度 :H( 4 )= 19.2 cm(僅考慮彎沉 )H( 4 )= 19.2 cm(同時考慮彎沉和拉應力 )驗算路面防凍厚度 :路面最小防凍厚度80 cm驗算結果表明 , 路面總厚度比路面最小防凍厚度小 5.8 cm通過對設計層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補到路面 最下層 , 最

21、后得 到路面結構設計結果如下 :細粒式瀝青混凝土3 cm中粒式瀝青混凝土4 cm粗粒式瀝青碎石 8 cm水泥穩定碎石 20 cm水泥穩定碎石 20 cm級配碎石 25 cm土基竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算公路等級:一級公路新建路面的層數:6標準軸載:BZZ-100表3.6層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20 °C)抗壓模量(MPa)(15 C)計算信息1細粒式瀝青混凝土314002000計算應力2中粒式瀝青混凝土412001600計算應力3粗粒式瀝青碎石89001200不計算應力4水泥穩定碎石2015001500計算應力5水泥穩定碎石20550550計算應力6級配

22、碎石20150150不計算應力7十基32計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值第1層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 27.1 (0.01mm)第2層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 29.2 (0.01mm)第3層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 32.2 (0.01mm)第4層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 38.4 (0.01mm)第5層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 88.6 (0.01mm)第6層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 213.6 (0.01mm)土基頂面竣工驗收彎沉值 LS= 360.6 (0.01mm)(根據“基層施工規范”第88頁公式)LS= 291.1 (0.01mm)(計算新

23、建路面各結構層底面最大拉應力根據“測試規程”第56頁公式)(T ( 1 )=-0.267 (MPa)(T ( 2 )=-0.113 (MPa)(T ( 4 )=0.133 (MPa)(T ( 5 )=0.068 (MPa)第1層底面最大拉應力第2層底面最大拉應力第4層底面最大拉應力第5層底面最大拉應力方案三新建路面結構厚度計算公路等級:一級公路新建路面的層數:5標準軸載:BZZ-100路面設計彎沉值:28.8 (0.01mm)路面設計層層位:4設計層最小厚度:15 (cm)表3.7層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20 °C)抗壓模量(MPa)(15 C)容許應力(M

24、Pa)1細粒式瀝青混凝土3140020000.552中粒式瀝青混凝土4120016000.393粗粒式瀝青碎石690012004水泥穩定碎石?150015000.285級配碎石205505506土基32按設計彎沉值計算設計層厚度:LD= 28.8 (0.01mm)H( 4 )= 25 cmLS= 30.1 (0.01mm)H( 4 )= 30 cmLS= 26.5 (0.01mm)H( 4 )= 26.8 cm( 僅考慮彎沉)按容許拉應力驗算設計層厚度:H( 4 )= 26.8 cm( 第1層底面拉應力驗算滿足要求)H( 4 )= 26.8 cm(H( 4 )= 26.8 cm(第 2 層底面

25、拉應力驗算滿足要求 )第 4 層底面拉應力驗算滿足要求 )路面設計層厚度 :H( 4 )= 26.8 cm(僅考慮彎沉 )H( 4 )= 26.8 cm(同時考慮彎沉和拉應力 )驗算路面防凍厚度 :路面最小防凍厚度80 cm驗算結果表明 , 路面總厚度比路面最小防凍厚度小 20.2 cm通過對設計層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補到路面最下層 , 最后得到路面結構設計結果如下 :細粒式瀝青混凝土3 cm中粒式瀝青混凝土4 cm粗粒式瀝青碎石 6 cm水泥穩定碎石 27 cm級配碎石 40 cm土基竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算公 路 等 級 : 一級公路新建路面的層數:5標準軸載:BZZ-

26、100表3.8層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20 °C)抗壓模量(MPa)(15 C)計算信息1細粒式瀝青混凝土314002000計算應力2中粒式瀝青混凝土412001600計算應力3粗粒式瀝青碎石69001200不計算應力4水泥穩定碎石2715001500計算應力5級配碎石40550550不計算應力6十基32計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值第1層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 20.9 (0.01mm)第2層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 22.1 (0.01mm)第3層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 23.8 (0.01mm)第4層路面頂面竣工驗收彎沉

27、值LS= 26.3 (0.01mm)第5層路面頂面竣工驗收彎沉值LS= 67 (0.01mm)土基頂面竣工驗收彎沉值 LS= 360.6 (0.01mm)(根據“基層施工規范”第88頁公式)LS= 291.1 (0.01mm)(根據“測試規程”第56頁公式)(T ( 1 )=-0.228 (MPa)(T ( 2 )=-0.097 (MPa)(T ( 4 )=0.093 (MPa)計算新建路面各結構層底面最大拉應力第1層底面最大拉應力第2層底面最大拉應力第4層底面最大拉應力第五部分:水泥混凝土路面設計一、方案設計方案一水泥混凝土路面設計設計內容:新建單層水泥混凝土路面設計公路等級:一級公路變異水

28、平的等級:低級可靠度系數:1.15面層類型:普通混凝土面層表4.1序路面行駛單軸單輪軸載單軸雙輪軸載雙軸雙輪軸載三軸雙輪軸載交通量號車輛名稱組的個數總重組的個數總重組的個數總重組的個數總重(kN)(kN)(kN)(kN)1標準軸載001100000 08102單后軸貨車00160.85000 05603雙后軸貨車000011580 04604單后軸貨車00190000 03905單后軸貨車00190000 04506單后軸貨車00155.1000 03807雙后軸貨車00001145.30 0270行駛方向分配系數1車道分配系數1輪跡橫向分布系數0.2交通量年平均增長率6.5 %混凝土彎拉強度

29、 5 MPa混凝土彎拉模量 31000 MPa地區公路自然區劃n接縫應力折減系數.9混凝土面層板長度5 m面層最大溫度梯度85 C /m表4.2基(墊)層類型-新建公路土基上修筑的基(墊)層層位基(墊)層材料名稱厚度(mm)回彈模量(MPa)1水泥穩定粒料18015002級配碎礫石1502303土基30基層頂面當量回彈模量 ET= 146.1 MPaHB=230r=0.737SPS= 1.21SPR= 3.32BX=0.67STM= 2.03KT=0.52STR= 1.05SCR= 4.37GSCR= 5.03RE=0.6 %HB= 232r=0.744SPS= 1.2SPR= 3.28BX=

30、0.64STM= 1.95KT=0.51STR=0.99SCR= 4.27GSCR= 4.91RE=-1.8 %設計車道使用初期標準軸載日作用次數:969路面的設計基準期:30 年設計基準期內標準軸載累計作用次數:6109899路面承受的交通等級:重交通等級基層頂面當量回彈模量:146.1 MPa混凝土面層設計厚度:232 mm驗算路面防凍厚度:路面最小防凍厚度700 mm新建基(墊)層總厚度330 mm驗算結果表明,路面總厚度比路面最小防凍厚度小138 mm ,通過對設計層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補到路面最下層 , 最后得到路面結構設計結果如下 :普通混凝土面層232 mm水泥穩定

31、粒料180 mm級配碎礫石288 mm土基萬案一水泥混凝土路面設計設計內容:新建單層水泥混凝土路面設計公路等級:一級公路變異水平的等級:低級可靠度系數:1.15面層類型:普通混凝土面層表4.3序路面行駛單軸單輪軸載單軸雙輪軸載雙軸雙輪軸載三軸雙輪軸載交通量號車輛名稱組的個數總重組的個數總重組的個數總重組的個數總重(kN)(kN)(kN)(kN)1標準軸載001100000 08102單后軸貨車00160.85000 05603雙后軸貨車000011580 04604單后軸貨車00190000 03905單后軸貨車00190000 04506單后軸貨車00155.1000 03807雙后軸貨車0

32、0001145.30 0270行駛方向分配系數1車道分配系數1輪跡橫向分布系數.2混凝土彎拉強度5 MPa交通量年平均增長率 6.5%混凝土彎拉模量 31000 MPa地區公路自然區劃n接縫應力折減系數.9混凝土面層板長度5 m面層最大溫度梯度85 C /m表4.4基(墊)層類型-新建公路土基上修筑的基(墊)層層位基(墊)層材料名稱厚度(mm)回彈模量(MPa)1石灰粉煤灰穩疋粒料20015002填隙碎石2002303土基30基層頂面當量回彈模量 ET= 164.5 MPaHB= 230r=0.709 SPS= 1.18 SPR= 3.25BX=0.67 STM= 2.04KT=0.52 ST

33、R= 1.06SCR= 4.31 GSCR= 4.96RE=-0.8 %設計車道使用初期標準軸載日作用次數:969路面的設計基準期:30 年設計基準期內標準軸載累計作用次數:6109899路面承受的交通等級:重交通等級基層頂面當量回彈模量:164.5 MPa混凝土面層設計厚度:230 mm驗算路面防凍厚度:路面最小防凍厚度700 mm新建基(墊)層總厚度400 mm驗算結果表明,路面總厚度比路面最小防凍厚度小70 mm ,通過對設計層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補到路面最下層,最后得到路面結構設計結果如下:普通混凝土面層230 mm石灰粉煤灰穩定粒料200 mm填隙碎石270 mm土基方

34、案二水泥混凝土路面設計設計內容:新建單層水泥混凝土路面設計公路等級:一級公路變異水平的等級:低級可靠度系數:1.15面層類型:普通混凝土面層表4.5序路面行駛單軸單輪軸載單軸雙輪軸載雙軸雙輪軸載三軸雙輪軸載交通量號車輛名稱組的個數總重組的個數總重組的個數總重組的個數總重(kN) (kN) (kN) (kN)1標準軸載00110000008102單后軸貨車00160.8500005603雙后軸貨車00001158004604單后軸貨車0019000003905單后軸貨車0019000004506單后軸貨車00155.100003807雙后軸貨車00001145.300270行駛方向分配系數1車道

35、分配系數1輪跡橫向分布系數0.2交通量年平均增長率6.5 %混凝土彎拉強度 5 MPa混凝土彎拉模量 31000 MPa混凝土面層板長度5 m地區公路自然區劃 n面層最大溫度梯度85 C /m接縫應力折減系數0.9表4.6基(墊)層類型-新建公路土基上修筑的基(墊)層層位基(墊)層材料名稱厚度回彈模量(MPa)1石灰粉煤灰穩疋粒料(mm)15002水泥穩定粒料15015003級配碎礫石2003004土基20030基層頂面當量回彈模量 ET= 246.6 MPaHB= 230r=0.619 SPS= 1.09 SPR= 2.99BX=0.68 STM= 2.05KT=0.52 STR= 1.07

36、SCR= 4.06 GSCR= 4.67RE=-6.6 %設計車道使用初期標準軸載日作用次數:969路面的設計基準期:30 年設計基準期內標準軸載累計作用次數:6109899路面承受的交通等級:重交通等級基層頂面當量回彈模量:246.6 MPa混凝土面層設計厚度:230 mm驗算路面防凍厚度:路面最小防凍厚度700 mm新建基(墊)層總厚度550 mm驗算結果表明,路面總厚度滿足路面防凍要求.通過對設計層厚度取整,最后得到路面結構設計結果如下普通混凝土面層230 mm石灰粉煤灰穩定粒料150 mm水泥穩定粒料200 mm級配碎礫石200 mm土基二、接縫設計(1)脹縫為保證板在溫度升高時能部分

37、伸張,從而避免產生路面板在熱天的拱脹和折斷破壞,應 設置橫向脹縫。為保證混凝土板之間能有效地傳遞荷載,防止形成錯臺,應在脹縫處板厚中 央設置可滑動的傳力桿,見圖3。(2)縮縫為保證板因溫度和濕度的降低而收縮時沿該薄弱斷面縮裂,從而避免產生不規則的裂 縫,應設置橫向縮縫??s縫采用假縫形式,即只在板的上部設置縫隙。由于該設計道路交通 等級為重交通,故應在板厚中央設置傳力桿,見圖 4。(3)施工縫每日施工結束或因臨時原因中斷施工時,必須設置橫向施工縫,其位置應盡可能選在縮 縫或者脹縫處,見圖5。當一次鋪筑寬度小于路面寬度時應設置縱向施工縫,并設置拉桿,見圖6。注*圖屮尺寸 均以mm為單儻填縫料、J涂

38、瀝音”傳力桿(/MWiWMhwi' II注:圖中尺寸均以HW為單位橫向縮縫圖4填縫料涂瀝苻傳力桿注*圖中尺寸 均以mm為單位橫向施工縫 圖5填縫料O涂瀝甘傳丿丿桿注:圖中尺寸均以mm為單位100/涂瀝青7()0、縱向施工縫圖633第六部分:方案技術工程比較一、瀝青路面比選1、經濟性方案三為:細粒式瀝青混凝土 3 cm+中粒式瀝青混凝土 4 cm+粗粒式瀝青碎石6 cm+水泥 穩定碎石27 cm+級配碎石40 cm;而方案二為:細粒式瀝青混凝土 3 cm+中粒式瀝青混凝土 4 cm+粗粒式瀝青碎石8 cm+水泥穩定碎石20 cm+水泥穩定碎石20 cm+級配碎石25 cm。相比 而言,水

39、泥穩定碎石的造價要高于級配碎石的造價,因此方案二不如方案三。2、使用性能方案一為:中粒式瀝青混凝土 4 cm+粗粒式瀝青碎石6 cm+水泥穩定碎石21 cm+級配碎石 49 cm而方案二的面層鋪有3cm的細粒式瀝青混凝土。在車輛通行上,震動較小,更為舒適綜上,瀝青路面方案比選結果為瀝青路面方案三,即細粒式瀝青混凝土3cm+中粒式瀝青混凝土 4 cm+粗粒式瀝青碎石6 cm+水泥穩定碎石27 cm+級配碎石40 cm,最優。二、水泥混凝土路面方案比選1 、經濟性方案二為:普通混凝土面層 230mm石灰粉煤灰穩定粒料200 mm填隙碎石270 mm 而方案三為:普通混凝土面層 230 mm石灰粉煤

40、灰穩定粒料150 mm水泥穩定粒料200 mm+ 級配碎礫石200 mm相比而言,方案三的基層用量較大,造價要高于方案二,因此方案 三優于方案二。方案一為:普通混凝土面層 232 mm水泥穩定粒料180 mm級配碎礫石 288mm因為級配碎石的造價高于填系碎石,水泥穩定粒料的造價也高于石灰粉煤灰穩定 粒料,因此方案一的造價高于方案二,方案二優于方案一。2、使用性能三個方案的組成情況相近,使用性能也相近。綜上,水泥混凝土路面方案比選結果為水泥混凝土方案二, 即普通混凝土面層 230mm+ 石灰粉煤灰穩定粒料200 mm填隙碎石270 mm最優。三、瀝青路面與水泥混凝土路面方案的比選1、經濟性瀝青

41、路面的方案為:細粒式瀝青混凝土 3cm+中粒式瀝青混凝土 4cm+fl粒式瀝青碎石 6cm冰泥穩定碎石27cm+級配碎石40cm水泥混凝土路面的方案為:普通混凝土面層 230mm石灰粉煤灰穩定粒料200mm填隙碎石270mm從各層次考慮,瀝青路面的造價都 要高于混凝土路面的造價。但從后期維護來看,瀝青路面維護簡單,維護成本也較低, 故從長遠來看,瀝青路面的成本要低于水泥混凝土路面的成本。2、使用性能瀝青路面表面平整無接縫,行車振動小,噪音低,開放交通快,養護簡便,適宜于路 面分期修建,是我國路面的重要結構形式。而水泥路面行車舒適性差,施工周期滿,養 護周期長,養護成本高。因此,從使用性能上考慮

42、,瀝青路面優于水泥混凝土路面。綜上,選用瀝青路面方案二,即細粒式瀝青混凝土3cm沖粒式瀝青混凝土 4cm+fi粒式瀝青碎石6cm+水泥穩定碎石27cm+級配碎石40cm。四、比選結果最優方案為:細粒式瀝青混凝土 3cm+中粒式瀝青混凝土 4cm+fi粒式瀝青碎石6cm水泥穩定碎石27cm+級配碎石40cm最優方案各層厚度關系示意圖圖73cm細粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm粗粒式瀝青碎石40cm級配碎石27cm水泥穩定碎石第七部分:路面施工設計、水泥穩定砂礫基層施工 修筑試驗路段,其任務是:1)檢驗拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養生等計劃投入使用設備的可靠性;2)檢驗混合料的組成設計;3)

43、提出施工的材料配合比及松鋪系數;4)確定每個作業段的合適長度和鋪筑的合理厚度;5)提出標準施工方法。 施工應注意事項:1)施工季節根據氣象資料,該地區最低溫度在 5C以上,可常年施工。2)水泥穩定類材料施工作業長度的確定一般情況下,每一流水作業長度長以 200m為宜。3)養生期問題養生期一般不少于 7,養生期結束后方可筑瀝青面層。 水泥穩定砂礫施工時必須遵循以下規定:1)砂礫必須符合要求;2)配料準確;3)路拌法時水泥必須攤鋪均勻;4)灑水、拌和應均勻;5)嚴格掌握基層厚度和高程,其路拱坡應與面層一致;6)處于或略小于最佳含水量時進行碾壓,直到達到壓實要求 98%。 拌和與攤鋪1)混合料應在中心拌和廠拌和,可采用間歇式或連續式拌和設備;2)所有拌和設備都應按比例 ( 重量比或體積比 ) 加料;3)拌和要均勻,含水量要略大于最佳值;4)用平地機或攤鋪機按松鋪厚度攤鋪,攤鋪。 整形對于二級公路所用混合料,在攤鋪后應立即用

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