《路基路面工程》
課程設計
路面設計
學院專業
班級姓名
學號指導老師
土木建築學院
二零一四年六月
目錄一、設計資料 2
二、軸載分析 2
三、路面結構組合方案初步擬定 3
四、中濕路段路面結構設計 4
（一）土基回彈模量確定 4
（二）確定各層材料的抗壓模量與劈裂強度 4
（三）設計指標的確定 4
（四）設計引數彙總 5
（五）計算4％水泥穩定碎石層厚度 5
五、乾燥路段路面結構設計 6
（一）土基回彈模量確定 6
（二）確定各層材料的抗壓模量與劈裂強度 6
（三）設計指標的確定 6
（四）設計引數彙總 7
（五）計算石灰土層厚度 7
六、方案比較 8
路面課程設計
某新建雙車道二級公路，交通量每年遞增7%。有關資料如下：
2.目前雙車道平均日交通量及組成如下：
3. 該道路屬於ⅴ氣候區，該路段地下水位距路肩邊緣深度為2.1公尺；路的一側為水田，有時排水較差，地面水水位低於路肩邊緣1.3公尺以上。
4.沿線土質均為紫色粘性土，塑性指數為17。
5.公路沿線經過石灰岩地區，沿線公路邊有採石場和石灰廠多處。
6.施工機具有空壓機、碎石機、翻斗車、壓路機，瀝青灑佈車和灑布機。
路面設計以雙輪單軸載100kn為標準軸載。
1.**交通輛組成如下：
2.當以設計彎沉為指標及驗算瀝青層層底拉應力時
小於25kn的軸載不計，各級軸載換算結果如下：
二級公路次高階路面的設計年限為10年，兩車道的車道係數是0.6~0.7，取0.65，則設計使用期累計當量軸次為：
==（次）
=911271（次）
3.當驗算半剛性基層層底拉應力時
小於50kn的軸載不計，各級軸載換算結果如下：
用於半剛性基層層底拉應力驗算的累計當量軸次為：
==（次）
=524472（次）
經計算，路面設計使用年限內乙個車道上累計標準軸次為次左右，最高約為次，因此可選用次高階路面。公路沿線經過石灰岩地區，沿線公路邊有多處採石場和石灰場，碎石和石灰材料豐富易得。
綜合考慮交通需求、施工難度、材料及經濟等因素，針對路基的乾燥和中溼兩種狀態，初步擬定如下兩種路面結構方案。
中濕路段路面結構：面層型別選用5cm細粒式瀝青碎石，基層選用15cm厚的5％水泥穩定碎石，底基層選用4％水泥穩定碎石（厚度待計算確定）。
乾燥路段路面結構：面層型別選用5cm細粒式瀝青碎石，基層和底基層分別採用19cm厚的5％水泥穩定碎石基層和石灰土（厚度待計算確定）。
該地區處於ⅴ區，地下水位距路肩邊緣深度為2.1m，此高度介於(2.0~2.
2m)和（0.9~1.1m)，屬於中濕路基，路基平均稠度介於（0.
86）和（1.08）之間，取，查表得土基回彈模量為。
按設計彎沉計算厚度時採用20℃抗壓模量，驗算面層底彎拉應力時採用15℃抗壓模量，各材料力學引數如下：
1.設計彎沉
設計彎沉按式計算，二級公路，取=1.1，面層為瀝青貫入式，取=1.1，半剛性基層、底基層總厚度大於20cm，取=1.0。
設計彎沉：
=46.7 (0.01mm)
2.各驗算層材料容許拉應力
細粒式瀝青碎石無需進行容許拉應力驗算。
5％水泥穩定碎石：
==1.35
==0.37mpa
4％水泥穩定碎石：
==1.35
==0.30mp
經計算，路面設計彎沉值為46.7 (0.01mm)，路面各實際計算引數如下：
採用公路路面設計程式系統hpds，在輸入設計彎沉值及以上設計引數後，計算得石灰土基層厚19cm，此時路面結構路標實際彎沉值為4.3 (0.01mm)，設計彎沉值46.
7 (0.01mm)，故彎沉計算已滿足要求。
計算新建路面各結構層底面最大拉應力 :(未考慮綜合影響係數)
第 2 層底面最大拉應力 σ( 2 )=0.048 (mpa)
第 3 層底面最大拉應力 σ( 3 )=0.275 (mpa)
通過對設計層厚度取整, 最後得到路面結構設計結果如下:
細粒式瀝青碎石50 mm
5％水泥穩定碎石150 mm
4％水泥穩定碎石170 mm
新建路基
查表得乾燥路段土基回彈模量為。
按設計彎沉計算厚度時採用20℃抗壓模量，驗算面層底彎拉應力時採用15℃抗壓模量。各材料力學引數如下：
1.設計彎沉
設計彎沉按式計算，二級公路，取=1.1，面層為瀝青貫入式，取=1.1，半剛性基層、底基層總厚度大於20cm，取=1.0。
設計彎沉：
=46.7 (0.01mm)
2.各驗算層材料容許拉應力
細粒式瀝青碎石不驗算層底拉應力。
5％水泥穩定碎石：
==1.35
==0.37mpa
石灰土：
==1.85
==0.11mp·
經計算，路面設計彎沉值為46.7 (0.01mm)，路面各實際計算引數如下：
採用公路路面設計程式系統hpds，在輸入設計彎沉值及以上設計引數後，計算得填隙碎石層厚10cm，此時路面結構路標實際彎沉值為3.3 (0.01mm)，設計彎沉值46.
7 (0.01mm)，故彎沉計算已滿足要求。
計算新建路面各結構層底面最大拉應力 :(未考慮綜合影響係數)
第 2 層底面最大拉應力 σ( 2 )=0. 362(mpa)
第 3 層底面最大拉應力 σ( 3 )=0. 096 (mpa)
通過對設計層厚度取整, 最後得到路面結構設計結果如下:
細粒式瀝青碎石50 mm
水泥穩定碎石190 mm
石灰土200 mm
新建路基
通過軟體驗算，兩種路面結構組合方案均滿足效能要求，均可採用。
兩種方案均為三層結構體系，面層均為細粒式瀝青碎石，適用於該型別路面。**也較為經濟，路用效能比較好。基層都採用了5％水泥穩定碎石，既能有效滿足荷載要求，同時也最大限度利用了本路段沿線有多處採石場這一便利之處，碎石**豐富，**便宜。
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