路基路面课程设计—谢人杰

路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航1郑州大学水利与环境学院路基路面工程课程设计专业：道路桥梁与渡河工程学生姓名：谢人杰指导教师：张天航完成时间：2016年7月3号路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航2目录1《路基路面工程》课程设计任务书.........................11.1设计题目...........................................11.2设计资料...........................................11.2.1设计任务书要求...............................11.2.2气象资料.....................................11.2.3地质资料与筑路材料...........................11.2.5设计标准.....................................31.3参考书目...........................................31.4提交成果...........................................41.5时间安排...........................................41.6设计要求...........................................42公路技术等级的确定.....................................42.1确定交通资料.......................................42.2确定公路等级.......................................52.2.1车辆折算系数.................................52.2.2交通量计算...................................63沥青路面设计...........................................73.1新建沥青路面厚度设计理论与步骤.....................73.2确定标准轴载累计交通量.............................93.3初步拟定路面结构类型..............................103.4路面结构类型计算..................................11路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航33.4.1方案一:柔性路面.............................113.4.2方案二：半刚性路面...........................183.5方案比较选择......................................264刚性路面设计..........................................274.1水泥混凝土路面设计理论............................274.2交通分析..........................................284.3初拟路面结构......................................294.4路面材料参数的确定.................................305路基设计..............................................355.1横断面设计........................................355.1.1路基宽度....................................355.1.2路基高度....................................365.2边坡坡度设计......................................375.2.1路堤边坡....................................375.2.2路堑边坡....................................375.3路基填料..........................................385.4路基压实度........................................385.5排水设计..........................................405.5.1路基排水设计................................405.5.2路面排水设计................................415.5.3中央分隔带排水..............................415.6防护措施..........................................41路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航46设计总结..............................................427附图..................................................43路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航11《路基路面工程》课程设计任务书1.1设计题目某高速公路路面结构计算与路基、路面、排水设计1.2设计资料1.2.1设计任务书要求河南省某公路设计等级为高速公路，设计基准年为2015年，沥青路面设计年限为15年（水泥混凝土路面设计基准期30年），拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面，需进行路面结构设计，同时绘制路基、路面、排水等相关图纸。1.2.2气象资料该公路处于Ⅱ5区，属于温暖带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。年气温平均在14℃~14.5℃，一月份气温最低，月平均气温为-10℃~1℃，七月份气温32℃左右，历史最高气温为40.5℃，历史最低气温为-17℃，年平均降雨量为525.4毫米~658.4毫米，雨水多集中在6~9月份，约占全年降雨量50%以上。平均初霜日在11月上旬，终霜日在次年3月中下旬，年均无霜日为220天~266天。地面最大冻土深度位50厘米，夏季多东南风，冬季多西北风，年平均风速在3.0米/秒左右。1.2.3地质资料与筑路材料路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航2路线位于山岭重丘区，调查及勘探中发现，该地区属第四系上更新统（Q3al+pl），岩性为黄土状粘土，主要分布于低山丘陵区，坡地前和山前冲积、倾斜平原表层，具有大空隙，垂直裂隙发育，厚度变化大，承载能力低，该层具轻微湿陷性。应注意发生不均匀沉陷的可能。其它未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。当地沿线碎石产量丰富，石料质量良好，可考虑用水泥稳定碎石作基层，路段所处的土基强弱悬殊，其计算回弹模量E0有两个代表值分别为30MPa和60MPa。沿线有多个石灰厂，产量大质量好。另外，附近发电厂粉煤灰储量极为丰富，可用于本项目建设，本项目所在地域较缺乏砂砾。1.2.4交通资料根据工程可行性研究报告得知近期交通组成与交通量如表1所示，交通量年增长率如表2所示，不同车型的交通量参数见课本。表1近期交通组成与交通量车型交通量（辆/日）车型交通量（辆/日）三菱FR415600~1280江淮HF150680~1100五十铃NPR595G600~980东风SP9135B600~820江淮HF140A800~970五十铃EXR181L640~870东风M340750~1200小汽车7000~10000表2交通量年增长率期限增长率γ（％）期限增长率γ（％）2015～20206.02025～20304.52020～20255.5路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航31.2.5设计标准高速公路按照交通量确定车道数量，按照规范确定行车道、路缘带、中间带、硬路肩和土路肩。计算行车速度推荐100Km/h，全线全封闭全立交。要求根据以上设计资料，首先确定路面的类型，然后至少两个方案进行比选，沥青路面计算确定路面的各层厚度，并验算层底弯拉应力指标，路面材料的设计参数详见教材和相关规范及设计手册。本着因地制宜，就地取材的原则，选择合理的路基横断面型式和边坡坡度，并采取有效地防护措施，确保路基的强度和稳定。本次设计最小填土高度为1.50m。路基横断面布置，包括一般填方，半填半挖，全挖和陡坡路堤断面，路基的设计参数详见教材和相关规范及设计手册。考虑路基和路面的排水问题，因未提供地形图，所以不进行排水的系统设计，但要设计路基边沟、排水沟和截水沟；路面采用中央分隔带排水和拦水带。1.3参考书目1.《路基路面工程》和《道路勘测设计》教材2.《公路工程技术标准》JTGB01-20033.《公路沥青路面设计规范》JTGD50-20064.《公路路基设计规范》JTGD30-20045.《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD4013-20026.《公路设计手册》及其它相关书籍路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航47.《公路排水设计规范》JTGTD33-20121.4提交成果1.设计计算书（手写或打印）2.路面结构方案图3.标准路基横断面设计图4.道路排水设计图1.5时间安排总时间为1.5周，共10天；其中包括讲授，计算，上机绘图与答疑辅导等环节，时间分配根据实际情况确定。一般情况安排：1.设计准备及讲授1天2.结构计算，方案比较2天3.上机绘图4天4.设计总结1天5.整理计算书和设计文件1天6.机动1天1.6设计要求在规定的设计时间内认真、独立的完成课程设计，提交真实的设计成果，达到预定的学习目的，具体要求请参考设计指导书。2公路技术等级的确定2.1确定交通资料路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航5根据工程可行性研究报告选定近期交通组成与交通量如表3所示，交通量年增长率如表4所示。表3近期交通组成与交通量编号车型交通量（辆/日）1三菱FR41510002五十铃NPR5959003江淮HF140A8504东风M34011005江淮HF1509006东风SP9135B7007五十铃EXR1818508小汽车9000表4交通量年增长率期限年增长率γ（%）分段时间（年）2015-20206.052020-20255.552025-20304.552.2确定公路等级2.2.1车辆折算系数查《公路工程技术标准》JTGB01-2003，确定各汽车车型换算成小客车车型的折算系数如表5。路基路面课程设计谢人杰20130460128道路桥梁与渡河工程1班指导老师：张天航6表5各车型折算系数编号车型车辆折算系数1三菱FR4151.52五十铃NPR5951.53江淮HF140A1.54东风KM3401.55江淮HF1502.06东风SP9135B3.07五十铃EXR1813.08小汽车1.02.2.2交通量计算近期折合成小客车交通量按下式计算：iiNN71i00.100090.30580.30070.20905.111005.10585.10095.10001日）（辆/21225远景设计年平均日交通量按下式计算：101)1(nNN151515)540.01()550.01()60.01(21225