课 程 设 计 任 务 书
题 目 新建沥青路面(水泥混凝土路面)设计 旧路改建路面设计 院 (部) 交通土建工程学院 专 业 土木工程 班 级 学生姓名 学 号
月 日至 月 日 共 1 周
指导教师(签字) 院长 (签字)
年 月 日
一、 设计内容及要求: 1、路基干湿类型及路基回弹模量的确定; 2、沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的计算; 3、水泥混凝土路面结构方案的选定与结构层厚度的计算; 4、旧路改建路面结构方案的确定及加铺层厚度的计算。 二、 设计原始资料: 省道309线聊商公路,北起山东聊城,南止河南商丘,途经荷泽地区郓城、巨野、成武、曹州四县市与七条国道、省道相交,是该地区经济发展的一条“动脉”,又是联系黄河两岸的重要交通枢纽。 巨野段桩号为K45+300~K52+400。根据要求,K45+300~k46+900处拟补强沥青路面,K46+900~k50+000段新建沥青路面,K50+000~k52+400拟建水泥混凝土路面。 该路段属东部湿润季冻区,鲁豫轻冰区,多年平均最大冻深为40cm,平均最低气温为-10℃,最高气温32℃,年平均降雨量为600mm,潮湿系数为0.5~1.00,地温地貌类型属冲积平原,地势平坦,土质为棕粘性土,根据调查,K45+300~k46+900处路床表面距地下水位为1.6m。K46+900~k50+000段路床表面距地下水位平均为1.3m。K50+000~k52+400路床表面距地下水位为2.1m。沿线有碎石、水泥、石灰建筑材料,并可从就近火电厂运取足够粉煤灰。 二、交通资料 序汽车车型 号 1 2 3 4 5 跃进NJ131 三菱T653B 黄河JNl62A 汉阳HY480 鞍山AS9170 20.20 29.30 62.28 70.00 23.50 38.20 48.00 116.22 95.0 80.40 1 1 1 2 2 前轴重KN 后轴重KN 后轴数 组数 m 双 双 双 双 双 ≤3 >3 次/日 560 520 850 220 340 后轴后轴距作用次数 交通调查资料为2008年,设计年限的起算年为2011年,拟建一级公路,2016年以前,交通量年增长率为9%,以后为5%。 K45+300~k46+900段,在旱季用标准轴测得弯沉为: 103 、 120 、 113 、 110 、 123 、 101 、 109 、 115 、 106 、 128 、 99 、 95 、 190 、 93 、 108 、124 、 126 、 115 、
89 、 97 、104 、 79 、 95 、 86 、 98 、 92 、 95 、 80 、 108 、 98、(单位为 1/100mm )测定时路表温度与前5H平均气温之和为76.05`C,原路面结构如图所示,原有路面厚度为 36 cm 石灰土底层,15cm水泥稳定砂砾基层, 5cm 沥青混凝土。土基回弹模量为40MPa。 6cm 沥青混凝土 15cm 水泥稳定沙砾 36cm 石灰土 三、设计完成后提交的文件和图表 1.计算说明书部分: 1.1 路基干湿类型及路基回弹模量的确定; 当进行新路设计时,土基的回弹模量:此时路基尚未建成,土基的回弹模量,要通过预估某路段路基修筑后,可能出现的路基土的平均稠度,辩证地确定土基的回弹模量值。实际中是适用查表法。 ⑴ 由路床表面至地下水位的高度H、地区所在的自然区划及土质查沥青路面设计规范,确定土基的干湿类型。 ⑵由土基的干湿类型,查设计规范得路基土的平均稠度ωC。 ⑶由路基土的平均稠度,查设计规范得土基回弹模量E0。 ⑷如果是高等公路,由沥青路面设计规范说明,采用重型击实试验时,土基回弹模量E0提高15%-30%。根据公路所处地区及路基填土土质、路基填土高度情况,确定路基干湿类型及回弹模量。 1.2、沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的计算; ①根据所给交通量和交通组成,计算累计轴载作用次数,结合公路等级,确定路面等级,计算设计弯沉值; ②根据当地筑路材料情况及自然气候特点,拟定路面结构方案,确定路面材料的设计参数; ③根据设计弯沉值计算路面厚度。需要时应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不
满足要求,采取相应措施进行调整后再重新计算。上述计算应采用弹性多层体系理论编制的程序进行。 ④对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面,应验算防冻厚度是否满足要求。 ⑤根据公路等级情况,需要时还应确定路肩的路面结构。 1.3、水泥混凝土路面结构方案的选定与结构层厚度的计算;根据所给交通量和交通组成,计算累计轴载作用次数; ① 初步拟定路面结构:初选路面结构层次、类型和材料组成,拟定各层的厚度、面板和接缝构造; ②确定材料参数,包括混凝土的设计弯拉强度和回弹模量,基层、垫层和路基的回弹模量,基层顶面的当量回弹模量; ③计算荷载疲劳应力; ④计算温度疲劳应力; ⑤检验初拟路面结构是否满足设计要求,如不满足要求,则采取相应的调整措施,重新拟定路面结构,进行设计。 1.4、旧路改建路面结构方案的确定及加铺层厚度的计算。 旧路改建以沥青路面的改建为主,主要设计内容包括: ①旧路的代表弯沉值的计算,根据所给的旧路弯沉调查资料,计算确定旧路面的代表弯沉值; ②旧路面当量回弹模量的计算; ③拟定改建路面的补强结构方案,进行补强层厚度的计算 1.5、要求应附厚度计算,拉应力验算的微机计算结果。 2.图纸部分:绘制路面结构,设计施工图一张。
四、进程安排 序号 (一) (二) (三) (四) (五) 项 目 新建沥青路面设计 新建水泥混凝土路面设计 旧路改建路面设计 编写设计计算说明书 施工图绘制及装订成册 时间(天) 1 2 1 0.5 0.5 五、主要参考资料: 参考教材: 《道路建筑材料》第三版 严家伋编著 《公路工程》,人民交通出版社,张正林主编。 《道路工程》,武汉工业大学出版社,于书翰主编。 参考资料: 1、《公路工程技术标准》(JTG B01—2003) 2、《公路水泥混凝土路面设计规范》 (JTG D40-2002) 3、《沥青路面设计规范》(JTGD50-2004) 4、《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000) 5、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004) 6、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 (JTG F30-2003)
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