《路基路面工程》课程设计
摘 要
本设计为辽宁省某地新建的一条双向四车道高速公路,设计速度为120km/h.起止桩号为K280+030-K400+235.分为路基设计和路面设计两部分.
路基设计中主要以一般路堤形式进行设计,路堤平均高度为2.5m，土质为粉性土，平均地下水位1.0m，平均冻深0.3米。主要进行了路基横断面设计、道路横断面排水设计、路基稳定性验算和施工设计.其中,路基稳定性验算取8m高一般路堤进行设计.
路面设计中对任务书所给的一些不合理的条件根据规范做出了相应的修改,主要是初拟路面结构的不同.设计路面为水泥混凝土刚性路面,主要包括路面结构组合设计、混凝土路面板尺寸设计、接缝设计以及施工设计.并对水泥混凝土路面面层的配合比进行了设计.
关键词 一般路堤、排水、施工、水泥路面、配合比
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《路基路面工程》课程设计
目 录
摘 要............................................................... 1 1 路基设计.......................................................... 4
1.1 路基横断面设计 .............................................. 4
1.1.1 确定路基横断面形式..................................... 4 1.1.2 确定自然区划和路基干湿类型............................. 4 1.1.3 拟定路基断面尺寸....................................... 5 1.2 道路横断面排水设计 .......................................... 6
1.2.1 确定边沟布置、断面形式及尺寸........................... 6 1.2.2 确定截水沟布置、断面形式和尺寸......................... 7 1.2.3 其他排水设施........................................... 9 1.3 路基稳定性验算 .............................................. 9
1.3.1 设计参数.............................................. 10 1.3.2 稳定性验算............................................ 10 1.3.3 路基坡面防护.......................................... 12 1.4 路基施工设计 ............................................... 13
1.4.1 施工要点.............................................. 13 1.4.2 路基压实.............................................. 14
2 水泥混凝土路面设计............................................... 15
2.1 行车荷载 ................................................... 15
2.1.1 车辆的类型和轴型...................................... 15 2.1.2 轴载换算.............................................. 16 2.1.3 交通分析.............................................. 17
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2.2 路面结构组合设计 ........................................... 19
2.2.1 垫层设计.............................................. 19 2.2.2 基层设计.............................................. 19 2.2.3 面层设计.............................................. 20 2.2.4 路肩设计.............................................. 21 2.2.5 路面排水设计.......................................... 21 2.3 路面结构层设计 ............................................. 22
2.3.1. 初拟路面结构......................................... 22 2.3.2. 路面材料参数的确定................................... 22 2.3.3. 基层顶面回弹模量..................................... 24 2.3.4. 荷载疲劳应力......................................... 25 2.3.5. 温度疲劳应力......................................... 27 2.4 接缝设计 ................................................... 29
2.4.1 纵向接缝.............................................. 29 2.4.2 横向接缝.............................................. 30 2.5 水混凝土面层混合料设计 ..................................... 31
2.5.1 基本要求.............................................. 31 2.5.2 配合比设计............................................ 32 2.6 路面用钢筋量计算 ........................................... 34 2.7 水泥混凝土路面机械摊铺施工 ................................. 35 参考文献........................................................... 37
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《路基路面工程》课程设计
1 路基设计
路基根据其使用要求和当地自然条件，并结合施工方案进行设计，既有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定的地面水和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，综合排水设计，形成完整的排水系统。修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，以适当处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道。本路基设计主要依据《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)、《公路工程技术标准》(JTJ B01—2003)、《公路自然区划标准》及《土的工程分类》(GBT_50145-2007)和《路基路面工程》教材进行设计。
1.1 路基横断面设计
1.1.1 确定路基横断面形式
由设计任务书所给条件，路基横断面可采用路堤、路堑和半填半挖三种形式，以及公路曲线的超高、加宽时的路基横断面。本设计主要才用一般路堤形式，按照标准横断面形式进行设计。
1.1.2 确定自然区划和路基干湿类型
由《公路自然区划标准》可知：辽宁大部分位于II2a辽河平原冻融交替副区，属于东部温润季冻区。路基土质为粉质土。
由《公路自然区划标准》得公路二级区划的特征和指标：
表1.1 二级区划的特征和指标
水热状态 二级区名 潮湿系数(包括副区) (K) II2a辽河平原0.5~1.5 冻融交替副区 伏旱 900~1500 秋雨1.0~2.0 3.0~3.5 3.0~3.5 (mm) 梅雨年降水量雨型 K值 期长度 地温(℃) 最高月 最大月雨最高月平均第 4 页 共 37 页
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由表1.1可知II2a辽河平原冻融交替副区的潮湿系数K值较低。 由《路基路面工程》可得路基临界高度：
表1.2 路基临界高度参考值
土 组 路 槽 自 临 底 至 然 界 水 位 区 高 划 度 II2 粉性土 地下水 H1 H2 H3 3.4 2.6 1.9 该公路为高速公路双向四车道,要求标准较高,故取路基干湿类型为干燥,则由表1.2可得路基最小高度H>3.4m。
1.1.3 拟定路基断面尺寸
辽宁地区地形以平原为主，属于平原微丘区，本公路为高速公路双向四车道，并考虑该地区经济较发达，取计算行车速度为120Km/h。
（1） 路基宽度：
由《公路工程技术标准》(JTJ B01—2003)可归纳得：
表1.3 路基宽度参数
高速公路 四车道 120 Km/h 行车道宽度 (m) 2×7.5 中央分隔带 (m) 3 左侧路缘带 (m) 0.75 硬路肩 (m) 3.25 土路肩 (m) 0.75 行车道宽度：2×7.5=15m 中央分隔带：3m 路缘带：0.75m×2=1.5m 硬路肩宽度：3.25m×2=6.5m 土路肩宽度：0.75m×2=1.5m 则，路基宽度：15+3+1.5+6.5+1.5=27.5m 得路基横断面图如图1.1所示：
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