河南理工大学本科毕业设计 第六章 路基设计
(1)填挖方数量分别计算(填挖方面积分别计算); (2)土石方应分别计算(土石面积分别计算);
(3)换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量,同时还应计算填方工程量; (4)路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积(填方扣除、挖方增加);
6.5.2 土石方调配
土石方调配是指在路基设计和施工中,合理调运挖方作为填方的作业。其调配原则如下:
(1)在半填半挖断面中,应首先考虑在本段内移挖作填进行横向平衡,然后再做纵向调配,以减少总的运输量;
(2)路基填方如需路外借方,应结合地形、农田灌溉等情况选择借方地点; (3)综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况选用合理的经济运距;
(4)在不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定; (5)为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用于分析工程用土量是调运还是外借;
(6)土方调配移挖作填固然要考虑经济运距的问题,但这不是唯一的因素,还要考虑弃方或借方占地,及对农业的影响。
(7)位于山坡的回头曲线路段,优先考虑上下线的土方竖向调运。
在土石方数量计算复核完毕后即可调配,但必须明确填挖情况、桥涵位置、纵坡、附近地形和施工方法,作到调配时心中有数。
首先进行横向调配,满足本桩号利用的需要,然后计算挖余和填缺的数量。根据挖余和填缺的分布情况,可以大致看出调运的方向和数量,结合纵坡的情况和经济运距对利用方进行纵向调配,而后填方若有不足或挖余未尽利用,再选用废方或借土的合适地点,确定借方或废方数量。调配的结果示于土石方数量表上,并可按下式复核:
横向调运+纵向调运+借方=填方 横向调运+纵向调运+弃方=挖方 挖方+借方=填方+弃方
以上检查一般是逐页进行复核,如有跨页调配,须将数量考虑在内。经核正无误后,即可分别计算计价土石方数量、运量和运距等,为编制施工预算提供土石方工程数量。
最后算得计价土石方数量,即:
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河南理工大学本科毕业设计 第六章 路基设计
计价土石方数量=挖方数量+借方数量 具体计算见附表土方数量表。
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河南理工大学本科毕业设计 第七章 路面设计
第七章 路面设计
7.1 路面的选择确定
路面结构设计的目的是提供在特定的使用期限内同所处环境相适应并能承受与其交通荷载适用的路面结构,同时设计路面结构,便于改变道路行驶条件,满足汽车运输的要求,因此路面应起码具备三个方面的使用要求:平整、抗滑、承载能力。
与水泥路面相比,沥青混凝土路面表面平整、无接缝、行车舒适,便于机械化施工,能加快施工进度;当破坏后,沥青混凝土路面易于修补。故本设计采用沥青混凝土路面。
7.2 轴载分析
路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载,如表7-1所示。
表7-1 标准轴载BZZ-100各项参数
标准轴载名称 标准轴压P(kN) 轮胎接地压强P(MPa)
BZZ-100 100 0.70
标准轴载名称 单轮传压面圆直径d(cm)
两轮中心距(cm)
BZZ-100 21.30 1.5d
根据本次设计的具体的交通车辆资料和具体的车辆车型可以确定不同车型的交通参数如表7-2。
表7-2 不同车型的交通参数表
序号 1 2 3 4 5
车 型 解放SP3101 红旗CA630 三菱PV413 平板车 其他车
前轴重(kN) 后轴重(kN)
26 19.3 49.7 100 50
67.1 27.9 101 100 50
后轴数 1 1 2 3 1
后轴轮组数 双轮组 双轮组 双轮组 四轮组 单轮组
后轴距(m)
<3 <3
交通量 750 850 800 10 600
7.2.1 以设计弯沉值和沥青路面沥青层层底拉应力为设计指标
(1)轴载换算
当以设计弯沉值和沥青层底拉应力为设计指标时,按公式(7.1)完成轴载当量换算:
K4.35N??i?1?P?C1C2ni?i??P? (7.1)
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河南理工大学本科毕业设计 第七章 路面设计
式中:N—标准轴载的当量次数(次/d);
ni—被换算车型的各级轴载作用次数(次/d); P—标准轴载(kN);
Pi—被换算车型的各级轴载(kN); C1—轴数系数;
C2—轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38。 计算结果见表7-3轴载换算结果表。
表7-3 轴载换算结果表(弯沉)
车型
前轴
解放SP3101
后轴 前轴
红旗CA630
后轴 前轴
三菱PV413
后轴 前轴
平板车
后轴 前轴
其他车
后轴
50 总计
1
6.4
100 50
3.4 1
0.38 6.4
600
188.3002 2689.402
101 100
2.2 1
1 6.4
10
12.92 188.3002
27.9 49.7
1 1
1 6.4
800
1837.8525
64
67.1 19.3
1 1
1 6.4
850
3.2946 244.5798
Pi (kN)
26
C1
1
C2
6.4
ni
C1C2ni?PiP?4.35(次/日)
13.6889
750
132.2222 4.2438
(2)累计当量轴次计算
在设计年限内,一个车道的累计当量轴次按下式计算:
??1?r?t?1??365??Ne?N1?r (7.2)
式中:Ne—设计年限内一个车道上的累计当量轴次(次);
t—设计使用年限,由设计资料可知t=12
年;
N1—路面竣工后第一年双向日平均当量轴次(次/d);
?—设计年限内交通量的平均增长率(%); ?—车道系数。
根据设计规范,本设计二级公路的设计年限取12年,双车道无中央分隔带的车道
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河南理工大学本科毕业设计 第七章 路面设计
系数为0.6~0.7,取0.65,预测交通量增长率前五年为6%,之后四年为5%,最后三年为4%。
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
??1?6%?5-1??365??1?5%?3-1??365????5Ne??2689.402? 0.65??2689.402?1.06? 0.65?6%5%??1?4%?3-1??365??54?2689.402?1.06?1.05? 0.654%?10419540(次) 根据交通等级的划分标准,属中等交通等级。
7.2.2 以半刚性基层层底拉应力作为设计指标
把各级轴载的作用次数按照公式换算成标准轴载的当量作用次数
K8N??i?1?P?''C1C2ni?i? (7.3)
?P?式中:C1?—轴数系数;
C2—轮组系数,单轮组为18.5,双轮组为
?1.0,四轮组为0.09。
按照公式(7.3),将设计资料中所给的交通量都换算成标准轴载的作用次数。计算结果如表7-4;
表7-4 标准轴载的作用次数(半刚性基层层底拉应力验算)
车型
前轴
解放SP3101
后轴 前轴
红旗CA630
后轴 前轴
三菱PV413
后轴 前轴
平板车
后轴 前轴
其他车
后轴
50 总计
1
18.5
100 50
5 1
0.09 18.5
600
101 100
3 1
1 18.5
10
27.9 49.7
1 1
1 18.5
800
67.1 19.3
1 1
1 18.5
850
Pi (kN)
C1
?C2
?ni
?ni(PiP)(次/日)C1?C2
826 1 18.5
750
0.2897 30.8206 0.0303 0.0312 55.0951 2598.8561 185 4.5 43.3594 43.3594 2961.342
设计年限内一个车道上累计当量轴次:
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