土木工程道路专业毕业设计---三级公路两阶段施工图设计

内容发布更新时间 : 2024/11/3 4:21:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

毕业设计 沥青贯入式 表5.5 基层、底基层材料设计参数

400~600 — — — 材料名称 配合比或规格要求 抗压回弹模量E(mPa) 抗压模量E(mPa) 劈裂强度(拉应力计算σ(mPa) (弯沉计算用) 用) 水泥砂砾 水泥碎石 二灰砂砾 二灰碎石 4%~6% 4%~6% 7:13:80 8:17:75 1100~1500 1300~1700 1100~1500 1300~1700 1200~1600 3000~4200 3000~4200 3000~4200 3000~4200 2700~3700 0.4~0.6 0.4~0.6 0.6~0.8 0.5~0.8 0.40.55 1300~1700 2400~3000 0.40.55 粒料>60% 粒料>40%~50% 700~1100 600~900 1600~2400 1200~1800 0.3~0.4 0.250.35 水泥石灰砂砾4:3:25:68 土 二灰土 石灰土 10:30:60 8%~12% 600~900 400~700 2000~2800 1200~1800 0.2~0.3 0.20.25 石灰土处理路4%~7% 基 级配碎石 基层连续级配型 300~350 基层骨架密实型 300~500 底基层、垫层 200~250 — — — — 200~350 — — ~800~1200 1500~2200 0.3~0.4 ~~~石灰水泥粉煤6:3:16:75 灰砂砾 水泥粉煤灰碎4:16:80 石 石灰土碎石 碎石灰土 查表得到各层的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取20度的模量,各值均取规范给定范围的中值,因此得到20度的抗压模量:密级配粗粒式沥青混凝土为1200MPa,二灰碎石为1500MPa各层材料的劈裂强度为: 1.0MPa,二灰碎石为0.8MPa。

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6.6.4土基回弹模量的确定

该段处于IV2区, 为粘性土,稠度为1.0,平原微丘区,查表 二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa),查得土基回弹模量为35Mpa。

6.6.5设计指标的确定

对于三级公路,规范要求以设计弯沉值作为设计指标,并进行结构层底拉应力验算。

(1)设计弯沉值 路面设计弯沉值根据公式

ld?600Ne?0.2AcAsAb (5.24) 式中:

ld——路面设计弯沉值;

Ne ——设计年限内一个车道上的累计当量轴次;

Ac——公路等级系数,高速公路、一级公路为1.0,二级公路为1.1,三、四级公路为1.2;

As——面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0;热拌沥青碎石和冷拌和沥青碎石、贯入式路面、沥青表面处治为为1.1

Ab——路面结构类型系数,对半刚性基层沥青路面为1.0;柔性基层沥青路面为1.6.。

本工程为三级公路,公路等级系数为Ac?1.2, 面层机构系数为As?1.0,柔性沥青路面为Ab?1.0,得

ld?600Ne?0.2AcAsAb

综合修正系数F为:

ls?ld?41.22(0.01mm)

?l? F?1.63?s??2000??0.38?600?(1.62?106)?0.2?1.2?1.0?1.0?41.22(0.01mm)

?E0???p????0.36

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41.22???1.63??? ?2000?10.65??0.6090.38?35?????0.7?0.36

本段公路路面结构体系是以上层为沥青碎石混合料,中层为二灰碎石及土路基组成的三层体系。

设计弯沉值为41.22(0.01mm)相关设计汇总如表7.5。 表5.6 设计资料汇总表

材料名称 沥青碎石混合料 二灰碎石 土路基 5.2.7 确定二灰沙砾层厚度

H(cm) 8 ? 20℃抗压模量(Mpa) 1400 1300 35 计算沥青拉应力(MPa) 1200 3500 劈裂强度(Mpa) 1.0 0.8 - EE 由h??810.65?0.751,2E?13001400?0.929,0E?351300?0.026

12查得:

K1?1.61,??5.1 则 K2?E1ld1400?0.04122??0.774

2p??K1F2?10.65?0.7?5.1?1.61?0.609查三层体系表面弯沉系数诺谟图,得 H??4.5 H?4.5?10.65?47.9(cm) 取H?50(cm)

' ?L??K1K2?5.1?1.61?0.774?6.36

则实际弯沉为:

'1.030.58??L??pE0? ls?4398?E???1?1.61

1.61?6.36??4398?10.65?0.71.03?350.58??? ?1400??43.14(0.01mm)

由以上计算可知 采用二灰碎石50cm。 2.验算沥青碎石面层层底拉应力 抗拉强度结构系数:

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Ks?0.09Ne0.22/Ac

?1.92

又 ?s?1.0,则容许拉应力?R为: ?R??s1.0??0.52M(Pa )Ks1.92EEh?8?0.751,2E?35001200?2.9,0E?353500?0.01

?10.6521查三层体系上层层底拉应力系数诺谟图,发现拉应力系数已不能从图中查到,表明沥青混合料层底将受压应力或拉应力很小,视为拉一辆验算通过。

3.验算二碎石砾基层层底拉应力 抗拉强度结构系数:

Ks?0.35Ne'0.11/Ac

?0.35?(1.62?106)0.11/1.2?1.41

?s?0.8,容许拉应力?R为:

?R?H?50?sKs?0.8?0.57(MPa) 1.41E1?30001400?2.1,

E0E2?353000?0.01

?10.65?4.69,

E2

h?8?0.751 ?10.65查三层体系中层底面拉应力系数诺谟图 ??0.21,n1?1.235,n2?1.075 则 ?r?p?n1n2

?0.7?0.21?1.235?1.075

?0.20(MPa)??R(?0.57MPa)二灰碎石基层层底拉应力验算通过 4.验算防冻厚度 道路冻深hd?abcf

查表 a?1.8,b?2.3,c?1.08,f?67

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则 hd?abcf?1.8?2.3?1.08?67?36.60cm 查表得最小防冻厚度,可忽略

综合以上,所拟路面结构合理,可以采用。

7 路基排水设计

7.1 基本要求

路基路面的强度与稳定性同水的关系十分密切。路基路面的病害有多种,形成病害的因素有很多种,但水的作用是主要因素之一,因此路基路面设计、施工和养护中,必须十分重视路基路面排水工程。

江西省广丰县—玉山县,广丰县年均温17.9℃,年降水量1627毫米;玉山县年均温17.5℃度,年均降水量1841毫米。

7.2 设计路基排水设施

路基排水的目的是将路基范围内的土基湿度降到一定的限度以内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基路面具有足够的强度与稳定性。对于影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断、疏干、降低,并引导至路基范围以外的适当地点。路基排水是一项经济有效的防治病害的技术措施,路基排水设计包括整个排水系统的规划和具体排水结构物的设计。

路基排水一般遵循如下原则:

(1)路基设施要因地制宜,全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。

(2)各种路基排水沟渠的布置,应注意与 农田水利相配合,必要时可适当地增加涵管或加大涵管孔径。

(3)路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟渠和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。

(4)路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固使用,又必须讲究经济效益。

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