课程设计报告书
题目: 路基路面工程课程设计(二级公路) 学院: 土木工程学院
专业: 土木工程(交通土建)
班级: 土木091班
姓名:
学号:
2012年10月29日
目录
一、设计原始资料 (1)
二、路基横断面设计 (1)
三、混凝土路面设计 (2)
1、交通分析 (2)
2、初拟路面结构 (3)
3、路面材料参数选定 (6)
4、荷载疲劳应力 (7)
5、温度疲劳应力 (8)
6、初拟路面结构实验 (9)
7、电算水泥混凝土路面设计 (9)
四、沥青路面设计 (12)
1、交通分析 (12)
2、初拟路面结构组合 (14)
3、路面设计指标 (15)
4、路面结构厚度设计参数 (15)
5、电算沥青路面设计 (17)
附录1:公路基本参数设计依据 (23)
附录2:混凝土路面基本参数设计依据 (24)
附录3:沥青路面基本参数设计依据 (30)
参考文献 (32)
一、设计原始资料
公路自然区划Ⅱ1区拟建一条双车道二级公路，该地区为粘性土，稠度为1.0，山岭重丘区。沿线的工程地质及水文地质良好。山体附近有多处采矿石厂，砂石材料丰富，其他材料均需外购。依据附录1：表 1.1.1—1.1.3，拟定设计时速为40km/h，路基宽度为8.5m，车道宽度为3.5m，土路肩宽度0.75m，无硬路肩。交通调查得到交通组成见下表，在使用期内交通量的年平均增长率为5％。
预测该路竣工一年后第一年的交通组成
车型解放
CA-10B
东风
EQ-140
日野
KB222
黄河
JN-150
小汽车
辆/日1500 1400 60 50 1000
二、路基横断面设计
根据《公路工程技术标准》和《公路路基设计规范》规定，设计路基横断面形式如下：
（1）行车道宽度：2×3.5m；
（2）土路肩宽度：2×0.75m；
（3）路基总宽度：8.5m；
（4）路基填筑高度拟为3m，边坡率为1.5，边沟底宽和深度均取0.4m。
三、混凝土路面设计
3.1交通分析
3.1.1混凝土路面设计基准期
由附录2：表2.1.1可靠度计算指标，二级公路混凝土路面设计基准期为20年；
3.1.2标准轴载及轴载当量换算
水泥混凝土路面结构设计以100KN单轴-双轮组荷载为标准荷载。不同轴-轮型和轴载的作用次数，应按
16
1
100
?
?
?
?
?
=∑
=
i i
n
i i
S
p N
Nδ
式中：
S
N——100KN的单轴一双轮组轴载的通行次数
i
p——各类轴一轮型i级轴载的总重
n——轴型和轴载级位数
i
N——各类轴—轮型i级轴载通行次数；
i
δ——轴-轮型系数；
单轴—双轮组：
i
δ=1
单轴—单轮组：
i
δ=2.22×103P -0.43
双轴—双轮组：
i
δ=1.07×10-5P -0.22
三轴—双轮组：
i
δ=2.44×10-8P -0.22
由已知交通组成资料计算的各轴载当量次数如下表
车型轴重
i
p
（KN）
轴—轮型
系数
i
δ
交通组成
i
N
（辆/日）
当量轴次
i
δ
16
100
?
?
?
?
?i
i
p
N
解放CA-10B 前轴19.40 620.29 1500 0.00 后轴60.85 1 1500 0.53
东风EQ-140 前轴23.70 569.13 1400 0.00 后轴69.20 1 1400 3.87
日野KB222 前轴50.20 412.15 60 0.40 后轴104. 30 1 60 117.68
黄河JN-150 前轴49.00 416.46 50 0.23 后轴101.60 1 50 64.46
合计
S
N187.17
注：小汽车和轴载小于40KN的特轻轴重对结构影响忽略不计，不纳入当量换算。
3.1.3标准轴载及轴载当量作用次数N e
由附录2表2.1.1可靠的设计标准得：该二级公路设计基准期20年，安全等级为三级。由表2.1.2，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.62。交通量年平均增长率为5%。
所以设计基准期内混凝土面板临界荷位处所承受的标准轴载累计当量作用次数：
()[]()[]
1400560
62.036505
.0105.0117.1873651120
=??-+?=??-+?=ηr t
r S e g g N N (次)
式中：
N s ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的通行次数； t ——设计基准期（年）； g r ——交通量年平均值；
η——临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数。
3.1.4混凝土路面交通等级划分
该设计车道标准轴载累计Ne=140.0560×104（次），依据附录2：表2.1.3得路面交通等级为重等。
3.2 初拟路面结构
3.2.1路面厚度及材料设计
由表2.1.1可靠度设计标准可知，安全等级为三级的道路对应的变异水平等级为高级。根据二级公路重交通等级和高级变异水平等级，查表2.2.1得水泥混凝土面层厚度参数范围210mm~240mm ，初拟面层厚度为220mm 。根据中等交通等级查表2.2.2和表2.2.3，基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚度180mm 。垫层为150mm 低剂量无机结合料稳定土，见图一。普通混凝土的平面尺寸为宽3.5m ，长4.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传立杆的假缝。
3.2.1接缝设计
1、纵向接缝的布设应视路面宽度和施工铺筑宽度而定;
（1）一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为30—40mm，宽度为3—8mm，槽内灌塞填缝料，构造如图二所示；因混凝土板块小于4.5m，故可不必考虑设置纵向缩缝。
（2）纵缝应与路线中线平行。在路面等宽的路段内或路面宽度路段的等宽部分，纵缝的间距和形式应保持一致。路面变宽段的加宽部分与等宽部分之间，以纵向施工缝隔开。加宽板在变宽段起终点处的宽度不应小于1m。
（3）拉杆应采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理。拉杆的直径、长度和间距，可参照附表2：表2.2.4取用14×700×600。施工布设时，拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整，最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm。
（4）连续配筋混凝土面层的纵缝拉杆可以由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替。
2、横向接缝设计
（1）每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝，应采用加传立杆的平缝形式，其结构如图三a）所示；设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同。遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式，其构造如图三b）所示。
（2）横向缩缝可等间距或变间距布置，采用假缝形式。本公路属重交通公路，故采用设传立杆的缩缝形式，其构造如图四所示。
（3）横向缩缝顶部应锯切槽口，深度范围为44-55mm，取50mm，宽度为3-8mm，槽内填塞填缝料。
（4）在邻近桥梁或其他固定构造物处或与其他道路相交处应设置横向胀缝。设置的胀缝条数，视膨胀量大小而定。低温浇筑混凝土面层或选用膨胀性高的集料时，
宜酌情确定是否设置胀缝。胀缝宽20mm ，缝内设置填缝板和可滑动的传立杆。胀缝的构造如图五所示。
（5）传立杆应采用光面钢筋。其尺寸和间距可按附录2：表2.2.5选用32×450×300。最外层传立杆距纵向接缝和自由边的距离为150-250mm 。
3.3 路面材料参数确定
3.3.1混凝土面层参数
按附录2：表2.3.1和表2.3.2，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为f r 为5.0MPa ，相应弯拉弹性模量标准值E c 为30MPa 。
3.3.2土基参数
按表2.3.3中湿路基床顶面回弹模量经验参考值，自然区划II 1区粘性土路基回弹模量E 0取25MPa 。
3.3.3 基层、垫层参数
按表2.3.4垫层和基层材料回弹模量经验参考值范围，水泥稳定粒料基层回弹模量E 1取1400MPa ，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量E 2取650MPa 。
3.3.4基顶当量回弹模量确定
（1）基层和垫层的当量的回弹模量： MPa h h E h E h E X 6.109215
.018.065015.0140018.02
222212122
2121=+?+?=++=
（2）基层和垫层的当量弯曲刚度：
()()MNgm
H E H
E h h h E h E D X 78.215.0650118.014001415.018.01215.06501218.014001
14
12121
2
331
2
2112
21
3
2
2311=??? ???+?++?+?=???
? ??++++=--
（3）基层和垫层的当量厚度：
m E D h X X x 313.06.1092/58.312/1233=?==
（4）回归系数a 、b ：
82
.0256.1092
44.1144.1150
.4256.1092
51.1122.651.1122.655
.055
.00
45.045
.00=?
?
? ??-=???
? ??-==??????????? ??-=???????????
? ??-=----E
E b E
E a X
X
所以基层顶面的当量回弹模量：
MPa E
E E ah E X
b
x t 876.152256.1092
25313.050.43
/183
.03
/10
0=?
?
? ?????=???
? ??=
式中：
E0—路床顶面的回弹模量（MPa ）；
E1、E2—分别是基层和垫层的回弹模量（MPa ）； h1、h2—分别是基层和垫层的厚度（m ）。 3.4 荷载疲劳应力
3.4.1荷载应力σps 计算
（1）普通混凝土板的相对刚度半径：
m E E h r t C 687.0876.152/3000022.0537.0/537.033=??==
式中：
h —混凝土板的厚度（m ）；
E C —水泥混凝土的弯拉弹性模量（MPa ）； E t —基层顶面的当量回弹模量（MPa ）。
（2）标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力：
MPa h r PS 27.122.0687.0077.0077.026.026.0=??==--σ
式中：
r —普通混凝土面层的相对刚度半径； h —混凝土板的厚度（m ）。
3.4.2荷载疲劳应力σpr
因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数Kr=0.89。普通混凝土路面设计基准期内荷载应力累计疲劳应力系数
240.21400560057
.0===νe f N K
式中：ν—与混合料性质有关的指数，普通混凝土取0.057。
根据公路等级二级，查附录2：2.4.1综合系数表，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数为Kc=1.20。 所以荷载疲劳应力MPa K K K ps c f r pr 038.327.12.1240.289.0=???==σσ
3.5温度疲劳应力
3.5.1温度翘曲应力αtm 计算
由附表2：2.5.1最大温度梯度标准值得，II 区最大温度梯度取88°C/m 。板长4m ，
l/r=4/0.687=5.822，混凝土板厚h=0.22m ，查图六得Bx=0.676。
图六：温度应力系数Bx 所以最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力
MPa B hT E X g
C c tm 963.1676.02
8822.0300001012
5=?????==
-ασ
式中：
c α—混凝土的线性膨胀系数（1/°C ），通常可取为1×10-5/°C
C E —水泥混凝土的弯拉弹性模量（MPa ）；
h —混凝土板面层厚度（m ）
g T —最大温度梯度（°C /m ）
X B —综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数。
3.5.2温度疲劳应力σtr
查表2.5.2回归系数表得Ⅱ区a=0.828，b=0.041，c=1.323，所以温度疲劳应力系
数508.0]041.0)0
.5963.1(828.0[963.10.5])f (
[f 323
.1r
r
t =-??=
-=
b a K
c tm
tm
σσ 式中：r f —混凝土弯拉强度标准值（MPa ）；
tm σ—最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力； a 、b 、c —与自然区划相关的回归系数。
因此，温度疲劳应力MPa K tm t 997.0963.1508.0tr =?==σσ
3.6 初拟路面结构检验
查附录2:2.1.1可靠度设计标准二级公路的安全等级为三级，相应的变异系数为中
级，目标可靠度为85%。根据目标可靠度和变异系数查表2.5.3可靠度系数表，确定可靠度系数r γ=1.10。
MPa f MP r tr pr r 0.5a 78.3)997.0486.2(10.1)(=≤=+?=+σσγ
因此，所选普通混凝土面层厚度（0.25m ）可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳应力作用。 3.7电算水泥混凝土路面设计
3.7.1水泥混凝土路面基本参数输入
3.7.2水泥混凝土路面验算
3.7.3水泥混凝土路面结果输出
水泥混凝土路面设计
设计内容: 新建单层水泥混凝土路面设计
公路等级: 二级公路
变异水平的等级: 高级
可靠度系数: 1.18
面层类型: 普通混凝土面层
序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量
号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重
(kN) (kN) (kN) (kN)
1 解放CB-10B 1 19.4 1 60.85 0 0 0 0 1500
2 东风EQ-140 1 23.7 1 69.2 0 0 0 0 1400
3 日野KB222 1 50.2 1 104.3 0 0 0 0 60
4 黄河JN-150 1 49 1 101.6 0 0 0 0 50
行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1
轮迹横向分布系数.62 交通量年平均增长率 5 ％
混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量30000 MPa
混凝土面层板长度 4 m 地区公路自然区划Ⅱ
面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数.89
基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层
层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)
1 水泥稳定粒料180 1400
2 石灰粉煤灰土150 650
3 土基25
基层顶面当量回弹模量ET= 152.8 MPa
HB= 220 r= .687 SPS= 1.27 SPR= 3.04
BX= .68 STM= 1.98 KT= .51 STR= 1.01
SCR= 4.05 GSCR= 4.78 RE=-4.4 %
设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 187
路面的设计基准期: 20 年
设计基准期内标准轴载累计作用次数: 1399288
路面承受的交通等级:重交通等级
基层顶面当量回弹模量: 152.8 MPa
混凝土面层设计厚度: 220 mm
验算路面防冻厚度:
路面最小防冻厚度500 mm
新建基(垫)层总厚度330 mm
验算结果表明, 路面总厚度满足路面防冻要求.
通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,
最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------
普通混凝土面层220 mm
---------------------------------------
水泥稳定粒料180 mm
---------------------------------------
石灰粉煤灰土150 mm
---------------------------------------
土基
四、沥青路面设计
4.1 交通分析
4.1.1路面设计年限
根据交通等级、公路在路网中的功能定位、当地国民经济发展需求以及以后投资条件等因数综合考虑，依照规范要求查附录3：表3.1.1各级公路沥青路面设计年限，二级公路设计年限为12年。
4.1.2累计标准轴载当量轴次计算
我国路面设计以双轮组单轴100KN为标准轴载。以BZZ-100表示。
（1）采用弯沉值和沥青层的层底弯拉应力为设计指标
1）各级轴载按下式换算成标准轴载P的当量轴次N
35
.4211??
?
?
????=∑=P p n C C N i i K
i
式中：
N —标准轴载当量轴次（次/日）； n i —各种被换算车辆的作用次数（次/日）； P i —各种被换算车型的轴载（KN ）； C 1—轴数系数；
C 2—轮组系数，双轮组为1，单轮组为6.4，四轮组为0.38。 当轴间距大于3m 时，轴数系数等于轴数m ；
当轴间距小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数C 1=1+1.2（m-1）。 由已知交通组成资料计算的各轴载当量换算成次数如下表：
车型
轴载P i （KN ） 轴
数
轮 组 数
轴数系数 C 1
轮组系数 C 2 交通量 n i 当量轴次
35
.4121?
?
?
????P p n C C i
(次/日) 解放CB-10B 前轴
19.40 1 单 1 6.4 1400 0.00 后轴 60.85 1 双 1 1 1400 161.31 东风EQ-140 前轴 23.70 1 单 1 6.4 1400 0.00 后轴 69.2 1 双 1 1 1400 282.22 日野 KB222 前轴 50.20 1 单 1 6.4 60 19.16 后轴 104.3 1 双 1 1 60 72.06 黄河 JN-150
前轴 49.00 1 单 1 6.4 50 14.37 后轴 101.60
1 双 1
1
50
53.57 合计N
614.21
注：小汽车和轴载小于40KN 的特轻轴重对结构影响忽略不计，不纳入当量换算。
2）设计年限内累计当量标准轴载数
已知设计年限t 为12年，设计年限内交通辆平均增长率r 为5%，查表3.1.2车道系数表，对双向车道取车道系数η=0.65。
所以设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次
()[]()[]6
12
1
10
32.265.021.61436505
.01
05.0136511?=???-+=
??-+=
ηN r
r N t
e
（次）
（2）采用半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标 1）各级轴载按下式换算成标准轴载P 的当量次数N
8
211???
?
????=∑=P p n C C N i i K
i
式中： n i —各种被换算车辆的作用次数（次/日）； P i —各种被换算车型的轴载（KN ）; C 1—轴数系数；
C 2—轮组系数，双轮组为1，单轮组为18.5，四轮组为0.09。
当轴间距大于3m 时，轴数系数等于轴数m ；
当轴间距小于3m 时，双轴和多轴的轴数系数C 1=1+2（m －1）。 由已知交通组成资料计算的各轴载当量换算成次数如下表： 车型
轴载P i （KN ） 轴
数
轮 组 数 轮组数 C 1 轮组系数 C 2 交通量 n i 当量轴次
8
121?
?
? ????P p n C C i
(次/日) 解放CB-10B 前轴 19.40 1 单 1 18.5 1400 0.00 后轴 60.85 1 双 1 1 1400 26.32 东风EQ-140 前轴 23.70 1 单 1 18.5 1400 0.00 后轴 69.2 1 双 1 1 1400 73.62 日野 KB222 前轴 50.20 1 单 1 18.5 60 4.48 后轴 104.3 1 双 1 1 60 84.03 黄河 JN-150 前轴 49.00 1 单 1 18.5 50 3.07 后轴 101.60 1 双 1 1
50
56.77 合计N
250.17
注：小汽车和轴载小于40KN 的特轻轴重对结构影响忽略不计，不纳入当量换算。
2）设计年限内累计当量标准轴载数
已知设计年限t 为12年，设计年限内交通辆平均增长率r 为5%，查表3.1.2车道系数表，对双向车道取车道系数η=0.65。
所以设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次
()[]()[]6
12
1
10
945.065.017.25036505
.01
05.0136511?=???-+=
???-+=
ηN r
r N t
e
（次）
4.1.3交通等级
两种设计指标计算出的累计标准轴次最大值N e =2.32×106（次），查表3.1.3沥青路面交通等级得本沥青路面交通等级为轻交通。
4.2
初拟路面结构
根据结构层最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因数，查
表3.2.1、3.2.2，初步确定路面结构与各层厚度如下：2cm 沥青表面处治，石灰稳定碎石基层+20cm 级配砂砾垫层，以石灰稳定碎石为设计层。
4.3
路面设计指标
根据公路沥青路面设计规范8.0.3规定，高速公路、一级公路、二级公路的路面结构，以路表面回弹弯沉值、沥青混凝土层的层底弯拉应力及半刚性材料层的层底弯拉应力为设计指标。三级公路、四级公路的路面结构以路表面设计弯沉值为设计指标。有条件，对重载交通路面宜检验沥青混合料的的抗剪切强度。
本工程属轻交通量的二级公路，故需以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层底拉应力验算。 4.4
路面结构厚度设计参数
查附录3：表3.2.3，表3.2.4，沥青表面处治层抗压模量参考沥青贯入式，石灰稳
定碎石基层取石灰土碎石，土基抗压模量查公路沥青路面设计规范表F.0.3二级自然区划各土组土基回弹模量参考值，由公路自然区划II 1区、粘性土、稠度1.0得土基抗压模量为25MPa ，整理得下表：
沥青混合料抗压模量和劈裂强度
材料名称
20℃抗压模E （MPa ） （弯沉计算用）
15℃抗压模量E （MPa ） （拉应力计算用）
劈裂强度σ（MPa ）
沥青表面处治
500
—
—
半刚性基层抗压模量和劈裂强度
材料名称
抗压模量E （MPa ） （弯沉计算用）
抗压模量E （MPa ） （拉应力计算用）
劈裂强度σ（MPa ）
石灰稳定碎石 900 2000 0.3 级配砂砾 200
—
—
（1）路面设计弯沉值：
I d =600N e -0.2A C A S A B =600×(2.32×106)-0.2×1.1×1.1×1.0=38.71(0.01mm)
式中：
A C —公路等级系数，高速公路、一级公路1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为
1.2；
A S —面层类型系数，沥青混凝土面层为 1.0，热拌沥青碎石、冷拌沥青碎石、上
拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为1.1；
A B —路面结构类型系数，刚性基础、半刚性基层、沥青路面为 1.0，柔性基层沥
青路面为1.6，若基层由半刚性材料层与柔性材料层组合而成，则A B 介于两者之间通过线性内插决定。 （2）容许层底拉应力：
各层材料的容许层底拉应力s sp /K R σσ=
石灰稳定碎石 59.11.1/232000035.0/35.011
.0c 11.0e s =?==A N K
1886.059.1/3.0/s sp ===K R σσ
（3）结构厚度计算结果
路面结构厚度的确定应满足结构整体刚度（即承载力）与沥青层或半刚性基层、
底基层抗疲劳开裂的要求。对轻交通量二级公路，要求d l l ≤s ，R σσ≤m 。
1）路表弯沉值s l 计算:
36
.0038
.010232
1211
2000
63.1,1,,21000???
?
???
??
??=????
?
?==--p E l F E E K E E
E E
h
K h
h f F E p l S n n C C S δδδδααδ
式中：p 、δ—标准车型的轮胎接地压强（MPa ）和当量圆半径（cm ）； C α—理论弯沉系数；
E 获
n
E —土基抗压回弹模量值（MPa ）；
321,,E E E —各层材料抗压回弹模量（MPa ）； 121,,-n h h h —各结构层厚度（cm ）。 2）层底拉应力m σ计算：
m m p σσ=
式中：m σ—理论最大拉应力系数，按下式计算： ),...,,;,,,(1
02312121--?=n n m E E E E
E E h h h δδδφσ 4.5电算沥青路面设计
4.5.1沥青路面设计参数
4.5.2沥青路面验算
《路基路面工程》课程设计
沥青路面设计 方案一： （1）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量 1 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组2000 2 日野KB222 50.2 104. 3 1 双轮组1000 3 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组2000 4 解放CA10B 19.4 60.8 5 1 双轮组1000 5 黄河JN163 58. 6 114 1 双轮组1000 设计年限12 车道系数 1 序号分段时间(年) 交通量年增长率 1 5 6 ％ 2 4 5 ％ 3 3 4 ％ 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07 公路等级二级公路 公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm) 层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1 .28 2 粗粒式沥青混凝土.8 .21 3 石灰水泥粉煤灰土.8 .3 4 天然砂砾 （2）新建路面结构厚度计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)
路面设计层层位: 4 设计层最小厚度: 10 (cm) 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.2 2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .8 3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .4 4 天然砂砾? 250 250 5 土基32 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 85 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度: 路面最小防冻厚度50 cm 验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求. 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 3 cm 粗粒式沥青混凝土7 cm 石灰水泥粉煤灰土25 cm 天然砂砾85 cm 土基 （3）竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力
某砂类土挖方边坡， ，KPa，KN/m3，m，采用边坡1︰0.5。假定。 ①验算边坡的稳定性； ②当时，求允许边坡坡度； ③当时，求边坡允许最大高度。 解：据题意，砂类土挖方边坡适用于直线滑动面解析法稳定性系数计算公式求算。 ；； ；=63°26′。 ①求边坡最小稳定性系数 ＞ 因此，该边坡稳定。 ②当=1.25时，求最大允许边坡坡度 经整理得： 解得：，取 因此：当=1.25时，求最大允许边坡坡度为1：0.41。 ③当=1.25时，求边坡允许最大高度
经整理得： 解得：， 由： 得： 因此:当=1.25时，边坡允许最大高度为。 某路堤填料，边坡1：1.5，砂类土，判断是否失稳。 解：据直线滑动面稳定性系数计算式 对于砂类土，取C=0， 则 取K=1.25， 则 因<, 该路堤边坡角的正切值小于填料摩擦系数的0.8倍，故该边坡不会滑动，因而是稳定的。 某路堤填料KPa，KN/m3，，m。试分析边坡稳定性。 解：设滑动圆弧通过坡脚，据已知条件适合用圆弧法的表解法解题。由题意知边坡斜度 ，查表4-2得：
，若，则边坡稳定； 若，则边坡不稳定。 可以先假定，利用表解法反求值或边坡高度值。 如本例中取，不变，取 所以： 同样，假定，改变坡率以减缓边坡，计算值，直到 什么是最佳含水量？为什么最佳含水量可以获得好的压实效果？怎样控制含水量？ 使土体产生最大干密度时的含水量，称之为最佳含水量。最佳含水量能得到最好的压实效果，这是因为：当土中含水量较小时，主要为粘结水，形成包裹在土颗粒外围很薄的水膜，土颗粒间的摩阻力较大，因而土颗粒难以挤密，不容易压实。随着含水量逐渐增大，水在土颗粒间起着润滑作用，土体变得易于压实。若土中含水量进一步增大，土中空隙被自由水充盈，压实效果反而降低。因此，只有在最佳含水量条件下，才能获得最好的压实效果。实际工作中，当填料含水量小于最佳含水量时，可以在整型工序前12~24h 均匀洒水，闷料一夜后再行碾压；如果填料含水量小于最佳含水量，应翻拌晾晒或掺石灰，使含水量略大于（0.5%~1.0%）时进行碾压。 在重复荷载作用下，路基将产生什么样的变形结果？为什么？ 路基在重复荷载作用下，将产生弹性变形和塑性变形。每一次荷载作用之后，回弹变形即行消失，而塑性变形不再消失，并随荷载作用次数的增加而累积逐渐加大，但随着荷载作用次数的增加，每一次产生的塑性变形逐渐减小。产生的变形结果有两种： ①土粒进一步靠拢，土体进一步逐渐密实而稳定； ②累积变形逐步发展成剪切破坏。 出现哪一种变形结果取决于三种因素： ①土的类别和所处的状态（含水量、密实度、结构状态）。 ②应力水平（亦称相对荷载）。相当于一次静载作用对的应力极限δ极重复作用的应力程度。
土木工程专业2006年级《路基路面工程A 》课程试卷参考答案 试卷 A （A/B/C ） 考试方式：闭卷 （闭卷/开卷） 考试时间（120分钟 一、名词解释（本大题共6小题，每小题4分，总计24分） 1.路基工作区 车辆荷载在路基中产生的垂直应力随深度增加而减小，自重应力则随深度增加而增大，在某一深度处，车轮荷载在土基中产生的应力仅为土基自重应力的1/10-1/5，与土基自重应力相比，车辆荷载在此深度以下土基中产生的应力已经很小，可以忽略。把车轮荷载在土基中产生应力作用的这一深度范围叫路基工作区。 2.临界荷位 在水泥混凝土路面设计时，为了简化计算工作，选取使板内产生最大应力或最大疲劳损伤的一个荷载位置作为应力计算的荷载位置，称为临界荷位，现行设计方法以纵缝边缘中部作为临界荷位。 3. 第二破裂面 当挡土墙墙后土体达到主动极限平衡状态时破裂棱体并不沿墙背或假想的墙背滑动，而是沿着土体的另一破裂面滑动，该破裂面称为第二破裂面。 4．弯沉综合修正系数 在采用弹性层状体系理论进行沥青路面弯沉计算和厚度设计时，由于力学计算模型、土基模量、材料特性和参数方面在理论假设和实际状态之间存在一定的差异，理论弯沉值与实测弯沉值之间有一定误差，因此需要对理论弯沉值进行修正，修正系数即弯沉综合修正系数。 5．累计当量轴次 按照等效原则把不同轴载的通行次数换算成的标准轴载的当量通行次数，然后将设计车道上标准轴载在使用年限（t 年）内的作用次数累加起来，即为累计当量轴次e N ，可在通过调查得到整个行车道的第一年标准轴载日平均作用次数1N 和交通量年平均增长率γ后，按下式计算： ηγ γ?-+= ] 1)1[(3651t e N N 6.一般路基 指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度不大的路基。 二、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选或未选均不得分。本大题共15小题，每小题1分，总计15分） 1.我国现行沥青路面设计规范采用的路面结构设计力学模型是（ D ） A.弹性层状体系 B.双圆均布荷载作用下的弹性三层状体系 C. 弹性三层状体系D. 双圆均布荷载作用下的多层弹性层状体系。 2.在挡土墙的基底应力验算中，产生基底应力重分布的条件是（ C ） A. б1>[б] B. 6e/B=1 C. 6e/B>1 D. 6e/B<1 3.以下路面结构，属于刚性路面的是（ B ） A.块石路面 B. 水泥混凝土路面 C.沥青路面 D.设有水泥稳定碎石半刚性基层的沥青路面 4.新建公路路基设计标高一般指（ A ） A. 路基边缘的标高 B. 路面边缘的标高 C.路中线的标高 D.路基顶面的标高 5.路基边坡稳定性分析与验算的方法有（ C ）两类。 A ．力学验算法与试算法 B.力学验算法与计算机法
路基路面实习报告 指导老师：璠廖公云朱湘 ： 学号： 学校：东南大学 院系：交通学院
实习目的：生产实习施工现场的感性认识，以提高学生的的目的在于使学生从课堂教学中得到的理论知识获得实践的验证。将课本上对各种路基路面材料、结构及施工工艺的初步认识与工程实践联系起来，融会贯通，以巩固和加深对《路基路面工程》课程容的消化理解，并通过对路基路面施工工艺、施工设备和质量控制等问题的实地认识与分析，培养学生认识和分析工程实际问题的能力，将所学路基路面设计的基本原则和方法与工程实际相联系。了解、熟悉路基路面的主要施工工艺和质量控制手段，促进学生对路基路面综合素质和教学质量。 实习要求：实习前组织实习动员，由老师向学生介绍实习的目的和要求，主要实习容及时间安排，实习中的注意事项。 实习中要求掌握的容： （1）掌握路基施工工艺及质量控制方法； （2）掌握沥青路面基本施工工艺及质量控制方法； （3）掌握路基边坡防护及路基路面排水设施设计与使用条件； （4）掌握基层材料和沥青混合料的组成设计方法。 实习安排：集体到路基路面施工现场进行生产实习，共3天，第4天撰写实习报告。 具体安排如下： 9月3号：紫金山上山公路，块料路面及山区公路设计参观。 9月4号：麒麟门122省道工程，水稳基层施工；市政道路工程施工，排水施工及路基施工。 9月5号：高淳快速通道工程施工参观，，沥青面层施工，基层施工、边坡与防护工程施工。 9月6号：实习回顾，总结要求，撰写实习报告。 工程实例 本次路基路面实习总共参观了四个施工现场和工程实例。涵盖了山区公路、省道、城市主干路、快速路等多种公路与城市道路。 1.紫金山上山公路 块料路面的强度主要由基础的承载力和石块与石块的所构成。一般铺砌在垫平层之上。垫平层的作用是垫平基层表面及石块底面,保持石块顶面平整，并缓和车辆行驶时的冲击和振动作用。石块之间须用填缝料嵌紧，使石块不致松动,以加强路面整体性，并保护石块边角,减少渗水。石块多用坚硬玄武岩、辉绿岩及细粒匀质花岗岩加工制成，具有一定的强度和耐磨性。块石路面根据所用石料形状、尺寸及修琢程度分为长方石、小方石、粗打(拳石)或粗琢块石等路面。这种路面坚固耐久，清洁少尘，养护修理方便，能适应重型汽车及履带车辆交通。但石料须加工琢制，并须用手工铺砌，较为费工，路面平整度较差，影响车速和行驶舒适。 紫金山上山公路始建于民国时期，至今已有70多年的历史，历史上也经过多次修筑。为克服高差与适应地形，上山公路往往有较大的纵坡与转角，路面采用块石砌筑而成，摩擦系数较大；在转角比较大的转弯处，采用嵌花式扇形铺筑，并在侧加宽，填方一侧设置防护墩，为行车安全提供保障。但整体来说，块料路面平整度较差，因此设计车速不高。
新编路基路面工程课后习题答案
新编路基路面工程课后习题参考答案 （刘黎萍，陆鼎中，程家驹，同济大学出版社） 第一章 1.1路基和路面在道路上各起什么作用？有哪些基本要求？ 路基是道路路线的主体，又是路面结构的基础。路面是道路行车部分的铺装，有了路基路面，车辆才能沿着预定的路线通畅，快速，安全，舒适，经济的运行。 要求：路基整体应稳定坚固 路基上层应密实均匀 路面结构应稳固耐久 路面表面应平整抗滑 1.2路基通常由哪几部分组成？ 路基主体工程、排水工程、防护工程及其附属工程等。 1.3路面结构为何要分层？主要分为哪些层？各层的作用及其对材料的要求如何？ 因为行车荷载和自然因素对路面的影响，随着深度的增加而降低，对路面材料的强度，稳定性等要求也随之降低，所以分层。 面层直接承受行车荷载和自然力的反复作用，应具有足够的强度和抗变形，抗水害、抗疲劳的性能，还要求平整、抗滑、耐磨、不透水等。 基层是路面结构的主要承重层，进一步扩散行车荷载到底部。要有有足够的强度、一定的刚度和良好水稳定性；表面应平整，与面层很好的结合。 垫用来层调节和改善路基的湿度和温度状况，保证路面结构的稳定性或抗冻性。要有有良好的水稳定性、隔温性和透水性。 1.4路基路面设计施工的基本任务是什么？有何特点？主要包括哪些内容？ 基本任务是以最低的代价，提供符合一定使用要求的路基路面结构物。 特点是，结构形式简单，影响因素多变，牵涉范围广，施工安排不易等。 设计的主要内容，勘察设计，路基设计，路面设计，设计方案比选。 施工的主要内容，准备工作，路基施工，路面施工，质量控制和检验。 第二章 2.1路基路面设计中，主要考虑哪些行车荷载因素？ 轴载大小，接触面面积，竖直压力和水平压力，轴载谱，轮迹横向分布，使用年限内轴载的重复作用次数等。 2.2试述单圆图式和双圆图式的含义。 当车轴的一侧为双轮组时，其接触面积一般可换算为面积与它相等的一个圆形面积，称为单圆图式。 若将双轮组的每一个轮子与路面的接触面积单独换算为面积相等的圆形面积，则双轮组可换算为两个圆形面积，称为双圆图式。 2.3比较交通量和荷载谱在概念上,观测方法上,用途上有何异同。 2.4,2.5略 第三章 3.1为什么要进行公路自然区划。区划的原则是什么？我国自然区划分几级？每一级如何划分？ 因为： （1）公路工程与自然条件关系非常密切；
第四届全国《路基路面工程》教学研讨会暨首届全国路基路面 工程青年教师教学竞赛邀请函 《路基路面工程》是普通高等学校道路桥梁与渡河工程、土木工程（道路、桥梁方向）等专业的必修课程，对相关专业技术人才的知识体系构建和专业技能培养具有重要作用。为了及时交流《路基路面工程》教学经验，促进道路工程人才培养，2009年，由原21世纪交通版高等学校教材（公路类）编审委员会与人民交通出版社发起并主办，由东南大学承办了第一届全国《路基路面工程》教学研讨会，此后长沙理工大学、长安大学又先后承办了第二届和第三届全国《路基路面工程》教学研讨会，吸引了全国近百所高校参加，取得了十分良好的效果。 为促进各校在路基路面工程课程教学方面的经验交流，提升青年骨干教师教学水平，凝练路基路面工程课程教学精华，定于2015年8月18日在哈尔滨工业大学召开第四届全国《路基路面工程》教学研讨会暨首届全国路基路面工程青年教师教学竞赛。 一、会议组织机构 主办单位：教育部高等学校道路运输与工程教学指导分委员会 人民交通出版社 哈尔滨工业大学 高等学校交通运输与工程教材建设委员会 承办单位：哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 协办单位：同济大学、东南大学、长安大学、长沙理工大学、重庆交通大学 特邀专家（按姓氏笔画排序）：王秉纲、王哲人、张起森、陈荣生、姚祖康 专家委员会（按姓氏笔画排序）：马松林、王端宜、支喜兰、冯德成、刘朝晖、刘寒冰、孙立军、吴瑞麟、何东坡、何兆益、沙爱民、张金喜、陈静云、罗蓉、郑健龙、凌天清、凌建明、唐伯明、黄立葵、黄晓明、韩敏 会议执行：解晓光、刘永超、董泽蛟 二、会议主要内容 会议主要内容包括开幕式、主题报告、教学竞赛（决赛）、教学研讨沙龙、闭幕式，具体内容如下：
作业练习一 一、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。） １、按照强度构成原理划分下列路面结构层，其中只有_______为嵌锁型。() A.二灰土 B.级配碎石 C.填隙碎石 D.天然砂砾 ２、基层顶面当量回弹模量是表征_________强度和刚度的力学指标。() A.基层 B.土基 C.垫层 D.综合A、B、C ３、对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求() A.无冲刷时，应在天然地面以下至少1m B.有冲刷时，应在天然地面以下至少1m C.对土质地基，如受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.5m D.对碎石、砾石和砂类地基，基础埋深不宜少于1.5m ４、新建公路路基干湿类型的初步判断的方法采用（）。 A.填方或挖方高度 B.含水量 C.路基临界高度 D.分界相对稠度 ５、水泥混凝土路面现行设计规范采用（）理论。 A.弹性层状体系 B.极限荷载 C.经验法 D.弹性地基板 ６、某路基已知路床顶以下80cm的平均相对含水量为20%，此种粘性土的塑限为15%，液限为35%。已知稠度分界值为Wc1=1.1,Wc2=0.95,Wc3=0.80，则该路基处于（）状态。 A.干燥 B.中湿 C.潮湿 D.过湿 ７、我国公路自然区划的一级区划是按( )。 A．潮湿系数 B．地理位置、经济状况 C．各地方的自然特点、人口数量 D．水热平衡和地理位置 ８、公路路基用土中，最好的填料为( )。 A.砂 B.石质土和砂质土 C.粉性土 D.粘性土 ９、路基边沟、截水沟、取土坑或路基附近的积水，主要通过( )排除到路基以外的天然河沟中。 A.涵洞 B.跌水 C.排水沟 D.盲沟 １０、护坡道的宽度一般不小于( )。 A.2.5m B.2m C.1.5m D.1m １１、在原有路面上铺筑水泥混凝土路面时，板下基础当量回弹模量可以通过( )确定。 A.查表法 B.承载板或弯沉检测
《路基路面工程》课程授课教案 课程编号：B03058 课程名称：路基路面工程/ 课程总学时/学分：64/4 （其中理论64学时，实验0学时，课程设计2周） 适用专业：土木工程（道路与桥梁工程方向） 一、课程地位 《路基路面工程》是土木工程专业路桥方向的一门必修的专业课。课程的主要特点是理论与实践并重，工程性较强,既要认真学习基本理论知识，又要注重工程实践。课程的目的是通过学习，使学生掌握路基路面工程的基本理论和基本知识，具有路基路面设计的基本能力。课程的任务，在于通过教学，培养学生灵活运用路基路面工程基本理论和基本知识，分析和解决路基路面工程实际问题的能力。 二、教材及主要参考资料 [1] 程培风等，路基路面工程，北京，科学出版社，2005年 [2] 万德臣，路基路面工程，北京，高等教育出版社，2005年 [3] 邓学均，路基路面工程，北京，人民交通出版社，2003年 [4] D30－2004，公路路基设计规范，北京，人民交通出版社，2004年 [5] 014－1997，公路沥青路面设计规范，北京，人民交通出版社，1997年 [6] D40－2002，公路水泥砼路面设计规范，北京，人民交通出版社，2002年 三、课时分配
四、考核方式与成绩核定办法 1. 考核方式：笔试 2. 成绩核定办法：期终考试占60﹪；平时成绩占20﹪；课程设计占20﹪； 五、授课方案 第一章绪论 1. 教学内容： （1）道路工程发展概况 介绍我国在公路自然区划、土的工程分类、路基强度与稳定性、高路堤修筑技术与支挡结构、软土地基稳定技术、岩石路基爆破技术、沥青路面结构、水泥混凝土 路面结构、柔性路面设计结构与方法、刚性路面设计结构与方法、半刚性路面结构、路面使用性能与表面特性及路面养护管理等方面取得的成绩。 （2）路基路面工程的特点 介绍路基路面工程的承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等特点。 （3）影响路基路面稳定的因素
土木工程专业2006年级路基路面工程课程试卷参考答案 1.路基工作区 车辆荷载在路基中产生的垂直应力随深度增加而减小，自重应力则随深度增加而增大，在某一深度处，车轮荷载在土基中产生的应力仅为土基自重应力的1/10-1/5，与土基自重应力相比，车辆荷载在此深度以下土基中产生的应力已经很小，可以忽略。把车轮荷载在土基中产生应力作用的这一深度范围叫路基工作区。 2.临界荷位 在水泥混凝土路面设计时，为了简化计算工作，选取使板内产生最大应力或最大疲劳损伤的一个荷载位置作为应力计算的荷载位置，称为临界荷位，现行设计方法以纵缝边缘中部作为临界荷位。 3. 第二破裂面 当挡土墙墙后土体达到主动极限平衡状态时破裂棱体并不沿墙背或假想的墙背滑动，而是沿着土体的另一破裂面滑动，该破裂面称为第二破裂面。 4．弯沉综合修正系数 在采用弹性层状体系理论进行沥青路面弯沉计算和厚度设计时，由于力学计算模型、土基模量、材料特性和参数方面在理论假设和实际状态之间存在一定的差异，理论弯沉值与实测弯沉值之间有一定误差，因此需要对理论弯沉值进行修正，修正系数即弯沉综合修正系数。 5．累计当量轴次 按照等效原则把不同轴载的通行次数换算成的标准轴载的当量通行次数，然后将设计车道上标准轴载在使用年限（t 年）内的作用次数累加起来，即为累计当量轴次e N ，可在通过调查得到整个行车道的第一年标准轴载日平均作用次数1N 和交通量年平均增长率γ后，按下式计算： ηγγ?-+=] 1)1[(3651t e N N 6.一般路基 指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度不大的路基。 1.我国现行沥青路面设计规范采用的路面结构设计力学模型是（ D ） A.弹性层状体系 B.双圆均布荷载作用下的弹性三层状体系 C. 弹性三层状体系 D. 双圆均布荷载作用下的多层弹性层状体系。 2.在挡土墙的基底应力验算中，产生基底应力重分布的条件是（ C ） A. б1>[б] B. 6e/B=1 C. 6e/B>1 D. 6e/B<1 3.以下路面结构，属于刚性路面的是（ B ） A.块石路面 B. 水泥混凝土路面 C.沥青路面 D.设有水泥稳定碎石半刚性基层的沥青路面 4.新建公路路基设计标高一般指（ A ）
路基路面工程课程设计任务书2014年 3 月12 日至2014 年 4 月20 日 课程名称：路基路面工程实训 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2014年3月18日XX公路A标段路基路面结构设计
一、路基稳定性设计 该路段某段路基填土为粘土，填土高度为8米，边坡为直线型，土的重度 γ=18.6KN/m3,土的内摩擦角φ=12°，粘聚力系数C=16.7MPa，设计荷载为公路I 级。 二、路基挡土墙设计 该标段某路基需设计重力式挡土墙，填料为砂性土，土的重度γ=15KN/m3，内摩擦角υ=36°，粘聚力c=10Kpa；最大密实度16.8KN/m3;挡土墙设计参数为：基底摩阻系数：f=0.4;基底承载力：[σ0]=360Kpa；墙身材料：25#浆砌片石，2.5#砂浆，重度γ=24KN/m3，容许压应力[σ]= 580KPa，容许剪应力[τ]= 90Kpa，容许拉应力。 [σw1]=40Kpa;墙身与填料摩擦角：δ=1/2φ；挡土墙最大填土高度为6米。 三、路面工程设计 1、路段初始年交通量，见表1（辆/天）。 表1 汽车交通量的组合 组车型ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ解放 220 150 180 160 200 140 200 230 CA10B 解放 150 180 200 220 180 240 170 150 CA30A 东风 170 210 110 180 200 160 150 140 EQ140 黄河 80 100 170 110 90 130 80 90 JN150 黄河 120 100 150 200 180 160 180 190 JN162 黄河 160 80 60 210 230 200 120 100 JN360 长征 180 220 200 150 170 170 160 190 XD160 交通 120 260 230 70 50 100 120 120 SH141 2、交通量增长率取5％，柔性路面设计年寿命15年，刚性路面设计寿命25年，路面材料参数取规范中的数值，自然区划为Ⅲ区，进行柔性和刚性路面设计。 设计一路基稳定性设计 一、设计资料:
沥青混凝土路面工程施工方案 沥青混凝土路面施工中存在的工艺问题。结合现场施工，介绍沥青混合料转运车对改善沥青混合料温度和级配分布及路面施工质量的影响。根据沥青混凝土路面施工工艺及机械运行规律，提出了机群智能控制系统结构方案。 我国高速公路将仅次于美国，跃居世界第二位；2010年,“五纵七横”国道主干线将基本建成，到2020年，公路总里程将达到145万公里，其中高等级、次高级路面占公路总里程的50％以上。 在已通车的高速公路中，刚性和半刚性基层沥青路面约占80% 。与国外沥青路面相比较，我国沥青路面的整体质量不高，包括高速公路在内的绝大部分沥青路面在交付使用2～3年后就出现路面早期损坏，严重影响道路的使用率和通行率，同时带来巨大的经济损失。因此，提高沥青路面的施工质量，延长道路的使用寿命，已经成为我国公路行业发展的当务之急。 1、目前沥青路面施工中存在的问题 传统的沥青路面铺筑施工工艺是将沥青混合料设备生产的沥青混合料由自卸卡车运输到施工现场，并卸至沥青摊铺机的料斗中，经摊铺机进行摊铺后，由压路机对路面进行最终压实。国内外的施工实践证明，用这种传统工艺铺筑成形的路面早期破损现象比较严重，致使道路的维修费用大大增加，寿命缩短，使用率降低。造成路面早期损坏的主要原因有如下三个方面： (1)自卸车在装料、运输及卸料过程中导致沥青混合料出现三次材料离析和温度离析。 (2)因摊铺机料斗容量小、自卸卡车数量少等因素导致摊铺机停机待料，
摊铺工作不能连续进行，造成路面结合处粘接力及其他力学性能的差异。 (3)自卸车卸料时对摊铺机进行碰撞和顶推，造成的路面的横向接缝（即纵向波）。 影响沥青混凝土路面铺筑施工质量及施工成本的因素除施工工艺外,单机性能及机群协同性方面也有重要作用。在为沥青路面施工提供全新的控制与监测工具。整个控制系统由地面子系统（GSS）、定位子系统（PSS）和机载子系统（OBSS）组成[1]。 在国家863计划“机群智能化工程机械”重大专项经费支持下，以追求最终产品质量最优为目标，分别从“沥青路面施工工艺”、“单机智能化”和“机群监控与优化调度”三个方面，研究生产过程中各要素的约束机制及影响产品质量的工艺因素，寻求生产线中各环节的最优匹配与协调及单机最优状态调整的控制策略，旨在为施工企业和业主提供沥青路面施工的整体解决方案。 2、沥青混合料转运车及转运—摊铺工艺 为了提高沥青路面面层的施工质量，欧美国家提出了转运摊铺的施工工艺。三一重工股份有限公司在国内率先倡导这种工艺，并开发了国内第一台沥青混合料转运车LHZ25。 新工艺是在运料汽车与摊铺机之间增加转运车。转运车的二次搅拌使得在前面环节中造成的温度和级配离析的沥青混合料得到充分的拌合。同时，避免了运料汽车对摊铺机的碰撞。转运车的供料速度不受其它因素的干扰，保证摊铺机上的混合料数量始终是恒定的，拌和机和运料汽车在供料方面的不均衡通过转运车的料斗储存量得以调节，确保了摊铺机匀速稳定的摊铺，
《路基路面工程》教学大纲 东北大学资源与土木工程学院 2014年08月20日
《路基路面工程》教学大纲 （课程编号：B100900090，学分：3.5，学时：40/56） 一、课程的性质与目的 本课程是道路桥梁及渡河工程、交通工程等专业必修的一门专业主干课程，主要讲述公路与城市道路路基工程、路面工程的基本理论和基本知识。 本课程的教学目的，在掌握土木工程材料、材料力学、土质学与土力学等知识的基础上，通过本课程的教学，学生应掌握路基强度和稳定性的要求和设计方法；路基路面工程相关的交通、环境、材料的特性与要求、结构设计参数；掌握路面结构整体强度（刚度）的测试方法、结构层（包括土基）材料模量的确定和取值方法、交通量确定方法、路基路面工程质量检测与评定方法；路面材料与结构设计方法。课程重点：相关的基本概念、原理和方法；沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计；路面施工、养护和管理的基本流程。具有路基路面工程相关的设计、施工、养护和质量检测与评定的基本能力。 二、课程内容的教学要求 1、路基工程 （1）绪论：了解路基工程的特点，路基的作用，路面对路基的依赖关系，路基路面整体强度与刚度 的影响因素；掌握路基土的分类、路基工作区、土基强度（刚度）指标、路基临界高度、相对含水量与 干湿类型；了解路基的变形、破坏和防治措施。 （2）一般路基设计：熟练掌握路基典型横断面组成及一般路基设计要点；了解路基的基本构造及主要附属设施；理解路基压实的意义与作用机理、影响路基土压实效果的主要因素；掌握土基压实度与压实标准要求。 （3）路基稳定性设计：熟练掌握直线法和圆弧法验算路基的边坡稳定性；能进行陡坡路堤的稳定性验算；理解浸水路堤的稳定性验算。 （4）路基的防护与加固：了解路基的坡面防护与冲刷防护的类型与方法，初步掌握地基加固的类型与方法。 （5）挡土墙设计：掌握挡土墙的用途、类型与使用条件；能熟练进行挡土墙的土
路基路面工程课程设计 学院： 指导老师： 班级： 学号： 姓名：
课程设计任务书
目录 目录 1 基本设计资料 (1) 2 沥青路面设计 (1) 2.1轴载分析 (1) 2.2结构组合与材料选取 (4) 2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (4) 2.4 设计指标的确定 (5) 2.5路面结构层厚度的计算 (6) 2.6高等级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (7) 2.7 抗剪性检验 (8) 3 水泥混凝土路面设计 (9) 3.1交通量分析 (10) 3.2初拟路面结构 (11) 3.3确定材料参数 (11) 3.4计算荷载疲劳应力 (12) 3.5 计算温度疲劳应力 (12) 参考文献 (14)
1 基本设计资料 拟设计道路路线位于微丘区，公路自然划分为II1区。地震烈度为六级。 设计标高243.50m,地下水位1.5m。平均稠度为1.08，季节性冰冻地区，冻结深度为1.2m，所经地区多处为粉性土。 表1-1交通组成及交通量表 车型双向交通量 小客车3100 风潮HDF650 600 三菱PV413 720 黄河JN162A 1500 江淮HFF3150C07 810 雷诺JN75 750 山西SX341 800 东风YCY-900 800 尤尼克2766 80 交通量年平均增长率(%) 10.2 2 沥青路面设计 2.1轴载分析 我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数按表3-1确定。
﹙1﹚当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于25kN 的各级轴载i P 的作用次数i n 均换算成标准轴载P 的当量作用次数 N 。 35.4211 )( p p n C C N i i K i ∑== 式中：N — 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； i n — 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； P — 标准轴载（kN ）； i P — 各种被换算车型的轴载（kN ）； C 1— 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； C 2— 轴数系数。 K — 被换算车型的轴载级别。 当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算： ()11 1.21C m =+- 式中：m —轴数。
中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案 《路基路面工程技术》 一名词解释 1路基 2路基临界高度 3 设计弯沉值 4路堤和路堑 5半刚性基层 6高级路面 二. 填空 1路基路面应具有、、、 和等基本性能。 2路基按其干湿状态不同，分为、、和四类。 为保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基处于或状态。 3公路自然区划的原则是、和。 4路基防护与加固设施主要有、和_____________三类 5水泥混凝土板接缝按位置分为___________和___________,按其作用分为____________,_________和______________三种. 6路基横断面的典型形式有、、三类。 7路基边坡稳定性分析方法可分为和两类。 8按照挡土墙的设置位置，挡土墙可分为、, 和_________等类型。 9从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，路面可划分为、和三类。 10水泥混凝土路面设计理论是 11表征土基强度的主要参数有___________、___________和____________。 12提高重力式挡墙抗倾覆稳定性的措施________、_______、_________等。 13路基为路面提供坚实、稳固的基础，要求具有一定的强度、 __________ 和__________ 。 14高温使沥青路面强度和 _________ 大大降低，低温会使路面 ________ 。 15路基的自重应力大小是随着深度而逐步 __________ ，汽车荷载在路 基内产生轮重的应力，其大小是随着深度而逐步 __________ 。 16作用在重力式挡土墙上的外力，按其各力作用的性质可分为 __________ 力、 __________ 力和特殊力。
《路基路面工程》课程设计心得 为期一周的路基路面工程课程设计接近尾声，这一周对我们小组来说，即是充实的也是繁忙的。作为本学期《路基路面工程》学习的最后一个是实践性环节，对我们充满了挑战。从一开始的无从下手，到现在对设计软件、课程知识的运用自如，也让我们知道了，做学问必须应该沉下心去钻研。 本次课程设计的内容是设计路面结构，刚开始拿到课设题目时，觉得很难，一点也没有头绪，不知道该如何下手，经过组员的讨论以后，采用了分两步走的步骤来，即先确定好路基回弹模量和道路等级，经过讨论后确定路基回弹模量为38MPa，道路等级为一级公路。然后再分为两个小组，一个小组负责沥青路面的设计，另外一个小组负责水泥混凝土路面的设计，然后两个方案再进行汇总、比选。 我在本次课程设计中的任务是设计沥青路面结构，和最后资料的汇总整理。在开始做课设的时候也是毫无头绪，自认为磨刀不误砍柴工，看了好久的书，把涉及到的知识点全部弄明白了，才开始设计感谢组里的同学耐心给我讲解指导，用设计软件进行设计时，开始由于对软件也不熟悉，总是出现各种错误，不是有一个数据忘了输入就是路面层的厚度有问题，改了好几遍，才符合要求，以为万事大吉了，没想到再最后资料汇总整理时发现了一个沥青路面有大错误一级公路设计成了高速公路，不得不又重新改过，改正了n遍以后终于三个路面层结构全部符合要求，当然，在这不断改正的过程中，路基路面的软件也运用自如了。
最后，进行资料汇总整理，将我们前期的准备工作与后期设计的三个沥青路面结构设计方案以及三个混凝土路面结构设计方案，整理成正规的课程设计的样式，汇总到一个word文档里。本来以为这个工作很简单，没想到特别繁琐，首先，软件生成的数据都是以txt的形式生成的，复制到word里时，那些数据就有些错位了，最后，把他们整理成了表格的形式，，淡黄与淡绿的底色应该也会给人一种视觉上的舒适度吧。将计算过程分步骤写，看起来也比较有条理。本以为两三个小时能搞定的整理工作没想到前前后后用了八个小时，也算是达到了自己的最高水平了。最后还需要与小组成员共同讨论，定稿，力争完美。 通过这次课程设计让我对课本上学到的知识进一步得到了巩固，提高了我自主学习的能力，兴趣是最好的老师这次课设也让我感觉本以为枯燥乏味的计算公式、沥青混凝土面层结构也能变得如此有趣。这次课设更让我明白了，在设计中应严格遵守规范要求，满足设计了路面行车的安全性，而且设计的合理性、经济性、美观性也是极其重要的。当在设计的过程中一定要严格要求，发现错误应及时改正，力求完善，不能怕麻烦。严谨、求实这应该是我们桥梁工程学生必备的基本素质。最后，感谢老师这一学期来对我们的教导与帮助，不但丰富了我们的专业知识，更提高了我们对本专业的兴趣；同样，也感谢我们组成员对我的耐心帮助，团结就是力量！
东南大学路基路面期末复习题 1、简答题 1．路基横断面形式有哪些类型? 2.是否可以采用不同性质的土作为路基填料? 3．影响路基路面稳定性的因素主要有哪些? 4．简述路基沉陷及其原因。 5.陡坡路堤可能的滑动形式有那些?产生滑动的主要原因是什么? 6.冲刷防护有哪些方法和措施? ７.什么是挡土墙？怎样对挡土墙进行分类？ 8．路基排水设施有哪些? 9.旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型? １0.垫层有哪几种类型？各起什么作用? 2、论述题 1． 为什么最佳含水量可以获得好的压实效果?怎样控制含水量？ 2. 在重复荷载作用下，路基将产生什么样的变形结果？为什么? ３. 挡土墙倾覆的原因是什么?如何增强挡土墙的抗倾覆稳定性? 4. 挡土墙产生滑移破坏的原因是什么？如何增强挡土墙的抗滑稳定性? 5． 旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型？如何选用？ 6. 在沥青路面和水泥路面的结构设计中,轴载换算有什么不同?为什么? 3、分析与计算题 １．某砂类土挖方路基边坡，?=27°，c =1３.９0ＫＰａ,γ=1６.９0KN/m 3 ，Ｈ＝7.0m ，采用边坡1︰０．５。假定][c K 25.1=。 ①验算边坡的稳定性; ②当min K =1．２5时，求允许边坡坡度;
③当min K ＝１．２５时，求边坡允许最大高度。 2.某新建公路某路段,初拟普通水泥混凝土路面板厚26cm ，取弯拉弹性模量３×１04MPa ；基层选用水泥稳定砂砾,厚25ｃm ，回弹模量50０MPa;垫层为天然砂砾，厚度25cm,回弹模量３00 ＭPa;路基土回弹模量30 MP ａ。试求该路段基层顶面当量回弹模量。 3.公路自然区划II 区某二级公路采用普通水泥混凝土路面结构,基层为水泥稳定砂砾，垫层为石灰土，水泥混凝土板平面尺寸为４．5m 、长为５．0m,纵缝为设拉杆的平缝,横缝为不设传力杆的假缝。初拟板厚h =２3 c ｍ,取弯拉强度标准值为r f =5．0 MPa,相应弯拉弹性模量为c E ＝3．1×104ＭPa 。设计基准期内设计车道标准轴载累积作用次数为e N =1500×104轴次,基层顶面当量回弹模量t E =178ＭPa 。 ① 计算荷载疲劳应力? ② 计算温度疲劳应力? ③ 验证该路面结构能否承受设计基准期内荷载应力和温度应力综合疲劳作用。 4．某路段路基填土高度２20cm ，水泥混凝土路面结构层当量厚度88ｃm ，路基工作区深度２80 cm ，问原地基是否承受车辆荷载？为什么？ ５．某路堤填料?=42?，边坡1：１.４5,砂类土，判断该路堤是否失稳。 参考答案 一、名词解释 1.路床: 路床是路面的基础，是指路面结构层底面以下80cm 深度范围内的路基部分。路床分上、下两层:路面结构层底面以下0－30ｃm 深度范围内的路基称为上路床;路面结构层底面以下3０-80c ｍ深度范围内的路基称为下路床。 2. 面层: 直接与行车和大气接触的表面层次。与基层和垫层相比,承受行车荷载较大的垂直压力、水平力和冲击力的作用，还受降水和气温变化的影响。应具有较高的结构强度、抗变形能力和水温稳定性，耐磨，不透水，表面还应具有良好的平整读和粗糙度。 3.路基干湿类型： 路基的干湿类型是指路基在最不利季节所处的干湿状态。路基的干湿类型划分为干燥、
沥青路面厚度设计 计 算 书 学号： 姓名： 班级： 成绩： 日期：2014年9月
沥青路面厚度设计 A、基本情况 某地拟新建一条二级公路省道，路线总长21km，双向四车道，路面宽度为16m，该地属公路自然区划IV区，路基为低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m，路床顶距地下水位平均高度1.4m，属中湿状态，根据室内试验法确定土基回弹模量50MPa，年降雨量1200mm，最高气温39℃，最低气温-10℃。拟采用沥青混凝土路面，根据规范规定，查表得其设计使用期12年。 B、交通荷载情况 根据区域交通分析预测近期交通组成和交通量如表1所示，交通量年平均增长率为4%。 表1 近期交通组成与交通量 要求：试根据交通荷载等级，选择相应的基层（和底基层）材料进行组合设计，并根据进行沥青路面厚度设计计算，编制计算书（计算书格式及编目示例附后）。
一、基本设计条件与参数 依题意得，基本设计条件如下：新建二级公路，双向四车道，路面宽度16m ，公路自然区划IV 区，低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m ，路床顶距地下水位平均高度1.4m ，中湿状态，年降雨量1200mm ，最高气温39℃，最低气温-10℃。 基本参数如下：土基回弹模量50MPa ，设计使用期12年，交通量年平均增长率为4%。 二、交通量分析 本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN 为标准轴载，以BZZ-100表示。 1. 当设计弯沉值为指标时，当量轴次计算公式及计算结果如下： 4.35 121 k i i i P N C C n P =?? = ? ??∑ 注：轴载小于25kN 的轴载作用不计 查《规范》得该公路车道系数为0.4，累计当量轴次计算如下： ()[]()[] （次）6 12 10835.84.0418.402704 .0365104.0136511?=???-+=?-+= ηN r r N t e 属于中等交通。 2. 以半刚性基层层底拉应力为指标计算当量轴次
15秋学期《路基路面工程》在线作业2 单选题多选题判断题 一、单选题（共 2 道试题，共 10 分。） 1. 沥青混凝土的水稳性指标，除通常采用浸水马歇尔试验和沥青—矿料的粘附性试验，以检验沥青混合料受水损害时的（），对于最低气温低于-21.5℃寒冷地区，还应增加沥青混合料冻融劈裂残留强度试验。 A. 抗压性能 B. 抗剪性能 C. 抗弯拉性能 D. 抗剥落性能 -----------------选择：D 2. 路床是路面的基础，是指路面底面以下80cm范围内的路基部分，承受由路面传来的荷载，在结构上分为上路床（0-30cm）及下路床（）两层。 A. 30-80cm B. 30-50cm C. 30-150cm D. 80-150cm -----------------选择：A 15秋学期《路基路面工程》在线作业2 单选题多选题判断题 二、多选题（共 8 道试题，共 40 分。） 1. 按水力计算特点，沟渠横断面设计方法可分为：（），这些方法可以分别采用，必要时亦可综合选用。 A. 选择法 B. 试算法 C. 分析法 D. 最佳横断面法 -----------------选择：ABCD 2. 从水泥混凝土路面板上割取长和宽各为dx∑Z＝0，∑My＝0，∑Mx和dy高为h的单元，根据单元的平衡条件（＝0）可导出当板表面作用竖向荷载p，地基对板底面作用竖向反力q时，板中心挠曲面的微分方程为（）：式中—拉普拉斯算子；D—板的弯曲刚度；W—板的挠度，即地基表面的沉陷。 A. a B. b C. c D. d -----------------选择：A 3. 按照挡土墙的结构型式，挡土墙主要可分为：（）。