一、课程设计的目的和要求

课程设计是高等学校学生在校学习专业课得一个重要环节，也是学生综合运用所学知识解决实际问题和独立钻研的好时机。课程实际在教学上的要求是：

1. 培养综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力； 2. 系统巩固并提高基础理论课与专业知识； 3. 了解路基路面整体设计与个体设计的有机联系； 4. 提高与加强设计、计算、绘图及编制说明书的基本技能。

二、题目

1、交通调查

在开放交通第一年不利季节调查的双向双车道平均日交通量：

车 型 解放 CA-10 B 黄河 JN-150 日野 KB-211 太脱拉 138 东风 EQ-140 黄河 JN362 跃进 230 总重（ kN ） 后轴重（ kN ） 80.25 150.60 147.55 211.40 90.0 190.0 48.5 60.0 101.6 100 160 69.3 127 33.3 后轴数 1 1 1 2 1 1 1 辆 / 日 900 360 123 74 1030 21 350 说明：以上各种车型前轴均为单轴单轮。

预计未来十年，交通量年平均增长率为 9% ， 10 年后增长率为 3% 。原有路面宽度 9 米 ，厚度为 25 cm 天然砂砾垫层， 20cm 石灰土基层， 2.5cm 沥青表处面层。

2、沿线路基情况

沿线土质为粉质轻亚粘土，WL=30%，WP=12%，当地多年平均最大冻深为 1.1m （气象部门调查的田野冻深）。

K0+500~K1+500段，路槽底距地下水位2.6m ； K1+500~K3+500段，路槽底距地下水位2.1m；

K3+500~K5+000段，测得路槽底以下80 cm分层含水量为：19.55% 、19.90% 、20.78% 、21.10% 、21.74% 、21.10% 、21.66% 、21.90% （0~ 80cm , 每10cm为一层）；

K5+000~K6+300段，路基填土高度为0.8m ，调查得地下水埋深为1.4m。

3、原路弯沉情况

对 K3+500~K5+000 段，在冻前进行路面弯沉实测弯沉值为：187 、120 、 113 、160 、196 、131 、169 、165 、156 、158 、99 、165 、190 、183 、 158 、162 、144 、126 、182 、183 、185 （单位为1/100mm）。

4、筑路材料调查

沿线可采集各种砂、石料；附近有矿渣、炉渣可利用；水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。

5、造价参考

沥青混凝土：140RMB/m2/15cm； 水泥混凝土：100RMB/m2/23cm。 半刚性基层：43RMB/m2/20cm。 底基层：38RMB/m2/30cm。 路拌：25 RMB/m2/15cm。 二灰稳定基层：28RMB/m2/20cm。 二灰稳定基层：41RMB/m2/35cm。 二灰稳定底基层：43RMB/m2/40cm。 二灰稳定底基层：33RMB/m2/30cm。 水泥稳定基层：29RMB/m2/20cm。 水泥稳定基层：51RMB/m2/35cm。 水泥稳定底基层：50RMB/m2/40cm。 水泥稳定底基层：38RMB/m2/30cm。

三、课程设计的步骤

一.沥青混凝土路面设计

1） 轴载分析

该地区的交通组成情况如下表

交通组成表 车 型 解放 CA-10 B 黄河 JN-150 日野 KB-211 太脱拉 138 东风 EQ-140 黄河 JN362 跃进 230 总重（ kN ） 后轴重（ kN ） 80.25 150.60 147.55 211.40 90.0 190.0 48.5 60.0 101.6 100 160 69.3 127 33.3 后轴数 1 1 1 2 1 1 1 辆 / 日 900 360 123 74 1030 21 350 说明：以上各种车型前轴均为单轴单轮。

（1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 a).轴载换算

4.35?P?轴载换算采用如下的计算公式：N?C1C2Ni?i??P?

式中： N —标准轴载当量轴次，次/日

ni—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日 P—标准轴载，KN

pi—被换算车辆的各级轴载，KN K—被换算车辆的类型数

c1—轴载系数，c1?1?1.2(m?1)，m是轴数。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，应考虑轴数系数。

c2：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。

轴载换算结果如表所示 车型 解放CA-10 B 黄河 JN-150 日野 KB-211 太脱拉 138 东风 EQ-140 黄河 JN362 跃进 230 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 后轴 前轴 后轴 后轴 pi 60.00 49.00 101.60 47.55 100.00 51.4 80.00 69.3 63.00 127.00 33.3 c1 1 1 1 1 1 1 2.2 1 1 1 1 4.35c2 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 1 6.4 1 1 ni 900 360 360 123 123 74 74 1030 21 21 350 pi4..35c1c2ni() P97.54 103.47 385.74 31.02 123.00 21.19 61.67 208.94 18.01 59.40 2.93 1112.91 ?P?N?C1C2Ni?i??P?注：轴载小于25KN的轴载作用不计。 b).累计当量轴数计算

根据设计规范，二级公路沥青路面的设计年限为12年，双车道的车道系数?是0.6~0.7取0.65，预计未来十年，交通量年平均增长率为??=9% ， 10 年后增长率为?=3%，累计当量轴次：

?(1???)N???t?1??365?N1???

10（1?0.09）?1?365?1112.91?0.65??4011509次

0.09??(1??)N????t?1??365?N1(1???)t??

210（1?0.03）?1?365?1112.91?（1?0.09）?0.65??1268900次0.03?

Ne=N?+N??=4011509+1268900=5280409次

（2）验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 a).轴载换算

8p 验算半刚性基底层底拉应力公式为 N'??c1c2ni(i)

Pi?1'k式中：c1'为轴数系数，c1'?1?2(m?1)

' c2为轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1，四轮组为0.09。

计算结果如表所示： 车型 解放CA-10 B 黄河 JN-150 日野 KB-211 太脱拉 138 东风 EQ-140 黄河 JN362 后轴 后轴 后轴 前轴 后轴 后轴 前轴 后轴 pi 60.00 101.60 100.00 51.4 80.00 69.3 63.00 127.00 k''c1' 1 1 1 1 3 1 1 1 'c2 ni 900 360 123 74 74 1030 21 21 c1c2ni(''pi8) P1 1 1 18.5 1 1 18.5 1 15.1 408.7 123.0 6.7 37.2 54.8 9.6 142.1 797.2 pN??c1c2ni(i)8P i?1注：轴载小于50KN的轴载作用不计。

b).累计当量轴数计算

根据设计规范，二公路沥青路面的设计年限为12年，四车道的车道系数?是0.6~0.7取0.65，预计未来十年，交通量年平均增长率为??=9% ， 10 年后增长率为?=3%，累计当量轴次：

?(1???)N??t?1??365?N1???

10（1?0.09）?1?365?797.2?0.65??2873525次

0.09??