路基路面工程
课程设计
沥青路面结构设计
姓名：
班级： 土木
老师：
日期： 2015
连交通学土木安全工程学院铁道教研室
目录
路基路面工程课程设计务书 3
路基路面工程设计 7
设计目意义7
二路面路基设计题7
1 高速公路基设计资料7
2 设计7
3设计方法设计容9
31轴载分析9
311半刚性基层层底拉应力验算10
312设计年限车道累计量轴次数11
32设计指标确定11
33拟定路面结构组合方案厚度12
34路基回弹模量确定13
35厚度计算层底弯拉应力计算14
351方案设计14
3511厚度计算14
3512层层底弯拉应力计算 15
352方案设计19
3521厚度计算19
3522层层底弯拉应力计算 20
36双方案选24
三原道路补强设计25
1设计资料25
2初拟路面设计26
21补强方案26
22弯沉计算26
23轴载换算27
24计算加铺层厚度27
A验法27
B理法27
参考文献
路基路面工程课程设计务书
设计目意义：
通课程设计学生够根已知设计资料求完成高速公路沥青砼路面结构组合设计沥青路面改建设计掌握沥青路面结构设计般方法具备初步独立设计力熟记路面结构组合设计基原理掌握层弹性体系厚度换算方法（包括弯沉设计指标厚度换算层底弯拉应力验算指标厚度换算）沥青砼路面厚度设计解老路调查方法容全面掌握旧路补强设计流程提高综合运学理知识具备独立分析问题解决问题力
二设计题目：
（）高速公路沥青路面结构设计
1基设计资料：
辽宁某两预修建条四车道高速公路路基宽度26米设中央分隔带计算行车速度100Kmh全线全封闭全立交设计交通量20年预测根调查研究预计通车公路线年交通量均增长率：前十年γ6十年3该区处Ⅱ2区粘质土稠度10路线位原微丘区填土高度均250米次设计填土高度150m填土高度40m水位位路基设计标高2m线碎石产量丰富石料质量良线石灰厂水泥厂产量质量外附发电厂粉煤灰储量极丰富项目建设项目域较缺乏砂砾调查勘探中未发现影响工程稳定良工程质现象区属季节性冰冻区土基冻深50cm预测该路竣工第年交通组成页表
求根设计资料设计计算确定合理半刚性沥青路面结构
2设计：
（1）交通部颁公路沥青路面设计规范北京：民交通出版社
(2)交通部颁公路工程技术标准北京：民交通出版社
(3)交通部颁公路城市道路设计手册相关书籍
（4）路基路面工程教材
预测交通组成表
序号
车型
前轴重（KN）
轴重
（KN）
载重
（KN）
轴数
轴轮组数
轴距
交通量（次日）
1
五十铃
21
21
2
解放CA10B
194
6085
50
1
双轮组
3
3
黄河JN151
49
1016
85
1
双轮组
2
4
黄河JN163
595
115
100
1
双轮组
2
5
江淮HF150
492
963
120
1
双轮组
1
6
长征CE160
452
837
60
2
双轮组
≤3m
3
7
交通SH361
600
1100
150
2
双轮组
≤3m
4
3设计方法设计容
（1）轴载分析完成设计年限车道累计量轴次换算分析
（2）设计指标确定包括设计弯沉确定层材料层底拉应力确定
（3）结构组合材料选取根设计资料确定合理面层类型（包括面层材料级配类型）
（4）拟定两种路面结构组合厚度方案确定结构层材料计算参数（抗压模量劈裂强度）
（5）土基回弹模量确定
（6）根公路沥青路面设计规范验算拟定路面结构进行厚度计算
（7）结构层底弯拉应力验算
4设计提交成果求：
规定设计时间认真独立完成课程设计提交真实设计成果达预定学目具体求：
（1）总体求：根设计资料初步拟定2种路面方案2种方案进行济技术较（济技术较初始修建费种材料单价见附录表）
（2）求出计算代表车型轴载换算程（两种：种设计弯沉值指标沥青层层底拉应力验算时轴载换算种进行半刚性基层层底拉应力验算时轴载换算）
（3）拟定路面结构方案应明确标示出种材料名称厚度设计时模量值列出路面结构计算验算程
5附录（材料价钱）
材料名称
单位
材料单价（元）
材料名称
单位
材料单价（元）
SMA沥青混合料
m3
78012
二灰土
m3
82
OGFC沥青混合料
m3
800
水稳碎石
m3
14722
细粒式沥青砼
m3
68725
石灰稳定碎石
m3
9172
细粒式沥青砼（改性）
m3
753
二灰碎石
m3
14675
中粒式沥青砼
m3
57123
级配碎石
m3
863
粗粒式沥青砼
m3
52136
5石灰土（土基处治）
m3
180
(二)老路补强设计
1设计资料
某二级公路中K1+000K1+800段老路结构水结碎石层3cm沥青表处黄河JN150标准装载车（相BZZ100）实测回弹弯沉值表：
桩号
左轮弯沉（001mm）
右轮弯沉（001mm）
左右轮
均弯沉
初读数
终读数
弯沉值
初读数
终读数
弯沉值
K1+000
45
24
67
35
100
57
24
65
41
200
61
39
54
32
300
72
47
63
50
400
73
52
54
32
500
36
17
47
18
600
53
20
66
37
700
45
18
52
30
800
57
22
45
21
S
现级机关批准改建关补强设计资料收集：
（1） 现交通量换算BZZ100N1932量日（考虑车道系数）
（2） 调查交通量年均增长率10
（3） 交通量15年预测
（4） 路基宽12m路面宽9m土质粉质低液限粘土干湿类型中湿
（5） 测定弯沉时路表温度前5时均气温T020℃
（6） 季节影响系数取11湿度影响系数13
（7） 补强采双层结构层沥青混凝土层水泥稳定碎石
2设计求
（1） 拟定补强层厚度确定材料设计参数
（2） 计算设计弯沉系数
（3） 求算弯沉控制设计时老路综合回弹模量
（4） 求算路面结构层回弹模量
三时间安排：
总时间2周10天中包括讲授计算答疑辅导等环节时间分配根实际情况确定
般情况安排：
1设计准备讲授1天
2新建路面结构设计计算方案较4天
3改建路面结构设计计算2天
4整理计算书设计文件2天
5答辩1天
6全程教师答疑指导
四课程设计计算说明书撰写规范
1．说明书格式
说明书手写印均手写黑色蓝黑色墨水工整书写印5号字B5纸左右留20mm
2．说明书结构求
(1) 封面
(2) 务书
(3) 目录：目录层次清晰出标题页次目录项序号参考文献
(4) 正文：正文应目录中编排章节次撰写求计算正确述清楚文字简练通插图简明书写整洁文中图表徒手绘制书写
(5) 参考文献：参考文献必须学生课程设计中真正阅读运文献正文中出现序排列类文献书写格式：
a 图书类参考文献
序号 作者名书名(版次)出版单位出版年：引部分起止页码
b翻译图书类参考文献
序号 作者名书名译者(版次)出版单位出版年：引部分起止页码
c期刊类参考文献
序号 作者名文集名期刊名年卷（期）：引部分起止页码
五课程设计答辩
答辩课程设计重教学环节通答辩学生进步发现设计中存问题进步搞清尚未弄懂甚理解未考虑问题取更收获圆满达课程设计目求
1．答辩资格
计划完成课程设计务指导教师审查通设计图纸说明书文等文件签字者方获参加答辩资格
2．答辩
答辩中学生须报告设计容（约5分钟）回答老师提问3~4问题回答考签提出问题学生答辩时间约10分钟答辩程中指定教师进行纪录供评定成绩时参考
3．课程设计成绩评定
课程设计成绩指导教师答辩组两部分评分组成两部分权重占50
课程设计成绩分：优秀良中等格格五等级优秀者般超答辩数20
答辩格者抄袭雷现象视次课程设计合格必须重修
路基路面工程
设计目意义：
通课程设计学生够根已知设计资料求完成高速公路沥青砼路面结构组合设计沥青路面改建设计掌握沥青路面结构设计般方法具备初步独立设计力熟记路面结构组合设计基原理掌握层弹性体系厚度换算方法（包括弯沉设计指标厚度换算层底弯拉应力验算指标厚度换算）沥青砼路面厚度设计解老路调查方法容全面掌握旧路补强设计流程提高综合运学理知识具备独立分析问题解决问题力
二设计题目：
（）高速公路沥青路面结构设计
1基设计资料：
辽宁某两预修建条四车道高速公路路基宽度26米设中央分隔带计算行车速度100Kmh全线全封闭全立交设计交通量20年预测根调查研究预计通车公路线年交通量均增长率：前十年γ6十年3该区处Ⅱ2区粘质土稠度10路线位原微丘区填土高度均250米次设计填土高度150m填土高度40m水位位路基设计标高2m线碎石产量丰富石料质量良线石灰厂水泥厂产量质量外附发电厂粉煤灰储量极丰富项目建设项目域较缺乏砂砾调查勘探中未发现影响工程稳定良工程质现象区属季节性冰冻区土基冻深50cm预测该路竣工第年交通组成页表
求根设计资料设计计算确定合理半刚性沥青路面结构
2设计：
（1）交通部颁公路沥青路面设计规范北京：民交通出版社
(2)交通部颁公路工程技术标准北京：民交通出版社
(3)交通部颁公路城市道路设计手册相关书籍
(4)路基路面工程教材
预测交通组成表
序号
车型
前轴重（KN）
轴重
（KN）
载重
（KN）
轴数
轴轮组数
轴距
交通量（次日）
1
五十铃
21
21
2
解放CA10B
194
6085
50
1
双轮组
330
3
黄河JN151
49
1016
85
1
双轮组
230
4
黄河JN163
595
115
100
1
双轮组
230
5
江淮HF150
492
963
120
1
双轮组
130
6
长征CE160
452
837
60
2
双轮组
≤3m
330
7
交通SH361
600
1100
150
2
双轮组
≤3m
430
3设计方法设计容
31轴载分析
设计弯沉值指标沥青层层底拉应力验算时换算标准轴P量轴次N 根公路沥青路面设计规范JTGD502006公式计算中P100KN
五十铃计算忽略计
解放CA10B4
前轴：1 64 194KNP100KN 330
轴：1 1 6085KNP100KN 330
C1轴数系数设计弯沉指标计算时双轴轴轴数系数式计算：
C1 1+12（m1）
C2轮组系数：双轮组10单轮组64四轮组038
根 车型制成计算列表：
车型
P1（KN）
C1
C2
Ni
解放CA10B
前轴
194
1
64
330
129
轴
6085
1
1
3802
黄河JN151
前轴
49
1
64
230
6611
轴
1016
1
1
24644
黄河JN163
前轴
595
1
64
230
15384
轴
115
1
1
42244
江淮HF150
前轴
492
1
64
130
3803
轴
963
1
1
11034
长征CE160
前轴
452
1
64
330
6676
轴
837
22
1
33481
交通SH361
前轴
60
1
64
430
29827
轴
110
22
1
143202
320837
311进行半刚性基层层底拉应力验算时换算标准轴P量轴次N＇
C1轴数系数：拉应力设计指标时双轴轴轴数系数式计算：C1 1+2（m1）
C2轮组系数：双轮组10单轮组185四轮组009
车型
P1（KN）
C1
C2
Ni
解放CA10B
前轴
194
1
185
330
001
轴
6085
1
1
620
黄河JN151
前轴
49
1
185
230
1414
轴
1016
1
1
26114
黄河JN163
前轴
595
1
185
230
6684
轴
115
1
1
70358
江淮HF150
前轴
492
1
185
130
826
轴
963
1
1
9615
长征CE160
前轴
452
1
185
330
1064
轴
837
3
1
23847
交通SH361
前轴
60
1
185
430
13361
轴
110
3
1
276523
430427
312设计年限车道累计量轴次数
拟建公路级公路路面设计年限20年期交通量均增长率45双四车道设计车道系数取η04
a设计弯沉值指标沥青层层底拉应力验算时设计年限车道累计量轴次数：
b进行半刚性基层层底拉应力验算时设计年限车道累计量轴次数：
累计量轴次数1200万次车道交通等级重交通应属高级路面
321设计指标确定：
（1）设计弯沉值计算：
根规范805：
高级级公路公路等级系数Ac10沥青混凝土路面面层类型系数As10半刚性基层底基层总厚度20cm基层类型系数Ab10
（2）层容许拉应力：
根规范
沥青混凝土层：
细粒式沥青混凝土：
中粒式沥青混凝土：
粗粒式沥青混凝土：
水泥稳定碎石：
石灰土：
二灰土
33拟定路面结构组合方案厚度
细粒式沥青混凝土
4
中粒式沥青混凝土
6
粗粒式沥青混凝土
10
水泥稳定碎石
？
二灰土
14
级配碎石
30
土基
路面组合方案拟定两种简图示：单位：cm
细粒式沥青混凝土
4
中粒式沥青混凝土
6
粗粒式沥青混凝土
8
水泥稳定碎石
20
石灰土
？
级配碎石
25
土基
方案 方案二
34路基回弹模量确定
土质黏质土区然区Ⅱ2区水位位路基设计标高2m处根规范附录F路基土均稠度ωc1然区划土质土基回弹模量E026Mpa根规范求路基回弹模量E0应该等30 时应路基 进行加固处理
采化学加固法高强度硅酸盐水泥加速凝剂组成浆液采压力灌注 方法土颗粒胶结起起土加固作加固取路基回弹模量E040MPa
者采换填土层法排水固结法
时设计资料整理表：
层位
结构层材料名称
厚度cm)
20℃抗压模量（MPa）
劈裂强度（MPa）
容许应力（MPa）
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
14
041
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
10
029
3
粗粒式沥青混凝土
8
1000
10
029
4
水泥稳定碎石
20
1500
05
023
5
石灰土
550
0225
008
6
级配碎石
25
225
—
—
7
二灰土
14
750
—
025
8
新建路基
—
40
—
—
35厚度计算层底弯拉应力计算
351方案设计：采三层体系计算模型
3511厚度计算
令实际弯沉弯沉综合修正系数
BZZ100式中163p07MPaδ1065cm（详见书P230）
弹性三层体系实际弯沉值
理弯沉系数
层体系弯沉等效原换算三层体系图示
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20 1200MPa ？
550MPa ？
225MPa 25
中层厚度
（cm
查三层体系表面弯沉系数诺谟图
查诺谟图α54
三层体系表面弯沉系数诺谟图计算理弯沉公式：
查诺谟图H48×10655112cm
cm
3512层层底弯拉应力计算
a 细粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20 ？
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图<0表明该层层底受弯曲压应力满足求
b 中粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
3
查三层体系诺谟图<0 满足求
c 粗粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图<0 满足求
d 水泥稳定碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图 018 144
查三层体系诺谟图 084
<023
e 石灰土级配碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图 010 11
查三层体系诺谟图 092
<008
级配碎石层底弯拉应力
根述值查诺谟图009 123 084
<008
综述路面结构设计满足底层拉应力求土基冻深50cm沥青层15cm总厚度68cm查规范防冻厚度4045cm满足防冻设计求方案设计合理
352方案二计算：(采三层体系计算体系）
3521厚度计算
层体系弯沉等效原换算三层体系图示
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa ？ 1400MPa ？
750MPa 14
225MPa 30
中层厚度
查三层体系表面弯沉系数诺谟图
查诺谟图α56
三层体系表面弯沉系数诺谟图计算理弯沉公式：
查诺谟图H5×10655325
cm
3522层底弯拉应力计算
a细粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17 1200MPa ？
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图<0表明该层层底受弯曲压应力满足求
b中粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图<0 满足求
c粗粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图<0 满足求
d水泥稳定碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图 014 136
查三层体系诺谟图 096
<023
e石灰土级配碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图 012 102
查三层体系诺谟图 092
<008
级配碎石层底弯拉应力
根述值查诺谟图007 126 112
<008
综述路面结构设计满足底层拉应力求土基冻深50cm沥青层18cm总厚度81cm查规范防冻厚度4045cm满足防冻设计求方案二设计合理
36双方案选
二中方案进行济方案选种材料价格
材料名称
单位
材料单价（元）
材料名称
单位
材料单价（元）
SMA沥青混合料
m3
78012
二灰土
m3
82
OGFC沥青混合料
m3
800
水稳碎石
m3
14722
细粒式沥青砼
m3
68725
石灰稳定碎石
m3
9172
细粒式沥青砼（改性）
m3
753
二灰碎石
m3
14675
中粒式沥青砼
m3
57123
级配碎石
m3
863
粗粒式沥青砼
m3
52136
5石灰土（土基处治）
m3
180
单位面积济预算
方案：s68725×4+57123×6+52136×8+14722×20+18×5+863×25
2749+342738+417088+29444+90+215751535916元
方案二：s68725×4+57123×6+52136×10+14722×17+82×14+863×30
2749+342738+52136+250274+1148+25891762972元
满足道路运行前提方案方案二更加济
（二）原道路补强设计
1设计资料
某二级公路中K1+000K1+800段老路结构水结碎石层3cm沥青表处黄河JN150标准装载车（相BZZ100）实测回弹弯沉值表：
桩号
左轮弯沉（001mm）
右轮弯沉（001mm）
左右轮
均弯沉
初读数
终读数
弯沉值
初读数
终读数
弯沉值
K1+000
45
24
42
67
35
56
49
100
57
24
66
65
41
48
57
200
61
39
44
54
32
44
44
300
72
47
50
63
50
26
38
400
73
52
42
54
32
44
43
500
36
17
38
47
18
58
48
600
53
20
66
66
37
58
62
700
45
18
54
52
30
44
48
800
57
22
70
45
21
48
59
4989 S 798
现级机关批准改建关补强设计资料收集：
（8） 现交通量换算BZZ100N1932量日（考虑车道系数）
（9） 调查交通量年均增长率10
（10） 交通量15年预测
（11） 路基宽12m路面宽9m土质粉质低液限粘土干湿类型中湿
（12） 测定弯沉时路表温度前5时均气温T020℃
（13） 季节影响系数取11湿度影响系数13
（14） 补强采双层结构层沥青混凝土层水泥稳定碎石
2初拟路面设计
21补强方案
该道路二级公路拟采双层结构层中粒式沥青混凝土层水泥稳定碎石
采图解法（利诺莫图）求解补强层厚度
中粒式沥青混凝土 6
水泥稳定碎石 ？
原路面
计算结构层设计参数
层位
结构层材料名称
劈裂强度(MPa)
容许拉应力（MPa）
1
中粒式沥青混凝土
10
038
2
水泥稳定碎石
06
026
22弯沉值计算
λ保证率系数二级公路20
798
季节影响素11
西北黄土区考虑然条件特殊性湿度影响系数13
温度修正系数原路面沥青路面厚度3cm考虑项
23轴载换算
N1932量日取05
公路等级二级沥青混凝土面层半刚性基层取值：
路面设计弯沉值
24计算加铺层厚度
图解法（利诺莫图）：
原路面量回弹模量计算
—标准轴载汽车原路面测弯沉值承载板相压强条件测回弹变形值没资料情况推荐取值11（轮系弯沉法）
—原路面量回弹模量扩系数没资料时取1
弯沉综合修正系数
BZZ100式中145（详见书P388）p07δ1065
弹性三层体系实际弯沉值
理弯沉系数
反算厚度
查三层体系表面弯沉系数诺谟图
查诺谟图α48
三层体系表面弯沉系数诺谟图计算理弯沉公式：
查诺谟图H11×10651172cm
取H12cm
综述老路补强设计采中粒式沥青混凝土6cm水稳碎石12cm方面满足求
附录：三层体系诺莫图
参考文献：
路基路面工程 北京民交通出版社2014
城市道路设计规范 北京 中国建设工业出版社2008
公路路基设计规范 北京民交通出版社2012
公路工程 北京清华学出版社 2008
道路工程 北京清华学出版社 2012
公路沥青路面设计规范北京 民交通出版社2012
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路基路面工程
课程设计
沥青路面结构设计
姓名：
班级： 土木
老师：
日期： 2015
连交通学土木安全工程学院铁道教研室
目录
路基路面工程课程设计务书 3
路基路面工程设计 7
设计目意义7
二路面路基设计题7
1 高速公路基设计资料7
2 设计7
3设计方法设计容9
31轴载分析9
311半刚性基层层底拉应力验算10
312设计年限车道累计量轴次数11
32设计指标确定11
33拟定路面结构组合方案厚度12
34路基回弹模量确定13
35厚度计算层底弯拉应力计算14
351方案设计14
3511厚度计算14
3512层层底弯拉应力计算 15
352方案设计19
3521厚度计算19
3522层层底弯拉应力计算 20
36双方案选24
三原道路补强设计25
1设计资料25
2初拟路面设计26
21补强方案26
22弯沉计算26
23轴载换算27
24计算加铺层厚度27
A验法27
B理法27
参考文献
路基路面工程课程设计务书
设计目意义：
通课程设计学生够根已知设计资料求完成高速公路沥青砼路面结构组合设计沥青路面改建设计掌握沥青路面结构设计般方法具备初步独立设计力熟记路面结构组合设计基原理掌握层弹性体系厚度换算方法（包括弯沉设计指标厚度换算层底弯拉应力验算指标厚度换算）沥青砼路面厚度设计解老路调查方法容全面掌握旧路补强设计流程提高综合运学理知识具备独立分析问题解决问题力
二设计题目：
（）高速公路沥青路面结构设计
1基设计资料：
辽宁某两预修建条四车道高速公路路基宽度26米设中央分隔带计算行车速度100Kmh全线全封闭全立交设计交通量20年预测根调查研究预计通车公路线年交通量均增长率：前十年γ6十年3该区处Ⅱ2区粘质土稠度10路线位原微丘区填土高度均250米次设计填土高度150m填土高度40m水位位路基设计标高2m线碎石产量丰富石料质量良线石灰厂水泥厂产量质量外附发电厂粉煤灰储量极丰富项目建设项目域较缺乏砂砾调查勘探中未发现影响工程稳定良工程质现象区属季节性冰冻区土基冻深50cm预测该路竣工第年交通组成页表
求根设计资料设计计算确定合理半刚性沥青路面结构
2设计：
（1）交通部颁公路沥青路面设计规范北京：民交通出版社
(2)交通部颁公路工程技术标准北京：民交通出版社
(3)交通部颁公路城市道路设计手册相关书籍
（4）路基路面工程教材
预测交通组成表
序号
车型
前轴重（KN）
轴重
（KN）
载重
（KN）
轴数
轴轮组数
轴距
交通量（次日）
1
五十铃
21
21
2
解放CA10B
194
6085
50
1
双轮组
3
3
黄河JN151
49
1016
85
1
双轮组
2
4
黄河JN163
595
115
100
1
双轮组
2
5
江淮HF150
492
963
120
1
双轮组
1
6
长征CE160
452
837
60
2
双轮组
≤3m
3
7
交通SH361
600
1100
150
2
双轮组
≤3m
4
3设计方法设计容
（1）轴载分析完成设计年限车道累计量轴次换算分析
（2）设计指标确定包括设计弯沉确定层材料层底拉应力确定
（3）结构组合材料选取根设计资料确定合理面层类型（包括面层材料级配类型）
（4）拟定两种路面结构组合厚度方案确定结构层材料计算参数（抗压模量劈裂强度）
（5）土基回弹模量确定
（6）根公路沥青路面设计规范验算拟定路面结构进行厚度计算
（7）结构层底弯拉应力验算
4设计提交成果求：
规定设计时间认真独立完成课程设计提交真实设计成果达预定学目具体求：
（1）总体求：根设计资料初步拟定2种路面方案2种方案进行济技术较（济技术较初始修建费种材料单价见附录表）
（2）求出计算代表车型轴载换算程（两种：种设计弯沉值指标沥青层层底拉应力验算时轴载换算种进行半刚性基层层底拉应力验算时轴载换算）
（3）拟定路面结构方案应明确标示出种材料名称厚度设计时模量值列出路面结构计算验算程
5附录（材料价钱）
材料名称
单位
材料单价（元）
材料名称
单位
材料单价（元）
SMA沥青混合料
m3
78012
二灰土
m3
82
OGFC沥青混合料
m3
800
水稳碎石
m3
14722
细粒式沥青砼
m3
68725
石灰稳定碎石
m3
9172
细粒式沥青砼（改性）
m3
753
二灰碎石
m3
14675
中粒式沥青砼
m3
57123
级配碎石
m3
863
粗粒式沥青砼
m3
52136
5石灰土（土基处治）
m3
180
(二)老路补强设计
1设计资料
某二级公路中K1+000K1+800段老路结构水结碎石层3cm沥青表处黄河JN150标准装载车（相BZZ100）实测回弹弯沉值表：
桩号
左轮弯沉（001mm）
右轮弯沉（001mm）
左右轮
均弯沉
初读数
终读数
弯沉值
初读数
终读数
弯沉值
K1+000
45
24
67
35
100
57
24
65
41
200
61
39
54
32
300
72
47
63
50
400
73
52
54
32
500
36
17
47
18
600
53
20
66
37
700
45
18
52
30
800
57
22
45
21
S
现级机关批准改建关补强设计资料收集：
（1） 现交通量换算BZZ100N1932量日（考虑车道系数）
（2） 调查交通量年均增长率10
（3） 交通量15年预测
（4） 路基宽12m路面宽9m土质粉质低液限粘土干湿类型中湿
（5） 测定弯沉时路表温度前5时均气温T020℃
（6） 季节影响系数取11湿度影响系数13
（7） 补强采双层结构层沥青混凝土层水泥稳定碎石
2设计求
（1） 拟定补强层厚度确定材料设计参数
（2） 计算设计弯沉系数
（3） 求算弯沉控制设计时老路综合回弹模量
（4） 求算路面结构层回弹模量
三时间安排：
总时间2周10天中包括讲授计算答疑辅导等环节时间分配根实际情况确定
般情况安排：
1设计准备讲授1天
2新建路面结构设计计算方案较4天
3改建路面结构设计计算2天
4整理计算书设计文件2天
5答辩1天
6全程教师答疑指导
四课程设计计算说明书撰写规范
1．说明书格式
说明书手写印均手写黑色蓝黑色墨水工整书写印5号字B5纸左右留20mm
2．说明书结构求
(1) 封面
(2) 务书
(3) 目录：目录层次清晰出标题页次目录项序号参考文献
(4) 正文：正文应目录中编排章节次撰写求计算正确述清楚文字简练通插图简明书写整洁文中图表徒手绘制书写
(5) 参考文献：参考文献必须学生课程设计中真正阅读运文献正文中出现序排列类文献书写格式：
a 图书类参考文献
序号 作者名书名(版次)出版单位出版年：引部分起止页码
b翻译图书类参考文献
序号 作者名书名译者(版次)出版单位出版年：引部分起止页码
c期刊类参考文献
序号 作者名文集名期刊名年卷（期）：引部分起止页码
五课程设计答辩
答辩课程设计重教学环节通答辩学生进步发现设计中存问题进步搞清尚未弄懂甚理解未考虑问题取更收获圆满达课程设计目求
1．答辩资格
计划完成课程设计务指导教师审查通设计图纸说明书文等文件签字者方获参加答辩资格
2．答辩
答辩中学生须报告设计容（约5分钟）回答老师提问3~4问题回答考签提出问题学生答辩时间约10分钟答辩程中指定教师进行纪录供评定成绩时参考
3．课程设计成绩评定
课程设计成绩指导教师答辩组两部分评分组成两部分权重占50
课程设计成绩分：优秀良中等格格五等级优秀者般超答辩数20
答辩格者抄袭雷现象视次课程设计合格必须重修
路基路面工程
设计目意义：
通课程设计学生够根已知设计资料求完成高速公路沥青砼路面结构组合设计沥青路面改建设计掌握沥青路面结构设计般方法具备初步独立设计力熟记路面结构组合设计基原理掌握层弹性体系厚度换算方法（包括弯沉设计指标厚度换算层底弯拉应力验算指标厚度换算）沥青砼路面厚度设计解老路调查方法容全面掌握旧路补强设计流程提高综合运学理知识具备独立分析问题解决问题力
二设计题目：
（）高速公路沥青路面结构设计
1基设计资料：
辽宁某两预修建条四车道高速公路路基宽度26米设中央分隔带计算行车速度100Kmh全线全封闭全立交设计交通量20年预测根调查研究预计通车公路线年交通量均增长率：前十年γ6十年3该区处Ⅱ2区粘质土稠度10路线位原微丘区填土高度均250米次设计填土高度150m填土高度40m水位位路基设计标高2m线碎石产量丰富石料质量良线石灰厂水泥厂产量质量外附发电厂粉煤灰储量极丰富项目建设项目域较缺乏砂砾调查勘探中未发现影响工程稳定良工程质现象区属季节性冰冻区土基冻深50cm预测该路竣工第年交通组成页表
求根设计资料设计计算确定合理半刚性沥青路面结构
2设计：
（1）交通部颁公路沥青路面设计规范北京：民交通出版社
(2)交通部颁公路工程技术标准北京：民交通出版社
(3)交通部颁公路城市道路设计手册相关书籍
(4)路基路面工程教材
预测交通组成表
序号
车型
前轴重（KN）
轴重
（KN）
载重
（KN）
轴数
轴轮组数
轴距
交通量（次日）
1
五十铃
21
21
2
解放CA10B
194
6085
50
1
双轮组
330
3
黄河JN151
49
1016
85
1
双轮组
230
4
黄河JN163
595
115
100
1
双轮组
230
5
江淮HF150
492
963
120
1
双轮组
130
6
长征CE160
452
837
60
2
双轮组
≤3m
330
7
交通SH361
600
1100
150
2
双轮组
≤3m
430
3设计方法设计容
31轴载分析
设计弯沉值指标沥青层层底拉应力验算时换算标准轴P量轴次N 根公路沥青路面设计规范JTGD502006公式计算中P100KN
五十铃计算忽略计
解放CA10B4
前轴：1 64 194KNP100KN 330
轴：1 1 6085KNP100KN 330
C1轴数系数设计弯沉指标计算时双轴轴轴数系数式计算：
C1 1+12（m1）
C2轮组系数：双轮组10单轮组64四轮组038
根 车型制成计算列表：
车型
P1（KN）
C1
C2
Ni
解放CA10B
前轴
194
1
64
330
129
轴
6085
1
1
3802
黄河JN151
前轴
49
1
64
230
6611
轴
1016
1
1
24644
黄河JN163
前轴
595
1
64
230
15384
轴
115
1
1
42244
江淮HF150
前轴
492
1
64
130
3803
轴
963
1
1
11034
长征CE160
前轴
452
1
64
330
6676
轴
837
22
1
33481
交通SH361
前轴
60
1
64
430
29827
轴
110
22
1
143202
320837
311进行半刚性基层层底拉应力验算时换算标准轴P量轴次N＇
C1轴数系数：拉应力设计指标时双轴轴轴数系数式计算：C1 1+2（m1）
C2轮组系数：双轮组10单轮组185四轮组009
车型
P1（KN）
C1
C2
Ni
解放CA10B
前轴
194
1
185
330
001
轴
6085
1
1
620
黄河JN151
前轴
49
1
185
230
1414
轴
1016
1
1
26114
黄河JN163
前轴
595
1
185
230
6684
轴
115
1
1
70358
江淮HF150
前轴
492
1
185
130
826
轴
963
1
1
9615
长征CE160
前轴
452
1
185
330
1064
轴
837
3
1
23847
交通SH361
前轴
60
1
185
430
13361
轴
110
3
1
276523
430427
312设计年限车道累计量轴次数
拟建公路级公路路面设计年限20年期交通量均增长率45双四车道设计车道系数取η04
a设计弯沉值指标沥青层层底拉应力验算时设计年限车道累计量轴次数：
b进行半刚性基层层底拉应力验算时设计年限车道累计量轴次数：
累计量轴次数1200万次车道交通等级重交通应属高级路面
321设计指标确定：
（1）设计弯沉值计算：
根规范805：
高级级公路公路等级系数Ac10沥青混凝土路面面层类型系数As10半刚性基层底基层总厚度20cm基层类型系数Ab10
（2）层容许拉应力：
根规范
沥青混凝土层：
细粒式沥青混凝土：
中粒式沥青混凝土：
粗粒式沥青混凝土：
水泥稳定碎石：
石灰土：
二灰土
33拟定路面结构组合方案厚度
细粒式沥青混凝土
4
中粒式沥青混凝土
6
粗粒式沥青混凝土
10
水泥稳定碎石
？
二灰土
14
级配碎石
30
土基
路面组合方案拟定两种简图示：单位：cm
细粒式沥青混凝土
4
中粒式沥青混凝土
6
粗粒式沥青混凝土
8
水泥稳定碎石
20
石灰土
？
级配碎石
25
土基
方案 方案二
34路基回弹模量确定
土质黏质土区然区Ⅱ2区水位位路基设计标高2m处根规范附录F路基土均稠度ωc1然区划土质土基回弹模量E026Mpa根规范求路基回弹模量E0应该等30 时应路基 进行加固处理
采化学加固法高强度硅酸盐水泥加速凝剂组成浆液采压力灌注 方法土颗粒胶结起起土加固作加固取路基回弹模量E040MPa
者采换填土层法排水固结法
时设计资料整理表：
层位
结构层材料名称
厚度cm)
20℃抗压模量（MPa）
劈裂强度（MPa）
容许应力（MPa）
1
细粒式沥青混凝土
4
1400
14
041
2
中粒式沥青混凝土
6
1200
10
029
3
粗粒式沥青混凝土
8
1000
10
029
4
水泥稳定碎石
20
1500
05
023
5
石灰土
550
0225
008
6
级配碎石
25
225
—
—
7
二灰土
14
750
—
025
8
新建路基
—
40
—
—
35厚度计算层底弯拉应力计算
351方案设计：采三层体系计算模型
3511厚度计算
令实际弯沉弯沉综合修正系数
BZZ100式中163p07MPaδ1065cm（详见书P230）
弹性三层体系实际弯沉值
理弯沉系数
层体系弯沉等效原换算三层体系图示
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20 1200MPa ？
550MPa ？
225MPa 25
中层厚度
（cm
查三层体系表面弯沉系数诺谟图
查诺谟图α54
三层体系表面弯沉系数诺谟图计算理弯沉公式：
查诺谟图H48×10655112cm
cm
3512层层底弯拉应力计算
a 细粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20 ？
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图<0表明该层层底受弯曲压应力满足求
b 中粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
3
查三层体系诺谟图<0 满足求
c 粗粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图<0 满足求
d 水泥稳定碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图 018 144
查三层体系诺谟图 084
<023
e 石灰土级配碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 8
1500MPa 20
550MPa 5
225MPa 25
查三层体系诺谟图 010 11
查三层体系诺谟图 092
<008
级配碎石层底弯拉应力
根述值查诺谟图009 123 084
<008
综述路面结构设计满足底层拉应力求土基冻深50cm沥青层15cm总厚度68cm查规范防冻厚度4045cm满足防冻设计求方案设计合理
352方案二计算：(采三层体系计算体系）
3521厚度计算
层体系弯沉等效原换算三层体系图示
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa ？ 1400MPa ？
750MPa 14
225MPa 30
中层厚度
查三层体系表面弯沉系数诺谟图
查诺谟图α56
三层体系表面弯沉系数诺谟图计算理弯沉公式：
查诺谟图H5×10655325
cm
3522层底弯拉应力计算
a细粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17 1200MPa ？
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图<0表明该层层底受弯曲压应力满足求
b中粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图<0 满足求
c粗粒式沥青混凝土层层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图<0 满足求
d水泥稳定碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图 014 136
查三层体系诺谟图 096
<023
e石灰土级配碎石层底弯拉应力
层体系转换三层体系
1400MPa 4
1200MPa 6
1000MPa 10
1500MPa 17
750MPa 14
225MPa 30
查三层体系诺谟图 012 102
查三层体系诺谟图 092
<008
级配碎石层底弯拉应力
根述值查诺谟图007 126 112
<008
综述路面结构设计满足底层拉应力求土基冻深50cm沥青层18cm总厚度81cm查规范防冻厚度4045cm满足防冻设计求方案二设计合理
36双方案选
二中方案进行济方案选种材料价格
材料名称
单位
材料单价（元）
材料名称
单位
材料单价（元）
SMA沥青混合料
m3
78012
二灰土
m3
82
OGFC沥青混合料
m3
800
水稳碎石
m3
14722
细粒式沥青砼
m3
68725
石灰稳定碎石
m3
9172
细粒式沥青砼（改性）
m3
753
二灰碎石
m3
14675
中粒式沥青砼
m3
57123
级配碎石
m3
863
粗粒式沥青砼
m3
52136
5石灰土（土基处治）
m3
180
单位面积济预算
方案：s68725×4+57123×6+52136×8+14722×20+18×5+863×25
2749+342738+417088+29444+90+215751535916元
方案二：s68725×4+57123×6+52136×10+14722×17+82×14+863×30
2749+342738+52136+250274+1148+25891762972元
满足道路运行前提方案方案二更加济
（二）原道路补强设计
1设计资料
某二级公路中K1+000K1+800段老路结构水结碎石层3cm沥青表处黄河JN150标准装载车（相BZZ100）实测回弹弯沉值表：
桩号
左轮弯沉（001mm）
右轮弯沉（001mm）
左右轮
均弯沉
初读数
终读数
弯沉值
初读数
终读数
弯沉值
K1+000
45
24
42
67
35
56
49
100
57
24
66
65
41
48
57
200
61
39
44
54
32
44
44
300
72
47
50
63
50
26
38
400
73
52
42
54
32
44
43
500
36
17
38
47
18
58
48
600
53
20
66
66
37
58
62
700
45
18
54
52
30
44
48
800
57
22
70
45
21
48
59
4989 S 798
现级机关批准改建关补强设计资料收集：
（8） 现交通量换算BZZ100N1932量日（考虑车道系数）
（9） 调查交通量年均增长率10
（10） 交通量15年预测
（11） 路基宽12m路面宽9m土质粉质低液限粘土干湿类型中湿
（12） 测定弯沉时路表温度前5时均气温T020℃
（13） 季节影响系数取11湿度影响系数13
（14） 补强采双层结构层沥青混凝土层水泥稳定碎石
2初拟路面设计
21补强方案
该道路二级公路拟采双层结构层中粒式沥青混凝土层水泥稳定碎石
采图解法（利诺莫图）求解补强层厚度
中粒式沥青混凝土 6
水泥稳定碎石 ？
原路面
计算结构层设计参数
层位
结构层材料名称
劈裂强度(MPa)
容许拉应力（MPa）
1
中粒式沥青混凝土
10
038
2
水泥稳定碎石
06
026
22弯沉值计算
λ保证率系数二级公路20
798
季节影响素11
西北黄土区考虑然条件特殊性湿度影响系数13
温度修正系数原路面沥青路面厚度3cm考虑项
23轴载换算
N1932量日取05
公路等级二级沥青混凝土面层半刚性基层取值：
路面设计弯沉值
24计算加铺层厚度
图解法（利诺莫图）：
原路面量回弹模量计算
—标准轴载汽车原路面测弯沉值承载板相压强条件测回弹变形值没资料情况推荐取值11（轮系弯沉法）
—原路面量回弹模量扩系数没资料时取1
弯沉综合修正系数
BZZ100式中145（详见书P388）p07δ1065
弹性三层体系实际弯沉值
理弯沉系数
反算厚度
查三层体系表面弯沉系数诺谟图
查诺谟图α48
三层体系表面弯沉系数诺谟图计算理弯沉公式：
查诺谟图H11×10651172cm
取H12cm
综述老路补强设计采中粒式沥青混凝土6cm水稳碎石12cm方面满足求
附录：三层体系诺莫图
参考文献：
路基路面工程 北京民交通出版社2014
城市道路设计规范 北京 中国建设工业出版社2008
公路路基设计规范 北京民交通出版社2012
公路工程 北京清华学出版社 2008
道路工程 北京清华学出版社 2012
公路沥青路面设计规范北京 民交通出版社2012
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