1. 研究目的与意义
拟建项目是连接安徽省滁州市三城乡至水口镇的主要交通道路,该新建公路是连接滁州市周围城镇的重要通道。
公路建成后将成为安徽省公路体系的重要组成部分,属于《安徽省交通运输十三五发展规划》内容,也是构成滁州市公路主骨架网的重要组成部分。
对于滁州市公路网的形成,改善路网分布不均衡布局结构,增强路网综合功能具有十分重要的作用。
2. 国内外研究现状分析
美国波特兰水泥协会(PCA)水泥路面设计方法以文克勒地基上弹性薄板理论为基础,考虑了水泥混凝土路面的使用年限,疲劳强度等多种因素,是一种比较完善的方法。(1)设计使用年限与交通分析PcA取龍凝土路面设计使用年限为40年。按当前道路上交通量统计资料,确定当前的年平均日交通量,其中包括货车数、单轴和双轴各级荷载的分配,然后根据交通量的年增长率,预佔使用年限内各级单双轴载的作用次数。(2)荷载安全系数PCA采用荷载安全系数以考虑汽车的超载、轮载分配的不均匀性和冲击作用所引起的荷载增大。为此按道路交通量的的不同,规定了荷载安全系数值如下:对于承受少量货交通的道路、起住区街道和其他道路,采用1.0:对于承受中等货车交通量的道路和主要街道,采用1.1:对于承受连线交通流和大量货车交通的州际路和其他多车道路面,采用1.2。按交通分析得出的各级轴载,都要乘上上述荷载安全系数,作为设计轴载。(3)基础强度特征基础的强度特卻以地基反应模量K表征。Kκ值通过哦载板试验确定,它随材料的性状载板的直径和挠度的取值不同面异(4)荷载应力公路和城市道路路面,通常用36m宽的的车道,由实测到的车流沿此上道横向分布的频可知,在车道的纵向边缘和角隅处荷载重复作用的几率均很小,而轴载位于横缝边缘时,恰好是荷载重复性最大处。故PCA米川賴缝边缘作为计算应力的临界荷载位置。(5)疲劳与安全系数根据野外和室内试验资料,PCA定丁温十板的应力比(重复弯曲应力与抗弯拉强度之比)与允许重复次数的对应关示各级轴载重复什用的贴积影响可根据Miner的假说来确定,即材料在重复荷载作用下生的酸劳呈线性器积,个载重复作用后未耗尽的玻劳抗力仍可古设置荷载重复作用时所利用,据此确定各级载产生的应力比,由表查的相应的允许重复作用次数用次数与实际作用次数之比。即得各线轴截整劳抗力的利川率,;利用半,得总的劳利用半,理论上利用率总和不能大」1但考虑到混凝十强度在28d期后还要增长,所以根据28d抗弯拉强度设计时,的总和允许增大到1.25 。
我国公路水泥混凝士路面设计经历3个发果阶段:(1)经验法,凭经验决定路血结构各层的厚度和材料:(2)力学一经验法,采用结构分析理论(弹性地基板或弹性层状体系理论等)和数值计算方法(解析法或有限元法等)相结合:(3)可靠度设计法,考虑了综合应力(温度应力和荷载应力)、路面材料性能、几何尺小、结构参数以及交通参数等因素的不确定性。
我国水泥混凝十路面现行设计方法采用单轴双轮组100kN标准轴载作用下的弹性半空间地基有限大矩形薄板论有限元解为坪论基础,以路面板纵缝边缘荷载与温度综合疲劳弯拉应力为设计指标进行路血板厚度设计,设计完成后,路面板的综合劳弯拉应力应满足以目标可靠度为依据的极限状态半衡方程式,水泥混凝上路面结构设计以行车荷载和温度湿度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态。
3. 研究的基本内容与计划
主要内容:
(1)选线并进行方案比选,完成道路平、纵、横线形设计。 首先根据观测交通量的数据,确定道路等级及标准横断面;在充分考虑地形、地物和沿线地质基础上,考虑平、纵、横的组合,进行方案比选,优化选线方案,完成道路平、纵线形设计。
(2)进行边坡稳定性验算及挡土墙等附属设施设计、道路排水设计,完成路基设计。 根据平面、纵断面的设计成果,沿线的地形、地质条件,确定横断面的断面型式、边坡的大小;确定边坡的防护与加固方法、并进行重力式挡土墙截面计算和稳定性验算;进行边沟、截水沟等道路排水设施设计,完成施工横断面设计并计算和调配土石方。
4. 研究创新点
随着时代的发展人们对生活品质的追求越来越高,顺应时代的进步本次设计在满足道路基本设计要求的同时,采用新材料,大力引进新工艺。
其次,我们使用各种软件,例如CAD,纬地软件,其中纬地软件功能全面,应用灵活,对我们的路线设计提供了很多方面,大大提高了我们的工作效率。
