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露天矿路面设计之欧阳歌谷创编

由天下分享时间：2025/1/26 15:21:58 加入收藏我要投稿点赞

欧阳歌谷创编 2021年2月1

作业三：露天矿道路路面结构综合设计

一．

欧阳歌谷（2021.02.01）

二．已知条件：

1. 车型的选择：矿用重型自卸汽车3311E（85D），自重63200kg，载重85000kg，车宽5.54m；

2. 载重后轴分布：后桥66%，轮胎压力0.8MPa； 3. 每昼夜行车密度200次； 4. 道路取材：垫层承压层(基层) 面层磨耗层土基露天矿天然砂砾、中细砂采矿毛石剥离物中的泥结碎石采用泥质砂岩 E0=25MPa 5. 6.

本路为四级道路干线，设计寿命为5年；

道路时间利用系数为?t=0.8，双车道利用系数为?s=0.5。

三．要求：

1. 根据给定的条件绘制典型的路面结构示意图，1:100； 2. 用系数递推法、路面等效换算法分别算出路面总厚度和基层厚度；

3. 确定路面宽度（全铺式，4倍车宽）；

4. 根据纵断面设计，绘制1:500道路横断面综合结构图。 1.1概述

路面是道路的重要组成部分，是在路基的顶部用各种材料或混合料分层铺筑的供车辆行驶的一种层状结构物。它直接承受车辆载荷和自然因素的作用。路面的性能影响行车速度、安全、舒适性和运输成本。因此，根据道路等级和任务，合理选择路面结构，精心设计，严格施工，使路面在设计使用年限内具有良好的使用性能，对节约投资、提高运输效益具有十分重要的意义。 1.2路面结构组成

1.2.1路面结构层位及功能

行车载荷和自然因素对路面的作用和影响，随深度而递减。因此，对路面结构的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。根据这一特点，同时考虑到筑路的经济性，路面结构一般由各种不同材料分多层铺筑，各个层位分别发挥着

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不同的功能。通常将路面结构划分为磨耗层、面层、基层和垫层，如图1所示。

1.2.1.1磨耗层

磨耗层【wearing course】指的是面层顶部用坚硬的细粒料和结合料铺筑的薄

结构层。其作用是改善行车条件，防止行车对路面的磨损，延长路面的使用周期。

1.2.1.2面层

面层是路面结构的最上层，直接与车辆载荷和大气相接触。与其它层次相比，面层应具备更高的强度、抗变形能力和较好的稳定性、平整度，同时应具有较好的耐磨性、抗滑性和不透水性。

图1 路面结构划分示意图

1.2.1.3基层

基层设置在面层之下，承受由面层传递下来的行车载荷，并将它扩散和传递到垫层和土基上。虽然基层位于面层之下，但仍然难以避免大气降水从面层渗入，而且还可能受到地下水的浸蚀，因此，基层除应具有足够的强度和刚度外，还应具有良好的水稳定性。同时为了保证面层的平整度，要求基层具有一定的平整度。

1.2.1.4垫层

垫层位于基层和土基之间，它的功能是改善土基的湿度和温度状况，保证基层和面层强度、刚度和稳定性不受土基的影响。同时垫层还将基层传递下来的车辆载荷进一步扩散，从而减小土基顶面的压应力和竖向变形。另外，垫层也能阻止路基土挤入基层。在地下水位较高的路基上，以及土质不良或冻深较大的路基上通常都应设置垫层。 1.2.2 路面断面型式和路拱

1.2.2.1路面断面型式的分类

路面断面型式分为槽式和全铺式两种，见图1，根据题意选用全铺式。

1.2.2.2路拱横坡度

路拱有直线型和抛物线型两种，见图2，露天矿道路一般采用直线型。

为了及时排出路面上的积水，减少对路面的浸湿和渗透，路面表面应做成两边低、中央高的路拱。路拱坡度的大小一般受路面材料、路面宽度和地区降雨等因素的影响。低级路面，为了利

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于迅速排除路面积水，通常采用较大的路拱横坡和抛物线形路拱。各种不同类型路面的路拱平均横坡度值如表1所示。

路拱横坡的具体选择，应考虑有利于行车平稳和路面排水的要求。在干旱和

有积雪、浮冰地区，应采用低值；多雨地区采用高值。道路纵坡较大，或路面较宽，或行车速度较高，或经常有拖挂车行驶时用低值；反之，取用高值。路肩横坡度一般较路面横坡度大1%。

为保证行车安全和保护路面边缘免受损坏，高级、次高级路面，宜设置与路面齐平或高出路面的路缘石和加固路肩。路缘石宽度一般为8~12cm，埋入深度不小于15cm，路肩和加固宽度一般为20~30cm，厚度为10~30cm。中级路面的路肩，可利用当地材料予以加固。

图2 路面断面型式 a槽式；b全铺式图3 路拱型式 a直线型；b抛物线型

各类路面的路拱横坡度表1