实例水泥混凝土路面设计计算Word文件下载.docx
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解放CA10B
1
双
—
黄河JN150
49
日野KB222
斯柯达706R
50
90
依士兹TD50
80
吉尔130
交通SH361
60
2*110
2
130
小汽车
路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示。
①轴载换算：
式中：
——100KN的单轴—双轮组标准轴载的作用次数；
—单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i级轴载的总重KN；
—各类轴型i级轴载的作用次数；
—轴型和轴载级位数；
—轴—轮型系数，单轴—双轮组时，
；
单轴—单轮时，按式
计算；
双轴—双轮组时，按式
三轴—双轮组时，按式
计算。
轴载换算结果如表7-2所示。
表7-2轴载换算结果
前轴
后轴
×
10-5×
②计算累计当量轴次
查《路线设计规范》得三级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，临界荷位处的车辆轮迹轮迹横向分布系数
是~取，
，则：
查《水泥混凝土路面设计规范》水泥混凝土路面所承受的轴载作用，按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级，标准轴载累计作用次数大于1×
106时，属于重交通等级，故本设计属于重交通等级。
2.基层、垫层材料参数确定
（1）基层
基层、应具有足够的强度和稳定性，在冰冻地区应具有一定的抗冻性。
拟选用石灰粉煤灰稳定粒料为基层。
配比为石灰：
粉煤灰：
稳定粒料=1：
3：
12，查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量
。
（2）垫层
垫层的作用有抗冻、排水、防止污染等，本设计处在山东地区，属于季节性冰冻地区，易发生冻胀、翻浆等现象，为了排出路面路基中滞留的自由水，确保路面结构稳定，避免冻害发生，在底基层下设置垫层。
垫层采用石灰稳定土，其中石灰含量10%，查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量
3.路面的结构厚度
（1）初拟路面结构
查《水泥混凝土路面设计规范》可知三级公路的可靠度设计标准如表7-3。
表7-3可靠度设计标准
安全等级
设计基准期（a）
目标可靠度（％）
目标可靠指标
变异水平等级
三级
20
85
中
表7-4水泥混凝土面层厚度的参考范围
交通等级
中等
轻
公路等级
二级
三、四级
高
面层厚度（mm）
240～210
230～200
220～200
≤230
≤220
由表7-3，相应于安全等级四级的变异水平为中~高。
根据三级公路、轻交通等级和中级变异水平等级，查表7-4初拟普通混凝土面层厚度为22cm，基层厚18cm，垫层厚15cm。
普通混凝土板的平面尺寸为宽4.25m，长4m。
查《水泥混凝土路面设计规范》取普通水泥混凝土面层的弯拉强度标准为：
，相应弯拉模量标准为：
，路基土基回弹模量
计算基层顶面当量回弹模量如下：
式中：
——基层顶面的当量回弹模量；
——路床顶面的回弹模量；
——基层和底基层或垫层的当量回弹模量；
——基层和底基层或垫层的回弹模量；
——基层和底基层或垫层的当量厚度；
——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度；
——基层和底基层或垫层的厚度；
——与
有关的回归系数。
普通混凝土面层的相对刚度半径计算为：
（2）荷载疲劳应力
标准轴载在临界荷载处产生的荷载应力计算为：
因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数
考虑设计基准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数：
（v—与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土，
）
根据公路等级，查《水泥混凝土路面设计规范》考虑偏载和动载等因素，对路面疲劳损失影响的综合系数
荷载疲劳应力计算为：
（3）温度疲劳应力
查《水泥混凝土路面设计规范》Ⅱ区最大温度梯度取88（℃/m）。
板长4m,
图7-1温度应力系数
由图7-1可查普通混凝土板厚
最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为：
温度疲劳应力系数
计算为：
计算温度疲劳应力为：
查表7-3，二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平为中级，目标可靠度为85%。
再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查《水泥混凝土路面设计规范》得可靠度系数
所选普通混凝土面层厚度（0.22cm）可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。
查得当地最大冻深为0.5m而本设计的路面结构总厚度为++=＞0.5m，故所设计的路面结构满足最大冻深要求
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