水泥路面结构设计计算书.doc

第五章 水泥混凝土路面5.1 交通量计算该段高速公路位于7区。设计为双向四车道。5-1表 交通量计算表车型车轴p轴轮型Ne，i合计小客车前轴11.5110 1.6E+08后轴23.5122轴中客车前轴301189 后轴55122轴大客车前轴4011962501 后轴95122轴中货前轴3011454 后轴60122轴中货前轴4011607 后轴60122轴中货前轴4511404286 后轴95122轴大货车前轴351110881844 后轴140122轴大货车前轴501134127758 后轴155112轴大货车前轴551129738522 后轴175323轴特大货车前轴50111114582 后轴100223轴特大货车前轴801116938092 后轴125223轴特大货车前轴801116842385 后轴135224轴特大货车（半拖挂）前轴652120235815 后轴150224轴特大货车（半拖挂）前轴852120236408 后轴140225轴特大货车（拖挂）前轴6021772660 后轴100326轴特大货车（拖挂）前轴70218439809 后轴13032方向分派系数取0.5，车道分派系数取0.8，标准轴载100kN，最重轴载250kN。则其中：5.2 交通分析车辆轮迹横向分布系数取0.2，高速公路设计基如期为30年，安全等级为一级，交通量年平均增长率为7.6%。计算累计标准轴次：由于，所以属于特重交通等级。5.3 拟定方案根据交通等级，现拟定在干燥和中湿状态下，分别设计三种方案。见表5-2：表5-2方案路基状态结构层位结构层名称厚度（cm）方案一干燥面层水泥混凝土30夹层沥青混凝土4基层碾压混凝土20垫层级配碎石15中湿面层水泥混凝土30夹层沥青混凝土4基层碾压混凝土20垫层级配碎石20方案路基状态结构层位结构层名称厚度（cm）方案二干燥面层水泥混凝土30夹层沥青混凝土4基层贫混凝土20垫层级配碎石15中湿面层水泥混凝土30夹层沥青混凝土4基层贫混凝土20垫层级配碎石20方案路基状态结构层位结构层名称厚度（cm）方案三干燥面层水泥混凝土30基层密级配粗粒式沥青碎石8底基层水稳碎石12垫层级配碎石15中湿面层水泥混凝土30基层密级配粗粒式沥青碎石8底基层水稳碎石12垫层级配碎石205.4 路面结构验算5.4.1 方案一(干燥状态)各结构层的参数如表5-3所示表5-3名称厚度（cm）模量(Mpa)泊松比水泥混凝土30 310000.15碾压混凝土20270000.15级配碎石152500.35土基80注：这里面层与基层间有40mm沥青混凝土夹层设计普通混凝土面层板的尺寸(长宽)为：5m3.75m普通混凝土面层的弯拉强度标准值，线膨胀系数取地基回弹模量为90MPa，由于未知距地下水位距离，假设实际折减后的值为80MPa则故下层板底部的地基当量综合回弹模量为取120Mpa。(1) 计算弯曲刚度(2) 荷载疲劳应力计算其中参数：，(3) 温度疲劳应力计算已知该路段位于7区，取最大温度梯度Tg=90/m。查公路水泥混凝土路面设计规范B.5.2条得：，(4) 极限状态验算故该设计方案满足规定。5.4.2 方案一(中湿状态)各结构层的参数如表5-4所示：表5-4名称厚度（cm）模量(Mpa)泊松比水泥混凝土30 310000.15碾压混凝土20270000.15级配碎石202500.35土基60注：这里面层与基层间有40mm沥青混凝土夹层设计普通混凝土面层板的尺寸(长宽)为：5m3.75m普通混凝土面层的弯拉强度标准值，线膨胀系数取地基回弹模量为90MPa，由于未知距地下水位距离，假设实际中湿状态折减后为60MPa则故下层板底部的地基当量综合回弹模量为取110Mpa。(1) 计算弯曲刚度(2) 荷载疲劳应力计算其中参数：，(3) 温度疲劳应力计算已知该路段位于7区，取最大温度梯度Tg=90/m。查公路水泥混凝土路面设计规范B.5.2条得：，(4) 极限状态验算故该设计方案满足规定。5.4.3 方案二(干燥状态)各结构层的参数如表5-5所示：表5-5名称厚度（cm）模量(Mpa)泊松比水泥混凝土30310000.15贫混凝土20210000.15级配碎石152500.35土基80注：这里面层与基层间有40mm沥青混凝土夹层设计普通混凝土面层板的尺寸(长宽)为：5m3.75m普通混凝土面层的弯拉强度标准值，线膨胀系数取地基回弹模量为90MPa，由于未知距地下水位距离，假设实际折减后的值为80MPa故下层板底部的地基当量综合回弹模量为取120Mpa。(1) 计算弯曲刚度(2) 荷载疲劳应力计算其中参数：，(3) 温度疲劳应力计算已知该路段位于7区，取最大温度梯度Tg=90/m。查公路水泥混凝土路面设计规范B.5.2条得：，(4) 极限状态验算故该设计方案满足规定。5.4.4 方案二(中湿状态)各结构层的参数如表5-6所示：表5-6名称厚度（cm）模量(Mpa)泊松比水泥混凝土30310000.15贫混凝土20210000.15级配碎石152500.35土基80注：这里面层与基层间有40mm沥青混凝土夹层设计普通混凝土面层板的尺寸(长宽)为：5m3.75m普通混凝土面层的弯拉强度标准值，线膨胀系数取地基回弹模量为90MPa，由于未知距地下水位距离，假设实际中湿状态折减后为60MPa则故下层板底部的地基当量综合回弹模量为取110Mpa。(1) 计算弯曲刚度(2) 荷载疲劳应力计算其中参数：，(3) 温度疲劳应力计算已知该路段位于7区，取最大温度梯度Tg=90/m。查公路水泥混凝土路面设计规范B.5.2条得：，(4) 极限状态验算故该设计方案满足规定。5.4.5 方案三(干燥状态)各结构层的参数如表5-7所示：表5-7名称厚度（cm）模量(Mpa)泊松比水泥混凝土30310000.15密级配粗粒式沥青碎石830000.3水稳碎石1220230.2级配碎石152500.35土基80注：设计普通混凝土面层板的尺寸(长宽)为：5m3.75m普通混凝土面层的弯拉强度标准值，线膨胀系数取地基回弹模量为90MPa，由于未知距地下水位距离，假设实际折减后的值为80MPa故下层板底部的地基当量综合回弹模量为取120Mpa。(1) 计算弯曲刚度(2) 荷载疲劳应力计算其中：，(3) 温度疲劳应力计算已知该路段位于7区，取最大温度梯度Tg=90/m。查规范得：，(4) 极限状态验算故该设计方案满足规定。5.4.6 方案三(中湿状态)各结构层的参数如表5-8所示：表5-8名称厚度（cm）模量(Mpa)泊松比水泥混凝土30310000.15密级配粗粒式沥青碎石830000.3水稳碎石1220230.2级配碎石202500.35土基60注：设计普通混凝土面层板的尺寸(长宽)为：5m3.75m普通混凝土面层的弯拉强度标准值，线膨胀系数原地基回弹模量为80MPa，综合中湿状态取实际值为60MPa则故下层板底部的地基当量综合回弹模量为取110Mpa。(1) 计算弯曲刚度(2) 荷载疲劳应力计算其中：，(3) 温度疲劳应力计算已知该路段位于7区，取最大温度梯度Tg=90/m。查规范得：，(4) 极限状态验算故该设计方案满足规定。