路基路面作业.doc

作业 1：某一级公路共有四个车道，路面运营第一年双向交通组成如下表所示，设计年限内交通量平均增长率为7%。 （1）以弯沉值及沥青层层底拉应力为设计指标时，计算轴载的当量换算值。 （2）以半刚性基层层底拉应力为设计指标时，计算轴载的当量换算值。 （3）计算该公路路面的设计弯沉值。车型前轴重/kN后轴重/kN后轴数后轴轮组数后轴距交通量（次/日）三菱T653B 29.348.01双轮组-300黄河JN16358.6114.01双轮组-400江淮HF15045.1101.51双轮组-400解放SP920031.378.03双轮组3 m300湘江HQP4023.173.22双轮组3 m400东风EQ15526.556.72双轮组3 m400 车型 （kN） （次/日） （次/日）三菱T653B后轴48.01130012.32黄河JN163前轴58.61140039.12后轴114.011400707.29江淮HF150前轴45.11140012.52后轴101.511400426.76解放SP9200后轴78.031300305.40湘江HQP40后轴73.221400205.93东风EQ155后轴56.72.2140074.57 总计 N（轴载当量换算值）1783.91解：（1）以弯沉值及沥青层层底拉应力为设计指标时，轴载的当量换算值：根据公式141，计算结果如下表所示：注：轴载小于40kN忽略不计。（2）以半刚性基层层底拉应力为设计指标时，轴载的当量换算值： 根据公式14-3 ，计算结果如下表所示： 车型 （kN） （次/日） （次/日）三菱T653B后轴48.0113000.85黄河JN163前轴58.6114005.56后轴114.0114001141.03江淮HF150前轴45.1114000.68后轴101.511400450.60解放SP9200后轴78.031300123.31湘江HQP40后轴73.22140065.94东风EQ155后轴56.73140012.82 总计 N（轴载当量换算值）1800.79注：轴载小于40kN忽略不计。（3） 公路路面的设计弯沉值： 设计年限内累计当量标准轴载数: 一级公路的设计年限为15年，双向四车道的车道系数为0.400.50，取0.45。则： 根据设计年限内当量标准轴载数 可知，该公路属于中等交通等级，现拟定采用沥青混凝土面层，半刚性基层，则根据公式14-21可知：路面设计弯沉值 为： 作业 2：已经浙江某地一级公路拟建水泥混凝土路面。由交通调查和预测得知，设计车道在使用初期的标准轴载作用次数为3000次/天。交通量增长率为6%。路基的回弹模量为20MPa。试确定水泥混凝土面板所需的平面尺寸和厚度。解：（1）交通分析设计基准内混凝土标准轴载累计当量作用次数 ：属重交通等级 （2）初拟路面结构由表16-20可知，安全等级为二级的道路对应的变异水平等级为低-中级。现取变异水平为中级，查表16-17，初拟定普通混泥土路面结构如下：面层：水泥混凝土：厚0.26m 基层：水泥稳定碎石（水泥用量5%）：厚0.18m垫层：低剂量无机结合料稳定土：厚0.15m 普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m、长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 （3）路面材料参数确定查表16-23、表16-25、表16-27得各路面材料参数，如下表所示：结构层材料 抗压回弹模 量 （MPa)弯拉弹性 模 量 （GPa)弯拉强度标 准 （MPa)面层水泥混凝土-315.0基层水泥稳定碎 石1300-垫层低剂量无机结 合料稳定土600-路基粘质土20- 计算基层顶面当量回弹模量： 混凝土板的相对刚度半径r: （4）荷载疲劳应力标准轴载BZZ-100在临界荷处产生的荷载应力:纵缝为平缝设拉杆，应力折减系数Kr=0.87。疲劳应力系数：考虑偏荷和动载的综合影响系数： 荷载疲劳应力： （5）温度疲劳应力 查图16-14得： 区最大温度梯度为：Tg=92/m。 纵缝边缘中点在最大温度梯度时的温度应力:温度疲劳作用系数:临界荷位处温度疲劳应力:一级公路的安全等级为二级，变异水平等级为中级，目标可靠度为90%，查表16-22，得可靠度系数 。荷载应力和温度应力的综合疲劳作用： 因此，所选路面结构合理。6