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1、 目录 1 设计资料 1 1.1 工程概况 1 1.2 设计资料 1 1.3 设计目的 1 2 交通量分析· 2 3沥青路面设计 2 3.1设计年限内车道的累计轴次 2 3.1.2轴载换算（半刚性层弯拉应力分析） 3 3.2 确定路面等级和面层类型 4 3.3 土基回弹模量的确定 4 3.4 路面结构方案设计 4 3.4.1方案一 4 3.4.2方案二 7 4 水泥混凝土路面设计 11 4.1混凝土路面设计基准期 11 4.2标准轴载交通量分析 11 4.3拟定路面结构 12 4.4方案一的计算(手算) 13 4.4.1 确定材料参数 13 4.4.
2、2计算荷载疲劳应力 14 4.4.3计算温度疲劳应力 14 4.5方案二的计算（软件计算） 15 4.6接缝设置 17 5 方案比选 18 5.1 沥青路面方案比选 18 5.2 水泥混凝土路面方案比选 18 5.3 综合比选 18 6参考文献 19 1 设计资料 1.1 工程概况 拟设计路面属某段高速公路..路段位于平原微丘区,公路自然区划为II2区,地震烈度为六级,设计标高240.50m,地下水位1.45m。 1.2 设计资料 所经地区多处为粘性土。根据最新路网规划,预测使用初期2012年平均日交通量见下表： 序号 车型名称 前轴重(KN) 后轴重(KN)
3、 后轴数 后轴轮组数 后轴距(M) 交通量 1 小客车SH130 16.5 23.0 1 双轮组 891 2 交通SH-141 25.55 55.10 1 双轮组 166 3 跃进NJ131 20.2 38.2 1 双轮组 613 4 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 327 5 黄河JN150 49 101.6 1 双轮组 387 6 日野KB222 50.2 104.3 1 双轮组 87 7 太脱拉138 51.7 80 2 双轮组 ＜3 88
4、 1.3 设计目的 （1）根据所给资料,利用 HPDS2006公路路面设计程序系统进行路面结构的设计(沥青路面水泥路面至少各2种不同的路面结构各，其中水泥路面结构手工完成一个方案的计算)。 (2)进行水泥混凝土路面及沥青路面结构,厚度设计,水泥混凝土路面级构组合设计、板厚度设计、接缝设计等，并比选按方案。 2 交通量分析· 《公路工程技术标准》规定： 四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交 通量 25000 -55000 辆 六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交 通量 45000 -80000 辆 八车道高速公路应能适应将各种汽
5、车折合成小客车的年平均日交 通量 60000 -100000 辆 3沥青路面设计 3.1设计年限内车道的累计轴次 根据《公路沥青路面设计规范》规定..路面设计以双轮组单轴载 100KN为标准轴载。标准轴载的计算参数按表3-1确定 表3-1 标准轴载计算参数 标准轴载名称 BZZ-100 标准轴载名称 BZZ-100 标准轴载P（KN） 100 单轮当量圆直径d（mm） 21.30 轮胎接地压强P（Mpa） 0.70 两轮中心距（cm） 1．5d 3.1.1轴载换算（弯沉及沥青层弯拉应力分析） 当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、
6、后轴轴载大于25kN的各级轴载的作用次数均换算成标准轴载的当量作用次数。 式中：— 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； — 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； — 标准轴载（）； — 各种被换算车型的轴载（）； C1— 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； C2— 轴数系数。 — 被换算车型的轴载级别。 当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算： 式中：m—轴数。 则其设计年限
7、内一个车道上的累计量轴次： 式中 — 设计年限内一个车道的累计当量次数； t — 设计年限，由材料知，t=15年； — 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次； — 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，γ=0.072； — 车道系数，由材料知η=0.45。 则：次 3.1.2轴载换算（半刚性层弯拉应力分析） 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大于50KN的各级轴载的作用次数均按下式换算成标准轴载的当量作用次数。 式中：— 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数；
8、 — 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； — 标准轴载（）； — 各种被换算车型的轴载（）； —轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。 —轴数系数； 则其设计年限内一个车道上的累计量轴次为： 次。 3.2 确定路面等级和面层类型 路面等级、面层类型应与公路等级、交通量相适应。路面等级、面层类型的选择应根据 公路等级与使用要求、 设计年限内标准轴载的累积当量轴次、筑路材料和施工机械设备等因 素按下表确定。 3.3 土基回弹模量的确定 路段位于平原微丘区,公路自然区划为II2区,地震
9、烈度为六级,设计标高255.50m,地下水位1.45m。 由《公路沥青路面 设计规范》JTG D50-2004 附录 F 知此高度为 H2 = 2.7，属于中湿路基。 3.4 路面结构方案设计 3.4.1方案一 一、轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号 车 型 名称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 1 小客车SH130 16.5 23.0 1 双轮组 891 2 交通SH-141 25.55 55.1 1 双轮组 166 3 跃进 NJ-131 23.7 69.2 1 双轮
10、组 613 4 东风EQ-140 49 101.6 1 双轮组 327 5 黄河 JN-150 45.1 101.5 1 双轮组 387 6 日野 KB222 50.2 104.3 1 双轮组 87 7 太脱拉 138 51.4 80 2 双轮组 <3 88 设计年限 15 车道系数 0.40 表3-2 车型载重 一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 422 ,属轻交通等级 当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时 : 路面营运第
11、一年双向日平均当量轴次 : 865 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 3301044 属中等交通等级 当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 663 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 2530164 属轻交通等级 路面设计交通等级为中等交通等级 公路等级 高速公路 公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1 路面设计弯沉值 : 29.8 (0.01mm) 沥青路面材料参数如下表： 表3-3 层位 结构层材料名称 劈裂强度
12、MPA) 容许拉应力(MPA) 1 细粒式沥青混凝土 1.40 0.57 2 中粒式沥青混凝土 1.10 0.45 3 粗粒式沥青混凝土 0.90 0.37 4 石灰粉煤灰碎石 0.60 0.34 5 石灰土 025 0.11 二、新建路面结构厚度计算 根据设计要求，我们可以确定： 表3-4 公 路 等 级 高速公路 新建路面的层数 5 标 准 轴 载 BZZ-100 路面设计弯沉值 29.8 (0.01mm) 路面设计层层位 4 设计层最小厚度 150 (mm) 初步设计的路面参数如下： 表3-
13、5 层位 结构层材料名称 厚度(MM) 抗压模量(MPA) (20) 抗压模量(MPA) (15) 容许应力(MPA) 1 细粒式沥青混凝土 30 1400 2000 0.57 2 中粒式沥青混凝土 40 1200 1600 0.45 3 粗粒式沥青混凝土 60 900 1200 0.37 4 石灰粉煤灰碎石 200 1500 1500 0.34 5 石灰土 250 550 550 0.11 6 土基 36 1.按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 29.8 (0.01mm)
14、 H( 4 )= 150 mm LS= 34.2 (0.01mm) H( 4 )= 200 mm LS= 29.7 (0.01mm) H( 4 )= 198 mm(仅考虑弯沉) 2.按容许拉应力计算设计层厚度 : H( 4 )= 198 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 198 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 198 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 198 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)
15、 H( 4 )= 198 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求) 3.路面设计层厚度 : H( 4 )= 198 mm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 198 mm(同时考虑弯沉和拉应力) 4.验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 500 mm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: ---------------------------------------- 细粒式沥青混凝土
16、 30 mm ---------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 40 mm ---------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 60 mm ---------------------------------------- 石灰粉煤灰碎石 200 mm -------
17、 石灰土 250 mm ---------------------------------------- 新建路基 三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算 表3-6 层位 结构层材料名称 厚度(MM) 抗压模量(MPA) (20) 抗压模量(MPA) (15) 综合影响系数 1 细粒式沥青混凝土 30 1400 2000 1 2 中粒式沥青混凝土 40 1200 1600
18、1 3 粗粒式沥青混凝土 60 900 1200 1 4 石灰粉煤灰碎石 200 1500 1500 1 5 石灰土 250 550 550 1 6 新建路基 36 计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 29.7 (0.01mm) 第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 32.4 (0.01mm) 第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 36.3 (0.01mm) 第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 42 (0.01mm) 第 5
19、层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 111.3 (0.01mm) 路基顶面交工验收弯沉值LS= 258.8 (0.01mm)( 根据“公路沥青路面设计规范”公式计算) LS= 322.9 (0.01mm)( 根据“公路路面基层施工技术规范”公式计算) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数) 第 1 层底面最大拉应力 σ( 1 )=－0.282 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 σ( 2 )=－0.124 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 σ( 3 )=－0.059 (MP
20、a) 第 4 层底面最大拉应力 σ( 4 )= 0.144 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 σ( 5 )= 0.092 (MPa) 3.4.2方案二 一、 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号 车 型 名称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 1 小客车SH130 16.5 23.0 1 双轮组 891 2 交通SH-141 25.55 55.1 1 双轮组 166 3 跃进 NJ-131 23.7 69.2 1 双轮组 613 4
21、 东风EQ-140 49 101.6 1 双轮组 327 5 黄河 JN-150 45.1 101.5 1 双轮组 387 6 日野 KB222 50.2 104.3 1 双轮组 87 7 太脱拉 138 51.4 80 2 双轮组 <3 88 设计年限 15 车道系数 0.40 表3-7车型载重 一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量 Nh= 422 ,属轻交通等级 当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 :
22、865 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 3301044 属中等交通等级 当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 663 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 2530164 属轻交通等级 路面设计交通等级为中等交通等级 公路等级 高速公路 公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1 路面设计弯沉值 : 29.8 (0.01mm) 沥青路面材料参数如下表： 表3-8 层位 结构层材料名称 劈裂强度(MPA) 容许拉应力(MPA) 1
23、 细粒式沥青混凝土 1.40 0.57 2 中粒式沥青混凝土 1.10 0.45 3 粗粒式沥青混凝土 0.90 0.37 4 水泥碎石土 0.60 0.26 5 石灰土 0.50 0.22 二、新建路面结构厚度计算 根据设计要求，我们可以确定： 表3-9 公 路 等 级 高速公路 新建路面的层数 5 标 准 轴 载 BZZ-100 路面设计弯沉值 29.8 (0.01mm) 路面设计层层位 4 设计层最小厚度 150 (mm) 初步设计的路面参数如下： 表3-10 层位 结构层材料名称 厚度(MM
24、) 抗压模量(MPA) (20) 抗压模量(MPA) (15) 容许应力(MPA) 1 细粒式沥青混凝土 30 1400 2000 0.57 2 中粒式沥青混凝土 60 1200 1600 0.45 3 粗粒式沥青混凝土 80 900 1200 0.37 4 水泥碎石土 180 1400 3000 0.26 5 石灰土 250 550 550 0.22 6 土基 36 1.按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 29.8 (0.01mm) H( 4 )= 150 mm L
25、S= 31.2 (0.01mm) H( 4 )= 200 mm LS= 27.5 (0.01mm) H( 4 )= 168 mm(仅考虑弯沉) 2.按容许拉应力计算设计层厚度 : H( 4 )= 168 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 168 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 168 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 168 mm σ( 4 )= 0.269 MPa H( 4 )= 218 mm
26、σ( 4 )= 0.233 MPa H( 4 )= 180 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 180 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求) 3.路面设计层厚度 : H( 4 )= 168 mm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 180 mm(同时考虑弯沉和拉应力 4.验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 500 mm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: -----------------
27、 细粒式沥青混凝土 30 mm ---------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 60 mm ---------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 80 mm ----------------------------------------
28、 水泥碎石土 180 mm ---------------------------------------- 石灰土 250 mm ---------------------------------------- 新建路基 三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算 表3-11 层位 结构层材料名称 厚度(MM) 抗压模量(MPA) (20) 抗压模量(MPA) (15) 综合影响系数
29、1 细粒式沥青混凝土 30 1400 2000 1 2 中粒式沥青混凝土 60 1200 1600 1 3 粗粒式沥青混凝土 80 900 1200 1 4 水泥碎石土 180 1400 3000 1 5 石灰土 250 550 550 1 6 土基 36 计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 28.9 (0.01mm) 第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 31.4 (0.01mm) 第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 37
30、2 (0.01mm) 第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 45.9 (0.01mm) 第 5 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 111.3 (0.01mm) 路基顶面交工验收弯沉值LS= 258.8 (0.01mm)( 根据“公路沥青路面设计规范”公式计算) LS= 322.9 (0.01mm)( 根据“公路路面基层施工技术规范”公式计算) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数) 第 1 层底面最大拉应力 σ( 1 )=－0.25 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 σ( 2
31、)=－0.086 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 σ( 3 )=－0.079 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 σ( 4 )= 0.26 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 σ( 5 )= 0.077 (MPa) 4 水泥混凝土路面设计 4.1混凝土路面设计基准期 高速公路设计基准期为30 年 4.2标准轴载交通量分析 我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ—100。凡前、后轴载大于40KN（单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为：
32、 式中： — 100KN的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； — 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN）； — 轴型和轴载级位数； —各类轴—轮型i级轴载的通行次—轴—轮型系数。 表4-1 轴载换算结果 车型 轴重 轴数 交通量 标准轴载换算次数 小客车SH—130 前轴 13 1 891 0 后轴 25.6 1 891 0 大客车SH—141 前轴 25.55 1 166 0 后轴 55.1 1 166 1.198×10-2 跃进NJ—131 前轴 20.2 1 613
33、0 后轴 38.2 1 613 1.26×10-4 东风牌EQ—140 前轴 23.7 1 327 0 后轴 69.2 1 327 0.904 黄河牌JN—150 前轴 49 1 387 1.780 后轴 101.6 1 387 498.896 日野KB222 前轴 50.2 1 87 0583 后轴 104.3 1 87 170.635 太脱拉138 前轴 51.4 1 88 0.852 后轴 80.00 2 88 0.569 ∑Ns 674.231 则设计年
34、限内设计车道的标准轴载累计作用次数: 式中： — 标准轴载累计当量作用次数(日)； t — 设计基准年限； γ — 交通量年平均增长率，由材料知，γ=0.076； η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表4-2）。 表4-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数 公路等级 纵缝边缘处 高速公路、一级公路、收费站 0.17～0.22 二级及二级以下公路 行车道宽>7m 0.34～0.39 0.54～0.62 行车道宽≤7m =次 因为交通量100×104＜＜2000×104次，故可知
35、交通属于重交通等级 4.3拟定路面结构 由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级，根据高速公路重交通等级和低级变异水平等级查表16-17得初拟普通混凝土面层厚度大于240mm。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m，长5.0m，拟定各结构层厚： 方案一：拟普通混凝土面层厚为240mm；基层选用水泥稳定粒料，厚为200mm；二级自然区划及规范知垫层为150mm的低剂量无机结合料稳定土。 方案二:面层初拟260mm，基层选用水泥稳定粒料，厚h1=220mm，垫层选用开级配水泥稳定碎石h2=150mm （表4-4） 表4-3 方案一 层位 基（垫）层材料名称 厚度(
36、cm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 18 1300 2 低剂量无机结合料稳定土 15 600 3 土基 30 表4-4 方案二 层位 结构层材料名称 厚度(cm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 22 1300 2 开级配水泥稳定碎石 15 600 4 新建路基 60 4.4方案一的计算(手算) 4.4.1 确定材料参数 取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0Mpa，相应弯拉弹性模量标准值为31Gpa；路基回弹模量为30Mpa；低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去600Mpa；水泥稳定粒料基层回弹模
37、量取1300Mpa。 基层顶面当量的回弹模量值计算如下： 表4-5 基层顶面当量的回弹模量 层位 基（垫）层材料名称 厚度(cm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 18 1300 2 低剂量无机结合料稳定土 15 600 3 土基 30 = =1013 Mpa =2.57(MN·m) ==0.312m ==4.293 ==0.792 ==165 Mpa 普通混凝土面层的相对刚度半径为： 0.738m 4.4.2计算荷载疲劳应力 根据高速公路、重交通，初拟普通混凝土面层厚度为0.26m。 由下列
38、公式求得： 式中 γ— 混凝土板的相对刚度半径（m）； H— 混凝土板的厚度（m）； Ec— 水泥混凝土的弯沉弹性模量（Mpa）； σp— 标准轴载Ps在临界荷位处产生的荷载疲劳应力（Mpa）； kr— 考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设杆拉的平缝，kr=0.87 ～0.92，纵缝为不设杆拉的平缝或自由边界kr=1.0，纵缝为设杆拉的企口缝，kr=0.76 ～0.84，；
39、 kc— 考虑偏载和动载因素对路面疲劳损坏影响综合系数，按公路等级查下表4-6； 表4-6 综合系数kc 公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三、四级公路 kc 1.30 1.25 1.20 1.10 σps— 标准轴载Ps在四边自由板的临界荷载处产生的荷载应力（MPa）。 ==1.114 =2.294 根据公路等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综和系数,则荷载疲劳应力为：MPa 4.4.3计算温度疲劳应力 由《路基路面工程》知，II区最大温度梯度取88﹙℃/m﹚。板长5m,L / r = 5/0.73
40、8=6.10；已知混凝土板厚0.24m，Bx=0.67，则可知最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力： 式中： αc— 混凝土的温度线膨胀系数 ； Tg — 最大温度梯度，Tg=88°c/m； Bx— 综合温度翘区应力和内应力的温度应力系数； σtm— 最大温度梯度时土板的温度翘取应力（Mpa）。 温度疲劳系数 ，式中a，b和c为回归系数，按所在地区公路自然区划查下表4-7。 表4-7 回归系数a，b和c 系数 公路自然区 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ a 0.828 0.855
41、 0.841 0.871 0.837 0.834 b 0.041 0.041 0.058 0.071 0.038 0.052 c 1.323 1.355 1.323 1.287 1.382 1.270 则温度疲劳应力： 综合，高速公路的安全等级为一级，相应于一级的安全等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为95﹪。再根据查得的目标可靠度和变异水平等级，确定可靠度系数。 ，故设计的混凝土面层厚为260mm满足要求。由《公路水泥混凝土路面设计规范》知，路面防冻厚度满足要求。 4.5方案二的计算（软件计算） 水泥混凝土路面设计
42、 设 计 内 容 : 新建单层水泥混凝土路面设计 公 路 等 级 : 高速公路 变异水平的等级 : 低 级 可 靠 度 系 数 : 1.3 面 层 类 型 : 普通混凝土面层 表4-8 轴载交通量 序号 路面行驶车辆名称 前轴数 前轴重（kN） 后轴数 后轴重（kN） 拖挂部分轴数 拖挂部分轴重（kN） 交通量 1 单后轴客车 1 16.5 1 23 0 0 891 2 单后轴客车 1 25.55 1 55.1 0 0 16
43、6 3 单后轴货车 1 16.5 1 38.3 0 0 613 4 单后轴货车 1 23.7 1 69.2 0 0 327 5 单后轴货车 1 49 1 101.6 0 0 387 6 单后轴货车 1 50.2 1 104.3 0 0 87 7 双后轴货车 1 51.4 2 80 0 0 88 行驶方向分配系数 .6 车道分配系数 .85 轮迹横向分布系数 .22 交通量年平均增长率 7.51 ％ 设计轴载 100
44、 kN 最重轴载 104.3 kN 路面的设计基准期 : 30 年 设计车道使用初期设计轴载日作用次数 : 344 设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数 : 2861418 路面承受的交通荷载等级 :重交通荷载等级 混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弹性模量 31000 MPa 混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划 Ⅱ 面层最大温度梯度 88 ℃/m 接缝应力折减系数 .87 混凝土线膨胀系数 10 10-6/℃ 基(垫)层类型----新
45、建公路土基上修筑的基(垫)层 表4-9基(垫)层 层位 基（垫）层材料名称 厚度(mm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 220 1300 2 开级配水泥稳定碎石 150 600 3 新建路基 60 板底地基当量回弹模量 ET= 60 MPa 中间计算结果 : ( 下列符号的意义请参看“程序使用说明” ) HB= 260 DC= 46.45 DB= 1.38 RG= 1.122 SPS= 1.703 SPM= 1.772 SPR= 3.98 S
46、PMAX= 1.77 CL= .588 BL= .271 STMAX= .96 KT= .27 STR= .26 SCR= 4.24 GSCR= 5.51 RE= 10.2 % SCM= 2.73 GSCM= 3.55 REM=-29 % HB= 276 DC= 55.56 DB= 1.38 RG= 1.189 SPS= 1.577 SPM= 1.64 SPR= 3
47、68 SPMAX= 1.64 CL= .523 BL= .206 STMAX= .78 KT= .19 STR= .15 SCR= 3.83 GSCR= 4.98 RE=-.4 % SCM= 2.42 GSCM= 3.15 REM=-37 % 混凝土面层荷载疲劳应力 : 3.68 MPa 混凝土面层温度疲劳应力 : .15 MPa 考虑可靠度系数后混凝土面层综合疲劳应力 : 4.98 MPa （小于或等于面层混凝土弯拉强度）
48、 混凝土面层最大荷载应力 : 1.64 MPa 混凝土面层最大温度应力 : .78 MPa 考虑可靠度系数后混凝土面层最大综合应力:3.15 MPa （小于或等于面层混凝土弯拉强度） 满足路面结构极限状态要求的混凝土面层设计厚度 : 276 mm 验算路面结构层防冻厚度 : 路面结构层最小防冻厚度 500 mm 新建基(垫)层总厚度 370 mm 验算结果表明， 路面总厚度满足路面结构层防冻厚度要求 。 通过对设计层厚度取整，最后得到路面结构设计结果如下: ---------------------------
49、 普通混凝土面层 276 mm --------------------------------------- 水泥稳定粒料 220 mm --------------------------------------- 开级配水泥稳定碎石 150 mm ---------------------------------------
50、新建路基 4.6接缝设置 ⑴ 横缝 本水泥混凝土路面设计横缝采用三种：胀缝、缩缝、施工缝。 ①设置胀缝时，由于是高速公路，长远考虑，要设置传力杆，传力杆长度50cm，传力杆直径38cm,半段涂以沥青、套上朔料套筒。 ②缩缝采用假缝形式，只在板的上部设施缝隙，缝宽7mm，深度为板厚的1/5 ③设置施工缝时，每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，位置应选在缩缝或胀缝处，设在缩缝处的施工缝，采用加传力杆的平缝形式，设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同（图4-1）。传力杆长40cm，直径20mm。 图4-1 横向施工缝构造图 ⑵ 纵缝 纵向缩缝采用假缝形式，
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