路基路面工程

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1、一级公路水泥混凝土路面设计一、轴载换算水泥混凝土路面设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载，不同轴型和轴载的作用次数，需要换算为标准轴载的作用次数。如下表所示。车型Pi(KN)δiNi（次/日）δiNi（Pi/100）16中客车SH130前轴25.55551.06000后轴51.11.06000.013大客车CA50前轴28.7524.27200后轴68.21.07201.577中货车CA50前轴28.7524.28100后轴68.21.08101.774中货车EQ140前轴23.7569.17500后轴6

2、9.21.07502.074大货车JN150前轴49.0416.58003.680后轴101.61.08001031.310特大日野KB222前轴50.2412.18005.363后轴104.31.08001569.058拖挂车五十铃前轴60.0381.7808.615后轴100.06.39×10-98021.994标准轴次总和2645.5上表为双向双车道的交通量调查结果，取交通量年平均增长率为10.2％，小于40KN以及等于100KN（三轴双轮）均可略去。取交通量方向系数为0.5，车道分布系数为1.0，取轮迹横向

3、分布系数为0.22。Ns=2645.5×0.5×1.0=1322.75Ne=Ns×[（1+gr）t-1]/gr×365×η=1.8×107次查表16-4，知此水泥混凝土路面属于重交通等级。二、路面板厚度计算1、初拟路面结构由表16-20知，一级公路的安全等级为二级，取变异水平等级为低级。根据一级公路重交通等级与低变异水平等级，查表16-17，初拟普通混凝土面厚度为0.25m，基层选用水泥稳定粒料（水泥含量为5％），厚0.18m。底基层选用0.15m级配碎砾石。普通混凝土板的平面尺寸宽为3.75m,长5.0m，纵缝为

4、设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。2、路面材料参数确定根据表16-23和表16-25，去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碾压混凝土弯拉强度标准值为4.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值为27GPa。路基回弹模量取50MPa。查表16-27，水泥稳定粒料基层回弹模量取1500MPa。级配碎砾石回弹模量取250MPa。基层顶面的当量回弹模量计算如下：Ex=(h1²E1+h2²E2)/（h1²+h2²）=（1500×0.18²+250×0.15²）/(0.15²+0.18²)

5、=988MPaDx=E1h13/12+E2h23/12+(h1+h2)2/4×（1/E1h1+1/E2h2）(-1)=1500×0.18²/12+250×0.15²/12+（0.15+0.18）²/4×（1/1500/0.18+1/250/0.2）(-1)=2.72MN.mhx=(12Dx/Ex)1/3=(12×2.72/988)1/3=0.321ma=6.22[1-1.51（Ex/E0）(-0.45)]=6.22[1-1.51（988/50）(-0.45)]=3.77b=1-1.44(Ex/E0)(-0.55)=

6、1-1.44(988/50)(-0.55)=0.72Et=ahxbE0(Ex/E0)1/3=3.77×（0.18）0.72×50×（1500/50）1/3=170.4MPar=0.537h（Ec/Et）1/3=0.537×0.25×（31000/170.4）1/3=0.761m3、荷载疲劳应力标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：σps=0.077r0.6h(-2)=0.077×（0.761）0.6×（0.25）(-2)=1.05MPa因纵缝设拉杆平缝，接缝传荷能力折减系数Kr=0.87。考虑设计基准期荷载应力

7、累计疲劳应力系数Kf=Nev=(1.6×107)0.057=2.574。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合系数Kc=1.25。σpr=KrKfKcσps=0.87×2.574×1.25×1.05=2.94MPa4、温度疲劳应力由表16-28，Ⅳ区最大温度梯度取为86℃。板长5m,l/r=5/0.761=6.6,由图16-14可查不同混凝土板厚h=0.25m，Bx=0.62。则最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为：σtm=acEchTgBx/2=1×10(-5)×31000×0.25×8

8、6×0.62/2=2.07MPa该一级公路在Ⅳ区，a=0.841,b=0.058,c=1.323,则温度应力疲劳系数Kt为：Kt=(fr/σtm)[a（σtm/fr）c-b]=(5/2.07)×[0.841×（2.07/5）1.323-0.058]=0.492温度疲劳应力计算为：σtr=Ktσtm=0.492×2.07=1.02MPa一级公路安全等级为二级，