水泥混凝土路面设计

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1、水泥混凝土路面设计设计资料：1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为高速公路，双向4车道；预计交通量增长率前10年为7%，之后10年为为6.5%，最后10年为4%；2）自然地理条件：高速公路地处II2区，设计段土质为粘质土，填方路基高2m，地下水位距路床2.5m，多年最大冻深为180cm。沿线有小型石灰厂。交通组成及交通量车型分类代表车型数量（辆/天）小客车桑塔娜20002340中客车江淮AL6600300大客车黄海DD680350轻型货车北京BJ130300中型货车东风EQ140650重型货车太脱拉

2、111700铰接挂车东风SP9250400一、交通分析1）计算方法：水泥砼路面结构设计以100单轴双轮组荷载为标准轴载。不同轴—轮型和轴载的作用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。式中：——100的单轴—双轮组标准轴载的通行次数；——各类轴—轮型；及轴载的总重（）；——轴型和轴载的通行次数；——各类轴—轮型i级轴载的通行次数；——轴—轮型系数。单轴—双轮组：单轴—单轮组：双轴—双轮组：三轴—双轮组：标准轴载累计当量作用次数式中：——标准轴载累计当量作用次数；r——设计基准期（年）——交通量年平均增长率；——临界荷位处的

3、车辆轮迹横向分布系数，查表16-3；本设计为高速公路，取。1）计算:标准轴载换算表车型(kN)桑塔娜2000前轴2340后轴2340江淮AL6600前轴30017后轴30026.5黄海DD680前轴416.4350491.6后轴135091.584.5北京BJ130前轴30013.55后轴30027.2东风EQ140前轴65023.7后轴165069.21.8太脱拉111前轴70038.7后轴70074东风SP9250前轴410.440050.73.1后轴7.9400113.30　91注：小于40KN的单轴和小于80KN

4、的双轴略去不计；方向分配系数为0.5，车道分配系数 为0.8。标准轴载累计当量作用次数：公路为高速公路，故取t=30年，。首先求得次属于中等交通等级。二、初拟路面结构由表16-20相应于安全等级一级的变异水平为低级。根据高速公路、中等交通等级和低级变异水平等级，查表16-17，初拟普通砼面层厚度为0.24m。基层选用水泥稳定粒料0.22m（水泥剂量5%）。垫层为0.15m的低剂量无机结合料稳定土。砼板的平面尺寸为长4m，宽从路缘带到路肩依次为3.75m，3.75m，3m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。三、路面材

5、料参数的确定1）计算方法：新建公路的基层顶面当量回弹模量值：式中：——路床顶面的回弹模量(MPa),查表16-26的参考值；——基层和底基层或垫层的当量回弹模量(MPa)；、——基层和底基层或垫层的回弹模量（MPa），查表16-27的参考值；——基层和底基层或垫层的当量厚度（m）；——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；a、b——与有关的回归系数。砼板的相对刚度半径（m）；式中：h——砼板的厚度（m）；——水泥砼的弯拉弹性模量（MPa），可查表16-25和参考值；2）计算：按表16-23、

6、16-25取普通砼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。查表16-14，路基回弹模量取30MPa，查表16-27，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa。计算基层顶面当量回弹模量如下：普通砼面层的相对刚度半径：四、荷载疲劳应力1）计算方法标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力按下式计算式中：——考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设拉杆的平缝：，纵缝为不设拉杆的平缝或自由边界：，纵缝为设拉杆的企口缝：；——考虑偏载和动载等因素对路面疲

7、劳损坏影响的综合系数，按公路等级查表16-24确定；——考虑设基准期内标准轴载荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数，按下式计算：式中：——设计基准期内标准轴载累计作用次数；——与混合料有关的指数，普通砼取0.057；——标准轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力（MPa），按下式计算：式中：——砼板的相对半径（m）；——砼板的厚度（m）；2）计算标准轴载在临界荷位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载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数。根据公路等级，由表16-24，考虑偏

8、载和动载等因素对路面疲劳损坏的影响的综合系数。荷载疲劳应力计算为五、温度疲劳应力1）计算方法在临界荷位处的温度疲劳应力按下式计算：式中：——最大温度梯度时砼板的温度翘曲应力（MPa），按下式计算：式中：——砼的温度线膨胀系数，通常可取；——最大温度梯度，查表16-28取用；——综合温度翘曲应力和内应力作用的温度系数，