水泥溷凝土路面设计

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1、《路基路面工程》课程设计水泥混凝土路面设计学校：台州学院学院：建筑工程学院班级：08土木1班姓名：陈挺学号：0836220025台州某路段二级公路水泥混凝土路面设计计算书（1）自然地理条件台州地区计划修建一条双向二车道的高速公路，其中经过调查该路段地处Ⅳ4区，路基为中液限粘土，采用普通混凝土路面，路面宽9m（3.75m×2+0.75m×2），路基宽度10.5m。交通量调查得知，预测设计年初每日单向综合交通量5000次，交通组成和代表车型的技术参数分别如表1和表2所示，交通量年增长率为5%。该路线沿线可开采砂砾、

2、碎石，并有丰富的石灰、水泥、粉煤灰、沥青等材料供应。（2）交通分析由《可靠度设计标准表》查得，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级。由《混凝土路面临界荷载车辆轮载横向分布系数表》查得，临界荷位处的车辆轮载横向分布系数取0.39。交通量年增长率为5%。近期交通组成与交通量表1-1车型分类代表车型数量（辆/d）一类桑塔纳695二类五十铃1725三类解放CA10B1080四类黄河JN150800五类黄河JN162450六类交通SH361250代表车型的技术参数表1-2序号汽车型号总重(kN)载重(kN)前轴重

3、(kN)后轴重(kN)后轴数轮组1桑塔纳21107141单2五十铃422014281单3解放CA10B80.2540.0019.4060.851双4黄河JN150150.6082.6049.00101.601双5黄河JN162174.50100.0059.50115.001双6交通SH361280.00150.0060.002×110.002双标准轴载换算表1-3车型(kN)（辆/d）(辆/日)五十铃前轴14———后轴28———解放CA10B前轴19.40———后轴60.851.010800.38黄河JN150

4、前轴49———后轴101.61.08001031.3黄河JN162前轴59.5383.145042.54后轴115.001.04504210.9交通SH361前轴60381.725026.9后轴2×110.003.27×10-6250246.2(次/日)5558.22注：单轴—双轮组：单轴—单轮组：双轴—双轮组：三轴—双轮组：则设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数计算如下：属于特重交通等级。（3）初拟路面结构由《可靠度设计标准表》查得，二级公路的安全等级为三级的道路对应的变异水平等级为中级。根据二级公路、特

5、重交通等级和中级变异水平等级，查得初拟普通混凝土面层厚度为240mm。基层选用沥青混凝土50mm。垫层为150mm石灰土粉煤灰土。普通混凝土办的平面尺寸为宽4.5m、长5m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。（4）路面材料参数确定按照《混凝土弯拉强度标准值》和《水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值》，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。按照《稳定粒料基层和土基弯拉强度和抗压回弹模量》路基回弹模量取30MPa，查《垫层和基层材料回弹模量经验参考值范围》，取低剂量无

6、机结合稳定土垫层回弹模量取800MPa，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：普通混凝土面层的相对刚度半径为：（5）荷载疲劳应力标准荷载在临界位处产生飞荷载应力：因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷载能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷载应力累计作用的疲劳应力系数，根据公路等级，由表《综合系数》，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数。荷载疲劳应力计算为;(6)温度疲劳应力由《最大温度梯度标准值表》与台州温度实际情况，Ⅳ区最大温度梯度取86（℃/m）。板长5m，，由温度应力系数

7、图查得普通混凝土板厚。则最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为计算温度疲劳应力系数，并查表《回归系数a、b、c》可得，自然区划为Ⅳ区，式中，则温度疲劳应力为：由《可靠度设计标准表》查得，二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为85%。再根据查得的目标可靠度和变异水平系数等级，查表《可靠度系数》，确定可靠度系数。则因此，所选普通混凝土面层厚度（0.24m）可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。