路基路面工程课程设计.doc.doc

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1、南华大学城市建设学院路基路面课程设计第二章路面设计32.1.道路横断面设计以及结构设计32.1.1.初拟路面结构32.2.确定路面结构层设计参数52.2.1.结构层强度的确定52.2.2.荷载疲劳应力计算62.2.3.温度疲劳应力62.3.接缝和配筋设计82.3.1.纵缝的设计82.3.2.横缝和胀缝的设计92.3.3.边缘钢筋设计92.4.各结构层的材料组成设计102.4.1.基本要求102.4.2.稳定土及砂粒垫层的设计102.4.3.路面混凝土配合比设计102.5.路面钢筋用量计算122.6.水

2、泥混凝土施工及质量控制1229南华大学城市建设学院路基路面课程设计第二章路面设计本路面采用就地摊铺的素混泥土面层的水泥混凝土路面，设计依据为弹性地基板理论和有限元分析方法。设计过程为道路横断面设计，路面结构组合设计，接缝设计，结构层材料组成设计，以及混泥土路面建筑设计等。交通分析结果见第一章第一节。2.1.道路横断面设计以及结构设计2.1.1.初拟路面结构由所在地的自然区划（Ⅱ）和基床顶面距地下水位的平均高度为1.8m+2.7m=4.5m参照下表距地下水位路基临界高度参考值表2.1.1-1公路自然区划

3、砂性土粘性土粉性土H1H2H3H1H2H3H1H2H3Ⅱ22.7-3.92.0-2.23.4-3.82.6-3.01.9-2.2得出路基为干燥路基。参考下表路基干湿状态的稠度分界表2.1.1-2干湿类型各干湿状态的稠度临界值特征干燥土质砂ω≥1.20粘质土ω≥1.10粉质土ω≥1.05土基干燥稳定，路面不受地下水货地表水的影响，路床顶面距地下水位或地表水位的高度大于路基临界高度29南华大学城市建设学院路基路面课程设计本路段的土为粉质亚粘土，设计时按粘土计算既ω≥1.10，稠度值取1.2。参照下表各自然

4、区划不同土类的土基回弹模量参考值表2.1.1.-3区划稠度土组0.800.901.01.051.101.151.20Ⅱ2粘质土粉质土19.018.522.022.525.027.026..529.028.031..529.533.531.0根据上表可以确定土基的回弹模量值。由交通分析结果得知该路面的交通情况属重交通，交通量大于100×10次为190×10.并考虑当地的材料供应条件。参照表2.1.1-4以及规范的最小防冻路面设计要求冻深在150-200cm时中湿路段粘性土的建议值为50-70cm。考虑到

5、路面的防冻要求，初选路面结构由20cm天然沙粒、20cm水泥稳定沙粒基层和24cm水泥混凝土面层组成。普通混凝土路面结构标准断面（cm）表2.1.1-4土基回弹模量E粒料垫层（）面26基20垫20H=66面24基15垫20H=59面22基15垫20H=5729南华大学城市建设学院路基路面课程设计稳定土垫层（）面26基20垫15H=61面24基20垫20H=64面22基15垫15H=52基层顶面当量回弹模量Et的最低要求表2.1.1-5交通等级特重重中等轻设计车道标准轴载（100KN）日作用次数>150

6、0201-15005-200<51201008060经核实以上初拟路面结构满足规范要求。面层板横缝采用传力杆企口缩缝，间距为5cm，纵缝为设拉力杆的平缝，板宽3.75m、板长5m。接缝的设计详见后面相关设计。道路的横断设计图以及路面的机构组成图如下图所示：确定路面结构层设计参数2.1.1.结构层强度的确定水泥混凝土的设计弯拉强度选用5Mpa。混凝土的配合比设计强度按5×1.15=5.75Mp29南华大学城市建设学院路基路面课程设计a确定。混凝土设计弯拉强度和弹性模量表2-1交通等级特重重中等轻设计弯拉

7、强度5.05.04.54.0普通混泥土弹性模量30302827碾压混凝土弹性模量35-3333-3131-29由第一章计算的交通量以及上表可以确定混凝土的弹性模量值为。天然砂粒垫层的回弹模量取150MPa,水泥稳定土（水泥用量5..5%）的回弹模量选用1500MPa。利用教材212页计算Et的诺莫图由和h1=20cm，可查得。则垫层顶面的当量回弹模量为。再利用诺莫图，由和h2=20cm，可查得，则基层顶面的当量模量为。按下列公式计算模量修正系数：（公式2-1）计算的n=1.13。由此计算荷载应力时，基

8、层顶面的计算回弹模量值。2.1.1.荷载疲劳应力计算由和h=24cm查教材201页图9-10可以得到标准轴载作用下板边缘中部的最大荷载应力值为。按照规范规定选取应力折减系数。交通分级和综合影响系数参照下表选取：交通分级和综合影响系数表2-2交通等级特重重中等轻设计使用年限3030202029南华大学城市建设学院路基路面课程设计使用初期设计车道标准轴载次数>15001500-201200-6≤5综合影响系数1.451.351.201.05由交通分析属于重型