《路基路面工程》刚性路面课程设计模板.doc

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1、高速公路水泥混凝土路面设计实例一、轴载换算水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。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。（1）；（2）（3）；（4）Ns——100KN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型级轴载的总重（KN）；——轴型和轴载级位数；——各类轴型级轴载的作用次数；——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式（2）计算；双轴-双轮组时，按式（3）计算；三轴-双轮组时,按式（4)计算。轴载换算车型(KN)(次/日)

2、小客车前轴16.566567500后轴23.0167500中客车SH130前轴25.5555120000后轴45.10120000.0059大客车CA50前轴28.70524.212500后轴68.20112502.7382小货车BJ130前轴13.40727.342500后轴27.40142500中货车CA50前轴28.70524.215000后轴68.20115003.2858中货车EQ140前轴23.70569.121250后轴69.20121255.8757大货车JN150前轴49.00416.521250.02347后轴

3、101.60121252739.4177特大车日野KB222前轴50.20412.115000.0244后轴104.30115002941.9832拖挂车前轴60.00381.7187.50.0529五十铃后轴100（3轴）0187.505693.4073上表为双车道双向交通调查结果，取交通量年平均增长率为9.5％。小于和等于40KN(单轴)和80KN（双轴）的轴载可略去。调查分析双向交通的分布情况，选取交通量方向分布系数，一般取0.5，车道数为6，所以交通量车道分布系数取0.6。Ns=∑0.5×0.6×5693.4073=170

4、8.02次查《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》，此路面属重交通，设计使用年限为30年。由《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》取轮迹横向分布系数为0.22，可计算得到设计年限内标准轴载累计作用次数Ne为：二、路面板厚度计算路基的强度和稳定性同路基的干湿状态有密切关系，并在很大程度上影响路面结构的设计，路基按干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。为了保证路基路面结构的稳定性一般要求路基处于干燥或中湿状态，当处于过湿状态时，路基不稳定，冰冻区春融翻浆，非冰冻区弹簧，路基经处理后方可铺筑路面。下

5、面对潮湿、中湿、干燥3种状态分别讨论。（一）干燥状态1、初拟路面结构查《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》表4.4.6，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.26m,基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h1=0.22m。底基层厚度为h2=0.20m的级配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m,长为5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。2、材料参数的确定（1）混凝土的设计弯拉强度与弹性模量按《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值,相

6、应弯拉弹性模量标准值为（2）土基的回弹模量参照《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》附录F，路基回弹模量取。查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取，级配碎石回弹模量取。按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为3、荷载疲劳应力计算按式（B.1.3），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《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》附录

7、B，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为4、温度疲劳应力由《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》表3.0.8，Ⅳ区最大温度梯度区88℃/。板长，由图B.2.2可查普通混凝土板厚,,按式（B.2.2），最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为温度疲劳应力系数，按式（B.2.3）计算为再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为5、可靠度计算由《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》表3.0.1，高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低级，目标

8、可靠度为95%，再根据查的目标可靠度变异水平等级，查《公路水泥砼路面设计规范(JTGD40-2002)》表3.0.3，确定可靠度系数，按式（3.0.3）因而所选的普通混凝土面层厚度，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。（二）中湿状