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1、实例水泥混凝土路面T计计算Document serial number KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST1081 路 面 类 型 的 选 择 确 定本设计为二级公路，位于四川地区，公路自然区划为V区,路基土为粘性土，设计路 段碎石、砂砾、石灰、水泥供应丰富，拟采用普通水泥混凝土路面结构。交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量解放CA10B1双黄河JN150491双日野KB2221双斯柯达706R50901双依士兹TD50801双吉尔1301双交通SH361602*1102双130小汽车路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ- 100表
2、示。轴载换算：式中：N,100KN的单轴一双轮组标准轴载的作用次数；单轴单轮、单轴一双轮组、双轴一双轮组或三轴一双轮组轴型i级轴载的总重KN ；各类轴型i级轴载的作用次数；轴型和轴载级位数；一轴一轮型系数，单轴一双轮组时， = 1 ;单轴一单轮时，按式=2.22x1摂计算；双轴一双轮组时，按式$ =l.O7xlO-5-022 ；三轴一双轮组时，按式& = 2.24x1 ()7严：计算。轴载换算结果如表7-2所示。表7-2轴载换算结果前轴O后轴11前轴后轴11前轴后 轴H斯柯达706R前轴50后 轴901*前轴后 轴吉尔130前轴O后 轴1*前轴60后 轴O1111*2X -SO11X计算累计当
3、量轴次查路线设讣规范得三级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，临界荷 位处的车辆轮迹轮迹横向分布系数是取，gr =0.075，则：查水泥混凝土路面设计规范水泥混凝土路面所承受的轴载作用，按设计基 准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级，标准轴载累计作用次数 大于lxl6时，属于重交通等级，故本设计属于重交通等级。2. 基层、垫层材料参数确定（1）基层基层、应具有足够的强度和稳定性，在冰冻地区应具有一定的抗冻性。拟选用石灰 粉煤灰稳定粒料为基层。配比为石灰：粉煤灰：稳定粒料=1 ： 3 ： 12,查水泥混凝土 路面设计规范得回弹模量.=1300。（2）垫层垫层的作用有抗冻、排水
4、、防止污染等，本设计处在山东地区，属于季节性冰冻地 区，易发生冻胀、翻浆等现象，为了排出路面路基中滞留的自由水，确保路面结构稳 定，避免冻害发生，在底基层下设置垫层。垫层采用石灰稳定土，其中石灰含量10%. 查水泥混凝土路面设计规范得回弹模量5 =600M码。3. 路面的结构厚度（1）初拟路面结构查水泥混凝土路面设汁规范可知三级公路的可靠度设计标准如表7-3。表7-3可靠度设计标准安全等级设计基准期（a）目标可靠度（）目标可靠指标变异水平等级三级2085中表7-4水泥混凝丄而层厚度的参考范用交通等级中等轻公路等级级三、四级三、四级三、四级变异水平等级咼中高中高中面层厚度240 210230 2
5、00220 200W230W220(mm)山表7-3,相应于安全等级四级的变异水平为中高。根据三级公路、轻交通等级和中级变异水平等级，查表7-4初拟普通混凝土面层厚度为22cm,基层厚I8cm,垫层厚 15cm。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.25m，长4m。查水泥混凝土路面设计规范取普通水泥混凝土面层的弯拉强度标准为：fcm = 5.0MPa ,相应弯拉模量标准为：&. =3.1x104M,路基土基回弹模量=40M o计算基层顶面当量回弹模量如下：式中：E,基层顶面的当量回弹模量；E。-路床顶面的回弹模量；E、基层和底基层或垫层的当量回弹模量；基层和底基层或垫层的回弹模量；叽-基层和底基层或垫
6、层的当量厚度；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-与叹有关的回归系数。普通混凝土面层的相对刚度半径计算为:(2) 荷载疲劳应力标准轴载在临界荷载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K,. = 0.87 o考虑设计基 准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数：式中：(v与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋 混凝土，v = 0.053-0.017/?,仝计算。)根据公路等级，查水泥混凝土路面设计规范考虑偏载和动载等因素，对路 面疲劳损失影响的综合系数匚=1.20。荷载疲劳应力计算为：(3) 温度疲劳应力查水泥混凝土
7、路面设计规范II区最大温度梯度取88(C/m)o板长加， = %.631 = 6.339。图7-1温度应力系数乞由图7-1可查普通混凝土板厚h = 0.22cm, Bx = 0.68 0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K”十算为：计算温度疲劳应力为：查表7-3,二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为中 级，目标可靠度为85%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查水泥混凝土 路面设计规范得可靠度系数/；=1.06o所选普通混凝土面层厚度(0.22cm)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。查得当地最大冻深为0.5m而本设计的路面结构总厚度为+二 0.5m,故所设计的路面结构满足最大冻深要求
