實例水泥混凝土路面設(shè)計計算

1、實例水泥混凝土路面T計計算Document serial number KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST1081 路 面 類 型 的 選 擇 確 定本設(shè)計為二級公路，位于四川地區(qū)，公路自然區(qū)劃為V區(qū),路基土為粘性土，設(shè)計路 段碎石、砂礫、石灰、水泥供應(yīng)豐富，擬采用普通水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。交通組成表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量解放CA10B1雙黃河JN150491雙日野KB2221雙斯柯達706R50901雙依士茲TD50801雙吉爾1301雙交通SH361602*1102雙130小汽車路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載，以BZZ- 100表

2、示。軸載換算：式中：N,100KN的單軸一雙輪組標準軸載的作用次數(shù)；單軸單輪、單軸一雙輪組、雙軸一雙輪組或三軸一雙輪組軸型i級軸載的總重KN ；各類軸型i級軸載的作用次數(shù)；軸型和軸載級位數(shù)；一軸一輪型系數(shù)，單軸一雙輪組時， = 1 ;單軸一單輪時，按式=2.22x1摂計算；雙軸一雙輪組時，按式$ =l.O7xlO-5-022 ；三軸一雙輪組時，按式& = 2.24x1 ()7嚴：計算。軸載換算結(jié)果如表7-2所示。表7-2軸載換算結(jié)果前軸O后軸11前軸后軸11前軸后 軸H斯柯達706R前軸50后 軸901*前軸后 軸吉爾130前軸O后 軸1*前軸60后 軸O1111*2X -SO11X計算累計當

3、量軸次查路線設(shè)訃規(guī)范得三級公路的設(shè)計基準期為20年，安全等級為三級，臨界荷 位處的車輛輪跡輪跡橫向分布系數(shù)是取，gr =0.075，則：查水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設(shè)計基 準期內(nèi)設(shè)計車道所承受的標準軸載累計作用次數(shù)分為4級，標準軸載累計作用次數(shù) 大于lxl6時，屬于重交通等級，故本設(shè)計屬于重交通等級。2. 基層、墊層材料參數(shù)確定（1）基層基層、應(yīng)具有足夠的強度和穩(wěn)定性，在冰凍地區(qū)應(yīng)具有一定的抗凍性。擬選用石灰 粉煤灰穩(wěn)定粒料為基層。配比為石灰：粉煤灰：穩(wěn)定粒料=1 ： 3 ： 12,查水泥混凝土 路面設(shè)計規(guī)范得回彈模量.=1300。（2）墊層墊層的作用有抗凍、排水

4、、防止污染等，本設(shè)計處在山東地區(qū)，屬于季節(jié)性冰凍地 區(qū)，易發(fā)生凍脹、翻漿等現(xiàn)象，為了排出路面路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定，避免凍害發(fā)生，在底基層下設(shè)置墊層。墊層采用石灰穩(wěn)定土，其中石灰含量10%. 查水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范得回彈模量5 =600M碼。3. 路面的結(jié)構(gòu)厚度（1）初擬路面結(jié)構(gòu)查水泥混凝土路面設(shè)汁規(guī)范可知三級公路的可靠度設(shè)計標準如表7-3。表7-3可靠度設(shè)計標準安全等級設(shè)計基準期（a）目標可靠度（）目標可靠指標變異水平等級三級2085中表7-4水泥混凝丄而層厚度的參考范用交通等級中等輕公路等級級三、四級三、四級三、四級變異水平等級咼中高中高中面層厚度240 210230 2

5、00220 200W230W220(mm)山表7-3,相應(yīng)于安全等級四級的變異水平為中高。根據(jù)三級公路、輕交通等級和中級變異水平等級，查表7-4初擬普通混凝土面層厚度為22cm,基層厚I8cm,墊層厚 15cm。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.25m，長4m。查水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范取普通水泥混凝土面層的彎拉強度標準為：fcm = 5.0MPa ,相應(yīng)彎拉模量標準為：&. =3.1x104M,路基土基回彈模量=40M o計算基層頂面當量回彈模量如下：式中：E,基層頂面的當量回彈模量；E。-路床頂面的回彈模量；E、基層和底基層或墊層的當量回彈模量；基層和底基層或墊層的回彈模量；嘰-基層和底基層或墊

6、層的當量厚度；基層和底基層或墊層的當量彎曲剛度;基層和底基層或墊層的厚度；a_b-與嘆有關(guān)的回歸系數(shù)。普通混凝土面層的相對剛度半徑計算為:(2) 荷載疲勞應(yīng)力標準軸載在臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計算為：因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)K,. = 0.87 o考慮設(shè)計基 準期內(nèi)荷應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)：式中：(v與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋 混凝土，v = 0.053-0.017/?,仝計算。)根據(jù)公路等級，查水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范考慮偏載和動載等因素，對路 面疲勞損失影響的綜合系數(shù)匚=1.20。荷載疲勞應(yīng)力計算為：(3) 溫度疲勞應(yīng)力查水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范II區(qū)最大溫度梯度取88(C/m)o板長加， = %.631 = 6.339。圖7-1溫度應(yīng)力系數(shù)乞由圖7-1可查普通混凝土板厚h = 0.22cm, Bx = 0.68 0最大溫度梯度時混凝土板 的溫度翹曲應(yīng)力計算為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)K”十算為：計算溫度疲勞應(yīng)力為：查表7-3,二級公路的安全等級為三級，相應(yīng)于三級安全等級的變異水平為中 級，目標可靠度為85%。再據(jù)查得的目標可靠度和變異水平等級，查水泥混凝土 路面設(shè)計規(guī)范得可靠度系數(shù)