二級(jí)公路水泥混凝土路面厚度計(jì)算書(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上水泥混凝土路面厚度計(jì)算書1 軸載換算 表1.1 日交通車輛情況表序號(hào)汽車型號(hào)流量 （輛/天）前軸重（kN）后軸重（kN）后軸數(shù)輪組數(shù)1解放CA1520020.9770.38122解放CA5026028.7068.20123黃河JN25315055.002×66.00224尼桑CK20L18049.85100.00125日野KB22233050.20104.3012 軸載換算公式如下： 其中為軸-輪系數(shù)，單軸-雙輪組時(shí)，單軸-單輪時(shí)，按下式計(jì)算：雙軸-雙輪組時(shí)，按下式計(jì)算：三軸-雙輪組時(shí)，按下式計(jì)算：表1.2 軸載換算結(jié)果表車型解放CA15前軸20.97599

2、.88200后軸70.3812000.725解放CA50前軸28.70524.16260后軸68.2012600.5695黃河JN253前軸55.00396.281504.17后軸1500尼桑CK20L前軸49.85413.381801.082后軸100.001180180日野KB222前軸50.20412.153302.21后軸104.301330647.24累 計(jì)8342 確定交通量相關(guān)系數(shù)。2.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率?？砂垂返燃?jí)和功能以及所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和交通發(fā)展情況，通過調(diào)查分析，預(yù)估設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的交通增長(zhǎng)量，確定交通量年平均增長(zhǎng)率。取。2.2車輛輪跡橫向分布系數(shù)表2.1

3、 車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.170.22二級(jí)及二級(jí)以下公路行車道寬>7m0.340.39行車道寬7m0.540.62注：車道或行車道寬或者交通量較大時(shí)，取高值；反之，取低值。由規(guī)范得：二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，安全等級(jí)為三級(jí)，取。 計(jì)算基準(zhǔn)期內(nèi)累計(jì)當(dāng)量軸次。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土面層臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)，可按下式計(jì)算確定。代入數(shù)據(jù)得次屬重交通等級(jí)。4 初擬路面結(jié)構(gòu)。由規(guī)范得，相應(yīng)于安全等級(jí)三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)二級(jí)公路、重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)，查規(guī)范初擬普通混凝土面層厚度為0.22m。基層選用水泥穩(wěn)定粒料（水泥

4、用量5%），厚0.18m。墊層為0.15m低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.5m,長(zhǎng)5.0m?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。5 路面材料參數(shù)確定。根據(jù)規(guī)范，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31GPa。路基回彈模量取30MPa。低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量取600MPa，水泥穩(wěn)定粒基層回彈模量取1300MPa。6 計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力。新建公路的基層頂面當(dāng)量回彈模量和基層當(dāng)量厚度計(jì)算如下： 選取混凝土板的縱向邊緣中部作為產(chǎn)生最大荷載和溫度梯度綜合疲勞損壞的臨界荷位。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)按下式計(jì)算確定。式中是與混合料

5、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，=O.057；碾壓混凝土和貧混凝土，=0065。故普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按公式計(jì)算。代入數(shù)據(jù)有標(biāo)準(zhǔn)軸載PS在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為：標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷載處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按下式確定：因?yàn)榭v縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)。kc按公路等級(jí)查下表確定。表6.1 綜合系數(shù)kc公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路kc1.301.251.201.10代入數(shù)據(jù)，荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為：7 計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力。 由規(guī)范知，區(qū)最大溫度梯度取為88/m。板長(zhǎng)5m,由下表可查普通混凝土厚h=0.22m,.圖7.1 溫度應(yīng)力

6、系數(shù)最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為： 溫度的疲勞應(yīng)力系數(shù)計(jì)算： 式中a、b、c按下表取值：表7.1 回歸系數(shù)a、b和c系 數(shù)公路自然區(qū)劃IIIIIVV11a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270查表得，a=0.828,b=0.041,c=1.323.代入公式得：綜上，溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算為：8 檢驗(yàn)初擬路面結(jié)構(gòu)。因?yàn)槎?jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異系數(shù)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為85%。再根據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，確定可靠

7、度系數(shù)。 因此，所選普通混凝土面層厚度（0.22m）可以承受設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。9 水泥板接縫設(shè)計(jì)9.1 縱向接縫縱向施工縫采用設(shè)拉桿平縫形式，上部鋸切槽口，深度為35mm，寬度為5mm，槽內(nèi)灌塞瀝青橡膠填縫料，構(gòu)造如圖。拉桿直徑為14mm，長(zhǎng)度為700mm，間距為800mm。9.2 橫向接縫橫向縮縫采用設(shè)傳力桿假縫形式，上部鋸切槽口，深度為50mm，寬度為5mm，槽內(nèi)灌塞瀝青橡膠填縫料，結(jié)構(gòu)如圖。傳力桿直徑為28mm，長(zhǎng)度為500mm，間距為250m10 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)斷面、接縫設(shè)計(jì)詳圖具體見附圖所示。11 工程數(shù)量表11.1 墊層工程數(shù)量表墊層工程量表的內(nèi)容和

8、基層差不多，墊層擬采用小型機(jī)具施工，墊層的寬度比基層每側(cè)寬出250mm，取為0.25m，詳細(xì)內(nèi)容見表8.3所示。表8.3 墊層工程數(shù)量表材料低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土 回彈模量（MPa）600 長(zhǎng)度（m）8000 寬度（m）9+20.25+20.25=10 厚度（cm）15 面積（） 體積（）11.2 基層工程數(shù)量表基層工程數(shù)量表涵蓋了基層的長(zhǎng)度，寬度，厚度等一些基本的數(shù)據(jù)，為概預(yù)算設(shè)計(jì)作鋪墊。基層擬采用小型機(jī)具施工，依據(jù)規(guī)范知基層的寬度應(yīng)比混凝土面層每側(cè)至少寬出250mm，取為0.25m，計(jì)算結(jié)果見表8.2所示。表8.2 基層工程數(shù)量表材料水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量5%）回彈模量（MPa）1300長(zhǎng)度（m）8000寬度（m）9+20.25=9.5厚度（cm）18面積（）體積（）11.3 面層工程數(shù)量表面層工程量表主要包括：面板混凝土數(shù)量；接縫數(shù)量表；接縫鋼筋數(shù)量角隅等處的鋼筋數(shù)量（由于不屬于特重交通，不設(shè)置），計(jì)算結(jié)果見表8.1。表8.1 面層工程量表材料鋼筋混凝土面板 回彈模量（MPa）3000 長(zhǎng)度（m）8000 寬度（m）9 厚度