路基路面課程課設(shè)某高速公路瀝青及水泥混凝土路面設(shè)計道路橋梁方向

1、路基路面工程課程設(shè)計任務(wù)書目錄1 設(shè)計資料··············································

2、83;·················································

3、83;·····11.1工程概況···········································&

4、#183;·················································&

5、#183;··11.2設(shè)計資料··································· ··········

6、3;·················································11.3

7、 設(shè)計目的任務(wù)····························· ···················

8、3;····································12 交通量分析············&#

9、183;·················································&#

10、183;···································23 瀝青路面設(shè)計·············

11、;··················································

12、;······························24 水泥混凝土路面設(shè)計··················

13、;··················································

14、;··········114.1 混凝土路面設(shè)計基準期·····································&

15、#183;·······························114.2 標(biāo)準軸載及軸載當(dāng)量換算···············&#

16、183;·················································11

17、4.3 擬定路面結(jié)構(gòu)················································&#

18、183;·····································124. 4 方案一的計算(手算) ·········&#

19、183;·················································&#

20、183;··············134.4.1 確定材料參數(shù)·································

21、··········································134.4.2計算荷載疲勞應(yīng)力·····

22、83;·················································

23、83;·············144.4.3計算溫度疲勞應(yīng)力··································

24、···································154.6接縫設(shè)計·············

25、83;·················································

26、83;································175 方案比選················&

27、#183;·················································&

28、#183;·····································186 總結(jié)體會···········

29、;··················································

30、;···········································197 參考文獻·····

31、83;·················································

32、83;················································191 設(shè)計資料1

33、.1 工程概況擬設(shè)計路面屬某段高速公路.路段位于平原微丘區(qū),公路自然區(qū)劃為2 區(qū),地震烈度為六級,設(shè)計標(biāo)高240.50m,地下水位1.45m。1.2 設(shè)計資料所經(jīng)地區(qū)多處為粘性土。根據(jù)最新路網(wǎng)規(guī)劃,預(yù)測使用初期2012年平均日交通量見下表：表1-1交通組成及交通量表車型雙向交通量小客車SH130912大客車SH141173躍進牌NJ130647東風(fēng)牌EQ140344黃河牌JN150420日野KB22286太894交通量年平均增長率脫拉13（）7.2 1.3 設(shè)計目的任務(wù)（1）根據(jù)所給資料,利用 HPDS2006公路路面設(shè)計程序系統(tǒng)進行路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(瀝青路面水泥路面至少各2種不同的路面結(jié)構(gòu)各，

34、其中水泥路面結(jié)構(gòu)手工完成一個方案的計算)。(2)進行水泥混凝土路面及瀝青路面結(jié)構(gòu),厚度設(shè)計,水泥混凝土路面級構(gòu)組合設(shè)計、板厚度設(shè)計、接縫設(shè)計等，并比選按方案。2 交通量分析·公路工程技術(shù)標(biāo)準規(guī)定：四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 25000 -55000 輛六車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 45000 -80000 輛八車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 60000 -100000 輛表2-1 交通量及換算系數(shù)車型小客車SH-130大客車SH-141躍進牌NJ-131東風(fēng)牌EQ-140黃河牌JN-150日

35、野KB222太脫拉138交通量（輛/日）8761694722702708177換算系數(shù)1.02.02.02.02.02.02.0換算交通量（pcu/d）9121736473444208694將上表折成小客車，對所給交通量進行換算：N= 912+173×1.5+（647+344+420+86+94）×2 =4353.5,設(shè)計年限為30年時，N= Nd= N0×(1+)n-1遠期交通量32690輛，故設(shè)計為四車道高速公路即可滿足交通量要求。3瀝青路面設(shè)計設(shè)計年限內(nèi)車道的累計軸次根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范規(guī)定.路面設(shè)計以雙輪組單軸載 100KN為標(biāo)準軸載。標(biāo)準軸載的計算參

36、數(shù)按表3-1確定表3-1 標(biāo)準軸載計算參數(shù)標(biāo)準軸載名稱BZZ-100標(biāo)準軸載名稱BZZ-100標(biāo)準軸載P（KN）100單輪當(dāng)量圓直徑d（mm）21.30輪胎接地壓強P（Mpa）0.70兩輪中心距（cm）15d軸載換算（彎沉及瀝青層彎拉應(yīng)力分析）當(dāng)以設(shè)計彎沉值設(shè)計指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗算時，凡前、后軸軸載大于25kN的各級軸載的作用次數(shù)均換算成標(biāo)準軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。式中： 以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時的標(biāo)準軸載的當(dāng)量次數(shù)； 被換算車型的各級軸載換算次數(shù)（次/日）； 標(biāo)準軸載（）； 各種被換算車型的軸載（）； C1 輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38； C2

37、 軸數(shù)系數(shù)。 被換算車型的軸載級別。當(dāng)軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當(dāng)軸間距離小于3m時，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計算：式中：m軸數(shù)。則其設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計量軸次： 式中 設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當(dāng)量次數(shù)； t 設(shè)計年限，由材料知，t=15年； 設(shè)計端竣工后一年雙向日平均當(dāng)量軸次； 設(shè)計年限內(nèi)的交通量平均增長率，由材料知，=0.072； 車道系數(shù)，由材料知=0.45。則：次 軸載換算（半剛性層彎拉應(yīng)力分析）驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計當(dāng)量軸次時，凡軸載大于50KN的各級軸載的作用次數(shù)均按下式換算成標(biāo)準軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。式中： 以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時

38、的標(biāo)準軸載的當(dāng)量次數(shù)； 被換算車型的各級軸載換算次數(shù)（次/日）； 標(biāo)準軸載（）； 各種被換算車型的軸載（）； 輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。 軸數(shù)系數(shù)；則其設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計量軸次為： 次。 確定路面等級和面層類型路面等級、面層類型應(yīng)與公路等級、交通量相適應(yīng)。路面等級、面層類型的選擇應(yīng)根據(jù) 公路等級與使用要求、 設(shè)計年限內(nèi)標(biāo)準軸載的累積當(dāng)量軸次、筑路材料和施工機械設(shè)備等因 素按下表確定。 土基回彈模量的確定路段位于平原微丘區(qū),公路自然區(qū)劃為2 區(qū),地震烈度為六級,設(shè)計標(biāo)高240.50m,地下水位1.45m。由公路瀝青路面 設(shè)計規(guī)范JTG D50-2004

39、附錄 F 知此高度為 H2（2.0），屬于中濕路基 路面結(jié)構(gòu)方案設(shè)計方案一 * *新建路面設(shè)計成果文件匯總* *一、軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算序號車 型 名稱前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量1交通SH14125.5555.11雙輪組1732躍進NJ13120.238.21雙輪組6473東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組3444東風(fēng)KM340 49101.61雙輪組6005黃河JN150 45.1101.51雙輪組4206 日野KB222 50.2104.31雙輪組867太脫拉138 51.480 2雙輪組<394設(shè)計年限 15 車道系數(shù) 0.4

40、5 表3-2 車型載重一個車道上大客車及中型以上的各種貨車日平均交通量N= 503 ,屬輕交通等級當(dāng)以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時 :路面營運第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 916 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次 : 3839494 屬中等交通等級當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時 :路面營運第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 705 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次 : 2955069 屬輕交通等級路面設(shè)計交通等級為中等交通等級公路等 高速公路 公路等級系數(shù) 1面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) 1 路面設(shè)計彎沉值 : 28.9 (0.01mm)表3-3 劈裂強度容許拉應(yīng)力層位

41、結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土1.40.552中粒式瀝青混凝土1.00.403粗粒式瀝青混凝土0.80.324水泥穩(wěn)定碎石0.60.335級配碎石0.36粗砂0二、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算 新建路面的層數(shù) : 6 標(biāo) 準 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計彎沉值 : 28.9 (0.01mm) 路面設(shè)計層層位 : 5 設(shè)計層最小厚度 : 150 (mm) 表3-4 厚度計算 層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa) (20)抗壓模量(MPa) (15)容許應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土4140020000.552中粒式瀝青混凝土612001600

42、0.43粗粒式瀝青混凝土1290012000.324水泥穩(wěn)定碎335級配碎石?5505506粗砂1501001507新建路基15036 按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 : LD= 28.9 (0.01mm) H( 5 )= 150 mm LS= 30.6 (0.01mm) H( 5 )= 200 mm LS= 28 (0.01mm) H( 5 )= 182 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計算設(shè)計層厚度 : H( 5 )= 182 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求) H( 5 )= 182 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求) H( 5 )= 182 mm(第

43、3 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求) H( 5 )= 182 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求) 路面設(shè)計層厚度 : H( 5 )= 182 mm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 182 mm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 600 mm 驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對設(shè)計層厚度取整以及設(shè)計人員對路面厚度進一步的修改, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下: - 細粒式瀝青混凝土 40 mm - 中粒式瀝青混凝土 60 mm - 粗粒式瀝青混凝土 120 mm - 水泥穩(wěn)定碎石 150 mm - 級配碎石 190 mm - 粗砂 150 mm - 新建

44、路基三、交工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算表3-5 彎沉值和層底拉應(yīng)力 層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa) (20)抗壓模量(MPa) (15)容許應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土4140020000.552中粒式瀝青混凝土6120016000.43粗粒式瀝青混凝土1290012000.324水泥穩(wěn)定碎335級配碎石?5505506粗砂1501001507新建路基15036 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 28.5 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 32 (0.01mm)

45、第 3 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 38 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 53.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 117.1 (0.01mm) 第 6 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 318 (0.01mm) 路基頂面交工驗收彎沉值 LS= 258.8 (0.01mm) 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :(未考慮綜合影響系數(shù)) 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-0.231 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-0.044 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )=-0.002 (MPa) 第 4

46、層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= 0.135 (MPa) 方案二* *新建路面設(shè)計成果文件匯總* *一、 軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算表3-6 軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力序號車 型 名稱前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量1交通SH14125.5555.11雙輪組1732躍進NJ13120.238.21雙輪組6473東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組3444東風(fēng)KM340 49101.61雙輪組6005黃河JN150 45.1101.51雙輪組4206 日野KB222 50.2104.31雙輪組867太脫拉138 51.480 2雙輪組<394設(shè)

47、計年限 15 車道系數(shù) 0.45 一個車道上大客車及中型以上的各種貨車日平均交通量N= 503 ,屬輕交通等級當(dāng)以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時 :路面營運第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 916 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次 : 3839494 屬中等交通等級當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時 :路面營運第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 705 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次 : 2955069 屬輕交通等級路面設(shè)計交通等級為中等交通等級公路等級 高速公路 公路等級系數(shù) 1面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) 1 路面設(shè)計彎沉值 : 28.9 (0.01mm)表3-7 裂強度容

48、許拉應(yīng)力層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土1.40.552中粒式瀝青混凝土1.00.403水泥穩(wěn)定碎石0.80.354石灰土0.60.265粗砂0.3二、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計彎沉值 : 28.9 (0.01mm) 路面設(shè)計層層位 : 5 設(shè)計層最小厚度 : 150 (mm)表3-8 結(jié)構(gòu)厚度層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa) (20)抗壓模量(MPa) (15)容許應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土6140020000.552中粒式瀝青混凝土8120016000.43水泥碎

49、石土2090012000.354石灰265粗砂?5505506新建路基15036 按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 : LD= 28.9 (0.01mm) H( 5 )= 150 mm LS= 1.8 (0.01mm) 由于設(shè)計層厚度 H( 5 )=Hmin時 LS<=LD, 故彎沉計算已滿足要求 . H( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計算設(shè)計層厚度 : H( 5 )= 150 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求) H( 5 )= 150 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求) H( 5 )= 150 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求

50、) H( 5 )= 150 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計算滿足要求) 路面設(shè)計層厚度 : H( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 150 mm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 600 mm 驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對設(shè)計層厚度取整以及設(shè)計人員對路面厚度進一步的修改, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下: - 細粒式瀝青混凝土 60 mm - 中粒式瀝青混凝土 80 mm - 水泥碎石土 200 mm - 石灰土 150 mm - 粗砂 150 mm - 新建路基三、 交工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算表3-9 彎沉值和層底拉應(yīng)力

51、層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa) (20)抗壓模量(MPa) (15)容許應(yīng)力(MPa)1細粒式瀝青混凝土6140020000.552中粒式瀝青混凝土8120016000.43水泥碎石土2090012000.354石灰265粗砂?5505506新建路基15036 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 1.8 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 2.1 (0.01mm) 第 3 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 2.7 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS=

52、 5 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 14 (0.01mm) 路基頂面交工驗收彎沉值 LS= 258.8 (0.01mm) 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :(未考慮綜合影響系數(shù)) 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-0.155 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )= 0.001 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )= 0.026 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= 0.126 (MPa)4 水泥混凝土路面設(shè)計4.1混凝土路面設(shè)計基準期高速公路􀈔設(shè)計基準期為30 年4.2標(biāo)準軸載交通量分析 我國公路水

53、泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范以汽車軸重為100kN的單軸荷載作為設(shè)計標(biāo)準軸載，表示為BZZ100。凡前、后軸載大于40KN（單軸）的軸數(shù)均應(yīng)換算成標(biāo)準軸數(shù)，換算公式為： 式中： 100KN的單軸雙輪組標(biāo)準軸數(shù)的通行次數(shù)； 各類軸輪型；級軸載的總重（KN）； 軸型和軸載級位數(shù)； 各類軸輪型i級軸載的通行次軸輪型系數(shù)。表4-1 軸載換算結(jié)果車型（）（次/日）大客車SH141前軸25.551173后軸55.1011730.01躍進牌NJ130前軸20.201647后軸38.201647東風(fēng)牌EQ140前軸23.701344后軸69.2013440.95黃河牌JN150前軸49.0014200.004后軸10

54、1.601420541.44日野KB222前軸50.201860.001后軸104.30186168.67太脫拉138前軸51.401940.002后軸2×80.003.5×10-6940.61 N711.69 則設(shè)計年限內(nèi)設(shè)計車道的標(biāo)準軸載累計作用次數(shù):式中： 標(biāo)準軸載累計當(dāng)量作用次數(shù)(日)； t 設(shè)計基準年限； 交通量年平均增長率，由材料知，=0.072； 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，如下（表4-2）。表4-2 混凝土路面臨界荷位車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路、收費站0.170.22二級及二級以下公路行車道寬>7m0.340.390

55、.540.62行車道寬7m =11436313=1143×104次 因為交通量100×1041143×1042000×104次，故可知交通屬于重交通等級4.3擬定路面結(jié)構(gòu)由上述及表16-20知相應(yīng)于安全等級一級的變異水平的等級為低級，根據(jù)高速公路重交通等級和低級變異水平等級查表16-17得初擬普通混凝土面層厚度大于240mm。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.5m，長5m，擬定各結(jié)構(gòu)層厚：方案一：擬普通混凝土面層厚為260mm；基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚為190mm；二級自然區(qū)劃及規(guī)范知墊層為160mm的天然砂礫（表4-3）方案二:面層初擬255mm，基層選用

56、水泥穩(wěn)定粒料，厚h1=200mm，墊層選用天然砂礫厚h2=160mm （表4-4） 表4-3 方案一層位基（墊）層材料名稱厚度(cm)回彈模量(MPa)1水泥穩(wěn)定粒料 1915002天然砂礫162003土基2030表4-4 方案二層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm) 回彈模量(MPa)1中粒式瀝青混凝土512002水泥穩(wěn)定粒料1815003 中、粗砂15904土基304.4方案一的計算(手算) 4.4.1 確定材料參數(shù)取普通混凝土面層的彎拉強度標(biāo)準值為5.0Mpa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準值為31Gpa；路基回彈模量為29Mpa；低劑量無機結(jié)合穩(wěn)定土墊層回彈模量去600Mpa；水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取

57、1300Mpa?；鶎禹斆娈?dāng)量的回彈模量值計算如下：表4-5 基層頂面當(dāng)量的回彈模量層位基（墊）層材料名稱厚度(cm)回彈模量(MPa)1水泥穩(wěn)定粒料 1915002天然砂礫162003土基2030=960.6 Mpa=1.81 =0.283m=4.250 =0.786=150.11 Mpa普通混凝土面層的相對剛度半徑為：0.825m4.4.2計算荷載疲勞應(yīng)力根據(jù)高速公路、重交通，初擬普通混凝土面層厚度為0.26m。由下列公式求得： 式中 混凝土板的相對剛度半徑（m）； H 混凝土板的厚度（m）； Ec 水泥混凝土的彎沉彈性模量（Mpa）； p 標(biāo)準軸載Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力（Mpa

58、）； kr 考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)桿拉的平縫，kr=0.87 0.92，縱縫為不設(shè)桿拉的平縫或自由邊界kr=1.0，縱縫為設(shè)桿拉的企口縫，kr=0.76 0.84，； kc 考慮偏載和動載因素對路面疲勞損壞影響綜合系數(shù)，按公路等級查下表4-6；表4-6 綜合系數(shù)kc 公路等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路kc1.301.251.201.10ps 標(biāo)準軸載Ps在四邊自由板的臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（MPa）。 =1.014 =2.411根據(jù)公路等級，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜和系數(shù),則荷載疲勞應(yīng)力為：MPa 4.4.3計算溫度疲勞應(yīng)力由路基路面工程知，II

59、區(qū)最大溫度梯度取88/m。板長4.5mL/r=4.5/0.760=5.92；已知混凝土板厚0.26m，Bx=0.58，則可知最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力： 式中： c 混凝土的溫度線膨脹系數(shù) ； Tg 最大溫度梯度，Tg=88°c/m； Bx 綜合溫度翹區(qū)應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)； tm 最大溫度梯度時土板的溫度翹取應(yīng)力（Mpa）。 溫度疲勞系數(shù) ，式中a，b和c為回歸系數(shù)，按所在地區(qū)公路自然區(qū)劃查下表4-7。表4-7 回歸系數(shù)a，b和c系數(shù)公路自然區(qū)a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052

60、c1.3231.3551.3231.2871.3821.270 則溫度疲勞應(yīng)力： 綜合，高速公路的安全等級為一級，相應(yīng)于一級的安全等級的變異水平等級為低級，目標(biāo)可靠度為95。再根據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級，確定可靠度系數(shù)。，故設(shè)計的混凝土面層厚為260mm滿足要求。由公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范知，路面防凍厚度滿足要求。4.5方案二的計算（軟件計算）* *新建路面設(shè)計成果文件匯總* *水泥混凝土路面設(shè)計 設(shè) 計 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計 公 路 等 級 : 高速公路 變異水平的等級 : 低 級 可 靠 度 系 數(shù) : 1.25 面 層 類 型 : 普通混凝土面層表4-8 軸載

61、交通量序號路面行駛車輛名稱單軸單輪組的個數(shù)軸載總重單軸雙輪組的個數(shù)軸載總重雙軸雙輪組的個數(shù)軸載總重交通量1單后軸貨車125.55155.1001732單后軸貨車120.2138.2006473單后軸貨車123.769.2003444單后軸貨車1491101.6004205單后軸貨車150.21104.300866雙后軸貨車151.400116094行駛方向分配系數(shù) 1 車道分配系數(shù) .9 輪跡橫向分布系數(shù) 0 .22 交通量年平均增長率 7.2 混凝土彎拉強度 5 MPa 混凝土彎拉模量 31000 MPa混凝土面層板長度 5 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 面層最大溫度梯度 88 /m 接縫應(yīng)力折減系

62、數(shù) .87 基(墊)層類型-新建公路土基上修筑的基(墊)層表 4-9基(墊)層層位基（墊）層材料名稱厚度(mm)回彈模量(MPa)1中粒式瀝青混凝土5012002水泥穩(wěn)定粒料18015003中、粗砂150904土基30基層頂面當(dāng)量回彈模量 ET= 155.8 MPaHB= 250 r= .784 SPS= 1.06 SPR= 2.9 BX= .61 STM= 2.07 KT= .52 STR= 1.08 SCR= 3.98 GSCR= 4.98 RE=-.4 %設(shè)計車道使用初期標(biāo)準軸載日作用次數(shù) : 643 路面的設(shè)計基準期 : 30 年設(shè)計基準期內(nèi)標(biāo)準軸載累計作用次數(shù) : 5056355 路

63、面承受的交通等級 :重交通等級基層頂面當(dāng)量回彈模量 : 155.8 MPa混凝土面層設(shè)計厚度 : 250 mm驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 600 mm新建基(墊)層總厚度 380 mm驗算結(jié)果表明, 路面總厚度滿足路面防凍要求 . 通過對設(shè)計層厚度取整以及設(shè)計人員對路面厚度進一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下: - 普通混凝土面層 250 mm - 中粒式瀝青混凝土 50 mm - 水泥穩(wěn)定粒料 180 mm - 中、粗砂 150 mm - 土基4.6接縫設(shè)置 橫縫本水泥混凝土路面設(shè)計橫縫采用三種：脹縫、縮縫、施工縫。設(shè)置脹縫時，由于是高速公路，長遠考慮，要設(shè)置傳力桿，傳力桿長度50cm，傳力桿直