水泥混凝土路面課程設計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上水泥混凝土路面設計1標準軸載交通量分析高速公路設計基準期為30 年，安全等級為一級，我國公路水泥混凝土路面設計規(guī)范以汽車軸重為100kN的單軸荷載作為設計標準軸載，表示為BZZ100。凡前、后軸載大于40KN（單軸）的軸數(shù)均應換算成標準軸數(shù)，換算公式為： 式中： 100KN的單軸雙輪組標準軸數(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1-1 軸載換算結(jié)果 車型（kN）（次/日）東風EQ140前軸23.7016.40.0后軸69.20115531.530解放CA10B前軸19.4016.40.0后軸6

2、0.85113041.51.075黃河JN150前軸49.0016.40.03后軸101.6011395509.2 則設計年限內(nèi)設計車道的標準軸載累計作用次數(shù):式中： 標準軸載累計當量作用次數(shù)(日)； t 設計基準年限； 交通量年平均增長率，由材料知， =0.05； 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，如下（表1-2），取0.20。表1-2 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>7m0.340.390.540.62行車道寬7m=511.835248×104因為交通量100×10424

3、8×1042000×104次，故可知交通屬于重交通等級。2擬定路面結(jié)構由上述及表16-20知相應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4m，長4.5m，擬定各結(jié)構層厚：普通混凝土面層厚為250mm；基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚為180mm；二級自然區(qū)劃及規(guī)范知墊層為150mm的天然砂礫，取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為5.0Mpa，路基回彈模量為30Mpa；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1300Mpa。（表2-1）

4、 表2-1 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 1813002天然砂礫151503土基-30=1013 Mpa=2.57（MN.m） =0.312m =4.293 =0.792=165 Mpa普通混凝土面層的相對剛度半徑為：0.769m3計算荷載疲勞應力根據(jù)高速公路、重交通，初擬普通混凝土面層厚度為0.25m。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 標準軸載Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應力（Mpa）； kr 考慮接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)，縱縫為設桿拉的平縫，kr=0.

5、87 0.92，縱縫為不設桿拉的平縫或自由邊界kr=1.0，縱縫為設桿拉的企口縫，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3-1；表3-1 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kc1.301.251.201.10 ps 標準軸載Ps在四邊自由板的臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應力（MPa）。 =0.975 =2.314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),則荷載疲勞應力為：MPa4.計算溫度疲勞應力由路基路面工程知，II區(qū)最大溫度梯度取88/m。板長4.5m L/r=4.5/0.769=6.0；已知

6、混凝土板厚0.25m，Bx=0.60，則可知最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力： 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)應力和內(nèi)應力的溫度應力系數(shù)； tm 最大溫度梯度時土板的溫度翹取應力（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4-1。表4-1 回歸系數(shù)a，b和c系數(shù)公路自然區(qū)a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270 則溫度疲勞應力：

7、 綜合，高速公路的安全等級為一級，相應于一級的安全等級的變異水平等級為低級，目標可靠度為95。再根據(jù)查得的目標可靠度和變異水平等級，確定可靠度系數(shù)。，故設計的混凝土面層厚為250mm滿足要求。由公路水泥混凝土路面設計規(guī)范知，路面防凍厚度滿足要求。 5接縫設置 橫縫本水泥混凝土路面設計橫縫采用三種：脹縫、縮縫、施工縫。設置脹縫時，由于是高速公路，長遠考慮，要設置傳力桿，傳力桿長度50cm，傳力桿直徑38cm,半段涂以瀝青、套上朔料套筒?？s縫采用假縫形式，只在板的上部設施縫隙，縫寬7mm，深度為板厚的1/5設置施工縫時，每日施工結(jié)束或因臨時原因中斷施工時，必須設置橫向施工縫，位置應選在縮縫或脹縫處，設在縮縫處的施工縫，采用加傳力桿的平縫形式，設在脹縫處的施工縫，其構造與脹縫相同（圖5-1）。傳力桿長40cm，直徑20mm。圖5-1 橫向施工縫構造圖 縱縫縱向縮縫采用