實(shí)例水泥混凝土路面設(shè)計(jì)計(jì)算

1、1.路面類型的選擇確定,路基土為粘性土，設(shè)計(jì)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)。）路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載 100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以 100 表示。 軸載換算：式中 ：N 100KN的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；sPi型 i 級(jí)軸載的總重 ；N 各類軸型 i 級(jí)軸載的作用次數(shù)；in軸型和軸載級(jí)位數(shù)； 1ii按式 P計(jì)算；雙軸雙輪組時(shí)，按式0.433ii P； 三 軸 雙 輪 組 時(shí) ， 按 式0.220.225ii P計(jì)算。8ii軸載換算結(jié)果如表 7-2所示。表 前軸0軸前軸軸前軸軸前 軸后軸前后軸前軸后軸前軸01軸 計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次查路線設(shè)計(jì)規(guī)范得三級(jí)公路的設(shè)計(jì)

2、基準(zhǔn)期為 20 年，安全等級(jí)為三級(jí)，臨界荷位處的車輛輪跡輪跡橫向分布系數(shù) 是 0.540.62 取 0.54g r查水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)分為 4 累計(jì)作用次數(shù)大于 110 時(shí)，屬于重交通等級(jí)，故本設(shè)計(jì)屬于重交通等級(jí)。62.基層、墊層材料參數(shù)確定（1） 基層用石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料為基層。配比為石灰：粉煤灰：穩(wěn)定粒料：3：12，查水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范得回彈模量E 1300MP 。1a（2） 墊層墊層的作用有抗凍、排水、防止污染等，本設(shè)計(jì)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

3、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(jì)規(guī)范得回彈模量。E 2a3.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)計(jì)規(guī)范可知三級(jí)公路的可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如表 7-3。表 ） 中表高）高中高由表 7-3，相應(yīng)于安全等級(jí)四級(jí)的變異水平為中高。根據(jù)三級(jí)公路、輕交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)，查表 7-4 初擬普通混凝土面層厚度為 22cm，基層厚 18cm，墊層厚 15cm。普通混凝土板的平面尺寸為寬 4.25m，長(zhǎng) 4m。查水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范取普通水泥混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為： f 5.0MP ，相應(yīng)彎拉模量標(biāo)

4、準(zhǔn)為：E 3.110 MP ，路基土基回彈4aca模量E 40MP 。0a計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：式中：E 基層頂面的當(dāng)量回彈模量；tE 路床頂面的回彈模量；0E 基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量；xE ,E 基層和底基層或墊層的回彈模量；12h 基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度；xD 基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度；xh ,h 基層和底基層或墊層的厚度；12Eab與有關(guān)的回歸系數(shù)。xE0普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑計(jì)算為：（2） 荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為：K 0.87r計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)：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

5、、連續(xù)l配筋混凝土，v0.017）fdff根據(jù)公路等級(jí)，查水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范考慮偏載和動(dòng)載等因素，對(duì)路面疲勞損失影響的綜合系數(shù)K 1.20。c荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為：（3）溫度疲勞應(yīng)力查水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范區(qū)最大溫度梯度取 88( /m)。板長(zhǎng)44m , l 6.339。r0.631圖 Bx由圖 7-1 可查普通混凝土板厚h 0.22cm,B 0.68。最大溫度梯度時(shí)混x凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)K 計(jì)算為：t計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為：查表 7-3，二級(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)的變異水平為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為85%。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，查水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范得可靠度系數(shù)r 1.06。r0.22cm）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫