公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例公路水泥混凝土路面设计是公路工程中的一个重要环节,路面的设计合理与否直接关系到道路使用寿命和交通安全。
在公路水泥混凝土路面设计新规范中,混凝土板厚度的计算是一个关键步骤。
下面将通过一个示例来详细介绍混凝土板厚度的计算方法。
假设其中一道路路段要新建一条公路水泥混凝土路面,基础土质为II类路基,交通量为1000辆/日,设计寿命为20年。
现在需要计算该路段的混凝土板厚度。
首先,根据新规范的要求,需要计算设计车辆组合的轴重、作用系数和总轴重。
1.设计车辆组合的轴重计算根据交通量和设计寿命,需要确定设计车辆组合。
假设设计车辆组合为:轿车(设计重量2t)、货车(设计重量8t)和重型卡车(设计重量10t)。
根据交通量和车辆类型,计算重型卡车的设计车辆比例:重型卡车设计车辆比例=重型卡车日交通量/总交通量=100辆/日/1000辆/日=0.1轿车和货车的设计车辆比例为:(1-0.1)/2=0.45根据设计车辆组合,计算设计车辆组合的轴重:轴重=轿车轴重系数*轿车设计重量+货车轴重系数*货车设计重量+重型卡车轴重系数*重型卡车设计重量假设轿车轴重系数为0.2,货车轴重系数为0.4,重型卡车轴重系数为0.6轴重=0.2*2+0.4*8+0.6*10=11.6t2.作用系数的计算作用系数是根据路面结构、排水状况等因素来确定的,不同的路段有不同的作用系数。
假设该路段的作用系数为1.23.总轴重的计算总轴重=轴重*作用系数=11.6*1.2=13.92t4.混凝土板厚度的计算根据总轴重和基础土质等因素,可以使用新规范提供的表格来查找混凝土板厚度。
假设基础土质为II类路基,根据表格查找到的混凝土板厚度为35cm。
通过以上计算,可以得到该路段的混凝土板厚度为35cm。
需要注意的是,混凝土板厚度的计算还需要考虑其他因素,如气候条件、路面结构等。
在实际设计中,还需要结合实际情况进行调整和优化,以确保道路的使用寿命和安全性。
普通水泥混凝土路面计算书
水泥混凝土路面厚度计算书一、原始资料公路自然区划:Ⅳ区公路等级:三级公路路基土质:粘质土路面宽度(m): 6.5初期标准轴载:122交通量平均增长: 5板块厚度(m):0.23基层厚度(m):0.22垫层厚度(m):0.15板块宽度(m): 3.25板块长度(m): 4路基回弹模量:30基层回弹模量:1300垫层回弹模量:600基层材料性质:刚性和半刚性纵缝形式:设拉杆企口缝温度应力系数: 3.25计算类型:普通水泥混凝土路面厚度计算二、交通分析根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P6表3.0.1《可靠度设计标准》,本道路的等级为三级公路,故设计基准期为20年,安全等级为四级。
由公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38表A.2.2《车辆轮迹横向分布系数》,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.62。
,交通量的年增长率为4%。
按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38公式A.2.2计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为:Ne=Ns*[(1+gr)^t-1]*365*η/gr=912904.7次按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P7表3.0.5《交通分级》可确定轴载等级为:中等交通等级。
三、初拟路面结构初拟水泥混凝土路面厚度为:0.23m,基层选用刚性和半刚性材料,厚度为0.22m,垫层厚度为0.15m。
水泥混凝土面板长度为:4m,宽度为3.25m。
纵缝为设拉杆企口缝。
四、路面材料参数确定按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P8表3.0.6《混凝土弯拉强度标准值》可确定混凝土弯拉强度标准值为:4.5MPa。
根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P53表 F.3《水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值》可确定弯拉弹性模量为29000MPa。
路基回弹模量选用:30MPa。
基层回弹模量选用1300MPa。
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011
公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-20111总则1.0.1为适应交通运输发展和公路建设的需要,提高水泥混凝土路面的技术水平、使用品质和设计质量,保证工程安全可靠、经济合理,制定本规范。
1.0.2本规范适用于各等级新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。
1.0.3水泥混凝土路面设计方案,应根据公路的功能和等级,结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等,通过综合分析确定。
1.0.4水泥混凝土路面设计应包括结构组合设计、结构层厚度设计、材料组成设计、接缝构造设计、钢筋配置设计等内容。
1.0.5水泥混凝土路面结构,应按规定的安全等级和目标可靠度要求,在设计基准期内承受预期的交通荷载作用,适应所处的自然环境,满足预定的使用性能要求。
1.0.6水泥混凝土路面设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土作面层(配筋或不配筋)的路面。
2.1.2普通混凝土路面jointedplainconcretepavement除接缝区和局部范围外,面层内均不配筋的水泥混凝土路面,也称素混凝土路面。
2.1.3钢筋混凝土路面jointedreinforcedconcretepavement面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。
2.1.4连续配筋混凝土路面continuouslyreinforcedconcretepavement面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋,横向不设缩缝的水泥混凝土路面。
2.1.5钢纤维混凝土路面steelfiberreinforcedconcretepavement在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。
2.1.6复合式路面compositepavement面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复合而成的路面。
2.1.7水泥混凝土预制块路面concreteblockpavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。
水泥混凝土路面厚度计算
16
Ns
ADTT 3000
ni (k p,ij pij )
i
j
各类车辆的设计轴载当量换算系数
k p,k k p,ij pij
ij
车道使用初期的设计轴载日作用次数
N s ADTT (k p,k pk )
k
设计轴载累计作用次数
最重轴载在上层板临界荷位处产生的最大荷载应力 p.max
p,max kr kc pm
pm
1.45 103 1 Db Dc
h P 0.65 2 0.94
g cm
pm——最重轴载Pm 在四边自由板临界荷位处产生的最大荷载应力
(MPa),设计轴载Ps改为最重轴载Pm(以单轴计,kN);
ct
6 温度应力计算----弹性地基双层板模型
在面层板临界荷位处产生的温度疲劳应力σtr
tr kt t,max
最大温度梯度时混凝土面层板最大温度应力σt,max
t,max
c EchcTg
2
BL
综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL
BL 1.77e-4.48hcCL 0.131 1 CL
N S
n i 1
Ni
Pi PS
16
设计轴载累计作用次数
Ne
Ns
1
gr t
gr
1
365
交通调查与分析
初期年平均日货车交通量(双向) 方向分配系数,一般0.5-0.6 车道分配系数 设计车道的年平均日货车交通量(ADTT) 货车交通量的年平均增长率gr
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---03公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---034.4 面层4.4.1 水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性,表面抗滑、耐磨、平整。
4.4.2其他面层类型选择面层类型适用条件连续配筋混凝土面层高速公路沥青上面层与连续配筋混凝土或横缝设传力杆的普通混凝土下面层组成的复合式路面特重交通的高速公路碾压混凝土面层二级及二级以下公路、服务区停车场钢纤维混凝土面层标高受限制路段、收费站、混凝土加铺层和桥面铺装矩形或异形混凝土预制块面层服务区停车场、二级及二级以下公路桥头引道沉降未稳定段4.4.3 普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。
其纵向和横向接缝应垂直相交,纵缝两侧的横缝不得相互错位。
4.4.4 纵向接缝的间距按路面宽度在3.0~4.5m范围内确定。
碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时,可不设纵向缩缝。
4.4.5 横向接缝的间距按面层类型和厚度选定:——普通混凝土面层一般为4~6m,面层板的长宽不宜超过 1.30,平面尺寸不宜大于25m2 ;——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6~10m;——钢筋混凝土面层一般为6~15m。
表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围交通等级特重重公路等级高速一级二级高速一级二级变异水平等级低中低中低中低中面层厚度(mm)≥260 ≥250 ≥240 270~240 260~230 250~220 交通等级中等轻公路等级二级三、四级三、四级三、四级变异水平等级高中高中高中面层厚度(mm)240~210 230~200 220~200 ≤230 ≤220 表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围交通等级特重重公路等级高速一级二级高速一级二级变异水平等级低中低中低中低中面层厚度(mm)≥260 ≥250 ≥240 270~240 260~230 250~220 交通等级中等轻公路等级二级三、四级三、四级三、四级变异水平等级高中高中高中面层厚度(mm)240~210 230~200 220~200 ≤230 ≤220 4.4.7 钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定,钢纤维体积率为0.6%~1.0%时,其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65~0.75倍。
公路水泥混凝土路面设计规范
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---034.4面层4.4.1水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性,表面抗滑、耐磨、平整。
4.4.2面层一般采用设接缝的普通混凝土;面层板的平面尺寸较大或形状不规则,路面结构下埋有地下设施,高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时,应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。
其他面层类型可根据适用条件按表4.4.2选用。
表 4.4.2其他面层类型选择4.4.3普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。
其纵向和横向接缝应垂直相交,纵缝两侧的横缝不得相互错位。
4.4.4纵向接缝的间距按路面宽度在3.0~4.5m范围内确定。
碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时,可不设纵向缩缝。
4.4.5横向接缝的间距按面层类型和厚度选定:——普通混凝土面层一般为4~6m,面层板的长宽不宜超过1.30,平面尺寸不宜大于25m2;——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6~10m;——钢筋混凝土面层一般为6~15m。
4.4.6普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或配筋混凝土面层所需的厚度,可参照表4.4.6所示参考范围并按4.4.9条规定计算确定。
表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围4.4.7钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定,钢纤维体积率为0.6%~1.0%时,其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65~0.75倍。
特重或重交通时,其最小厚度为160mm;中等或轻交通时,其最小厚度为140mm。
4.4.8复合式路面沥青上面层的厚度一般为25~80mm。
4.4.9除混凝土预制块面层外,各种混凝土面层的计算厚度应满足式(3.0.3)的要求。
荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录B.1和B.2计算。
面层设计厚度依计算厚度按10mm向上取整。
采用碾压混凝土或贫混凝土做基层时,宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析。
上、下层板在临界荷位处的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录C.1和C.2计算。
三级公路(A标段)水泥混凝土路面设计计算(土基30)
水泥混凝土路面设计设计内容 : 新建单层水泥混凝土路面设计公路等级 : 三级公路变异水平的等级 : 中级可靠度系数 : 1.07面层类型 : 普通混凝土面层序号路面行驶前轴数前轴重后轴数后轴重拖挂部分拖挂部分交通量车辆名称 (kN) (kN) 的轴数轴重(kN)1 货车 1 20.2 1 38.2 0 0 1562 货车 1 23.7 1 69.2 0 0 1723 货车 1 60 2 100 0 0 1594 客车 1 19.3 1 27.9 0 0 2965 客车 1 40 1 80 0 0 62序号分段时间(年) 交通量年增长率1 10 7 %2 5 6 %行驶方向分配系数 .6 车道分配系数 1轮迹横向分布系数 .54设计轴载 100 kN最重轴载 100 kN路面的设计基准期 : 15 年设计车道使用初期设计轴载日作用次数 : 192设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数 : 938581路面承受的交通荷载等级 :中等交通荷载等级混凝土弯拉强度 4.5 MPa 混凝土弹性模量 29000 MPa混凝土面层板长度 4 m 地区公路自然区划Ⅴ面层最大温度梯度 88 ℃/m 接缝应力折减系数 .87混凝土线膨胀系数 11 10-6/℃基(垫)层类型----新建公路路基上修筑的基(垫)层层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 材料模量(MPa)1 水泥稳定粒料 350 15002 级配碎石 200 2003 新建路基 30板底地基当量回弹模量 ET= 65 MPa中间计算结果 : ( 下列符号的意义请参看“程序使用说明” )HB= 200 DC= 19.78 DB= 5.58 RG= .884SPS= 1.98 SPM= 1.98 SPR= 3.77 SPMAX= 1.72CL= .774 BL= .53 STMAX= 1.49 KT= .42STR= .63 SCR= 4.4 GSCR= 4.71 RE= 4.67 %SCM= 3.21 GSCM= 3.43 REM=-23.78 %HB= 206 DC= 21.61 DB= 5.58 RG= .905SPS= 1.931 SPM= 1.931 SPR= 3.68 SPMAX= 1.68CL= .752 BL= .496 STMAX= 1.43 KT= .4STR= .57 SCR= 4.25 GSCR= 4.55 RE= 1.11 %SCM= 3.11 GSCM= 3.33 REM=-26 %HB= 208 DC= 22.25 DB= 5.58 RG= .912SPS= 1.914 SPM= 1.914 SPR= 3.65 SPMAX= 1.67CL= .745 BL= .486 STMAX= 1.42 KT= .4STR= .57 SCR= 4.22 GSCR= 4.52 RE= .44 %SCM= 3.09 GSCM= 3.31 REM=-26.44 %HB= 210 DC= 22.9 DB= 5.58 RG= .919SPS= 1.898 SPM= 1.898 SPR= 3.62 SPMAX= 1.65CL= .737 BL= .475 STMAX= 1.4 KT= .39STR= .55 SCR= 4.17 GSCR= 4.46 RE=-.89 %SCM= 3.05 GSCM= 3.26 REM=-27.56 %混凝土面层荷载疲劳应力 : 3.62 MPa混凝土面层温度疲劳应力 : .55 MPa考虑可靠度系数后混凝土面层综合疲劳应力 : 4.46 MPa (小于或等于面层混凝土弯拉强度)混凝土面层最大荷载应力 : 1.65 MPa混凝土面层最大温度应力 : 1.4 MPa考虑可靠度系数后混凝土面层最大综合应力 : 3.26 MPa (小于或等于面层混凝土弯拉强度)满足路面结构极限状态要求的混凝土面层设计厚度 : 210 mm(取230mm)新建基(垫)层及路基顶面交工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数 : 2测定车后轴轴重 : 100kN层位基(垫)层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa) 综合影响系数1 水泥稳定粒料 350 1500 12 级配碎石 200 200 13 新建路基 30 1.2第 1 层顶面交工验收弯沉值 LS= 38.1 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)第 2 层顶面交工验收弯沉值 LS= 240 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 258.8 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)LS= 322.9 (0.01mm)(根据“公路路面基层施工技术规范”有关公式计算)。
JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范
JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范篇一:公路水泥混凝土路面设计规范公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---034.4面层4.4.1 水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性,表面抗滑、耐磨、平整。
4.4.2 面层一般采用设接缝的普通混凝土;面层板的平面尺寸较大或形状不规则,路面结构下埋有地下设施,高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时,应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。
其他面层类型可根据适用条件按表4.4.2选用。
表4.4.2其他面层类型选择4.4.3 普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。
其纵向和横向接缝应垂直相交,纵缝两侧的横缝不得相互错位。
4.4.4 纵向接缝的间距按路面宽度在3.0~4.5m范围内确定。
碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时,可不设纵向缩缝。
4.4.5 横向接缝的间距按面层类型和厚度选定:——普通混凝土面层一般为4~6m,面层板的长宽不宜超过1.30,平2面尺寸不宜大于25m;——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6~10m;——钢筋混凝土面层一般为6~15m。
4.4.6 普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或配筋混凝土面层所需的厚度,可参照表4.4.6所示参考范围并按4.4.9条规定计算确定。
表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围4.4.7 钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定,钢纤维体积率为0.6%~1.0%时,其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65~0.75倍。
特重或重交通时,其最小厚度为160mm;中等或轻交通时,其最小厚度为140mm。
4.4.8 复合式路面沥青上面层的厚度一般为25~80mm。
4.4.9 除混凝土预制块面层外,各种混凝土面层的计算厚度应满足式(3.0.3)的要求。
荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录B.1和B.2计算。
面层设计厚度依计算厚度按10mm 向上取整。
采用碾压混凝土或贫混凝土做基层时,宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析。
水泥混凝土路面板块厚度确定方法的研究
水泥混凝土路面板块厚度确定方法的研究一、研究背景水泥混凝土路面是一种常见的路面结构形式,其采用水泥混凝土作为路面材料,能够提高路面的承载能力、平整度和耐久性,适用于各种道路及场地。
在设计水泥混凝土路面时,路面板块的厚度是一个关键因素,影响着路面的承载能力、平整度和寿命等方面。
因此,确定水泥混凝土路面板块的合适厚度是设计中的一个重要问题。
二、厚度要求在确定水泥混凝土路面板块的厚度时,需要考虑以下因素:1. 设计车速与车辆荷载:车速越高、车辆荷载越大,路面板块的厚度需要越大。
2. 交通量:交通量越大,路面板块的厚度需要越大。
3. 基层状况:基层强度越低、变形越大,路面板块的厚度需要越大。
4. 环境条件:气温变化、降雨等环境条件对路面板块的厚度也有一定影响。
根据以上因素,国家标准《公路工程水泥混凝土路面设计规范》(JTG F30-2004)中规定了水泥混凝土路面板块的最小厚度,具体如下:1. 常规公路:最小厚度应不小于180mm。
2. 高速公路:最小厚度应不小于240mm。
3. 重载公路:最小厚度应不小于300mm。
除了以上规定的最小厚度外,还需根据实际情况进行修正,以达到较好的经济效益和社会效益。
三、厚度确定方法目前,厚度确定的方法主要分为以下两种:1. 经验法经验法是根据历史数据和经验来推算路面板块的厚度,其特点是简单快速,但精度较低。
常用的经验法有:(1) 美国AASHTO经验法AASHTO经验法是美国公路和交通官员协会制定的一种经验法,适用于轮荷小于80kN、车速小于80km/h的公路。
该方法的计算公式为:t=K1×(p/1.54)0.75×(L/1.22)0.25×(100/v)0.3其中,t为路面板块厚度(mm),p为轴荷(kN),L为轴距(m),v为车速(km/h),K1为系数,其值根据不同地区和不同路况有所不同。
(2) 阿拉伯经验法阿拉伯经验法是阿拉伯国家公路和运输部门开发的一种经验法,适用于轴荷小于100kN、车速小于120km/h的公路。
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011
公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-20111总则1.0.1为适应交通运输发展和公路建设的需要,提高水泥混凝土路面的技术水平、使用品质和设计质量,保证工程安全可靠、经济合理,制定本规范。
1.0.2本规范适用于各等级新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。
1.0.3水泥混凝土路面设计方案,应根据公路的功能和等级,结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等,通过综合分析确定。
1.0.4水泥混凝土路面设计应包括结构组合设计、结构层厚度设计、材料组成设计、接缝构造设计、钢筋配置设计等内容。
1.0.5水泥混凝土路面结构,应按规定的安全等级和目标可靠度要求,在设计基准期内承受预期的交通荷载作用,适应所处的自然环境,满足预定的使用性能要求。
1.0.6水泥混凝土路面设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土作面层(配筋或不配筋)的路面。
2.1.2普通混凝土路面jointedplainconcretepavement除接缝区和局部范围外,面层内均不配筋的水泥混凝土路面,也称素混凝土路面。
2.1.3钢筋混凝土路面jointedreinforcedconcretepavement面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。
2.1.4连续配筋混凝土路面continuouslyreinforcedconcretepavement面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋,横向不设缩缝的水泥混凝土路面。
2.1.5钢纤维混凝土路面steelfiberreinforcedconcretepavement在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。
2.1.6复合式路面compositepavement面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复合而成的路面。
2.1.7水泥混凝土预制块路面concreteblockpavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。
混凝土路面板厚度计算示例-secret
混凝土路面板厚度计算例如1. 普通混凝土路面厚度计算例如公路自然区划Ⅱ区拟新建一条二级公路,路基为粘质土,采用普通混凝土路面,路面宽9m.。
交通调查得知,设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2100。
试设计该路面厚度。
解:〔1〕交通分析由表16-20,二级公路的设计基准期为20年,平安等级为三级。
由表16-3,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.39。
取交通量年平均增长率为5%。
按式〔16-4〕计算得到基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为206[(1)1]3652100[(10.05)13650.390.059.88510r S r e rN g N g η+-⨯=⨯+-⨯=⨯=⨯属重交通等级。
〔2〕初拟路面构造由表16-20相应于平安等级三级的变异水平等级为中级。
根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级,查表16-17,初拟普通混凝土面层厚度为。
基层选用水泥稳定粒料〔水泥用量5%〕,.厚。
垫层为低剂量无机组合料稳定土。
普通混凝土板的平面尺寸为宽,长。
纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。
〔3〕路面材料参数确定按表16-23和表16-25,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa ,相应弯拉弹性模量标准值为31GPa 。
表16-14,路基回弹模量去30 MPa 。
查表16-27,低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600 MPa ,水泥稳定粒料基层回弹模量取1300 MPa 。
按式〔16-51〕计算基层顶面当量回弹模量如下:22221122222212332111221211223321313000.186000.15 1.130.180.15()11()1212413000.186000.15(0.180.15)11()1212413000.186000.152.57.12/12 2.57/1013x x x x x h E h E E MPa h h E H E H h h D E h E h MN mh D E --+⨯+⨯===+++=+++⨯⨯+=+++⨯⨯===⨯30.450.4500.550.550130.79213000.312()10136.22[1 1.51()] 6.22[1 1.51()] 4.2933010131 1.44()1 1.44()0.792301013() 4.2930.31230()16530x x bx t x m E a E E b E E E ah E MPa E ----==-=⨯-⨯==-=-⨯===⨯⨯⨯=普通混凝土面层的相对刚度半径按式〔16-50b 〕计算为 330.537/0.5370.2231000/1650.677c t r h E E m ==⨯= 〔4〕荷载疲劳应力按式〔16-50a 〕,标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为 0.620.620.0770.0770.6770.22 1.259r r h MPa --==⨯⨯=因纵缝为设拉杆平缝,接缝传荷能力的应力折减系数Kr=0.87。
路面结构设计计算示例
课程名称:学生姓名:学生学号:专业班级:指导教师:年月日路面结构设计计算1 试验数据处理路基干湿状态和回弹模量路基干湿状态路基土为粘性土,地下水位距路床顶面高度~。
查路基临界高度参考值表可知IV5区H1=~,H2=~,H3=~,本路段路基处于过湿~中湿状态。
土基回弹模量1) 承载板试验表承载板试验数据承载板压力(MPa)回弹变形(拟合后的回弹变形20 1035 2550 4165 5780 72119 剔除169 剔除220 剔除计算路基回弹模量时,只采用回弹变形小于1mm的数据,明显偏离拟合直线的点可剔除。
拟合过程如图所示:路基回弹模量:2101011000(1)4nii nii pDE lπμ===-=∑∑2)贝克曼梁弯沉试验表 弯沉试验数据测点 回弹弯沉()1 1552 1823 1704 1745 1576 2007 1478 1739 172 10 207 11 209 12 210 13 172 14170根据试验数据:l =∑li =155+⋯+170=178.4315.85(0.01mm)S =s=√∑(li−l )2n−1=式中:l ——回弹弯沉的平均值();S ——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm ); l i ——各测点的回弹弯沉值(0.01mm ); n ——测点总数。
根据规范要求,剔除超出(2~3)l S ±的测试数据,重新计算弯沉有效数据的平均值和标准差。
计算代表弯沉值:1174.79 1.64515.85200.86(0.01mm)a l l Z S -=+=+⨯=l 1=l +z a s =178.43+1.645×20.56=212.25Z a 为保证率系数,高速公路、一级公路取,二、三级公路取,四级公路取。
土基的回弹模量:220201220.70106.5(1)(10.35)0.71246.3(MPa)200.860.01p E l δμα⨯⨯=-=⨯-⨯=⨯二灰土回弹模量和强度 抗压回弹模量二灰土抗压回弹模量为:735MPa 。
公路水泥混凝土路面设计规范-1
1.3混凝土面层下有箱形构造物横向穿越,其顶面至面层底面的距离小于 400mm或嵌入基层时,在构造物顶宽及两侧各(H+1)m且不小于4m的范围内,混 凝土面层内应布设双层钢筋网,上下层钢筋网各距面层顶面和底面1/4~1/3厚度 处, 如图6.1.3-1所示。构造物顶面至面层底面的距离在400~1200mm时,则在上 述长度范围内的混凝土面层中应布设单层钢筋网。钢筋网设在距顶面1/4~1/3厚 度处,如图6.1.3-2所示。钢筋筋直径为12mm,纵向钢筋间距100mm,横向钢筋间 距200mm。配筋混凝土面层与相邻混凝土面层之间设置传力杆缩缝。
注:拉杆直径、长度和间距的数字为直径×长度×间距
2. 横向接缝 1. 每日施工结束或因临时原因中断施工时,必须设置横向施工缝,其位置 应尽可能选在缩缝或胀缝处。 2. 横向缩缝可等间距或变间距布置,采用假缝形式。锯切槽口深度为面层厚 度的1/5~1/4,宽度为3~8mm,槽内填塞填缝料。高速公路的横向缩缝槽口宜增设 深20mm、宽6~10mm的浅槽口,其构造如图所示。 3. 在邻近桥梁或其他固定构造物处或其他道路相交处应设置横向胀缝。设 置的胀缝条数,视膨胀量大小而定。低温浇筑混凝土面层或选用膨胀性高的集料 时,宜酌情确定是否设置胀缝。胀缝宽20mm,缝内设置填缝板和可滑动的传力杆。 胀缝的构造如图所示。
4.在季节性冰冻地区,路面的总厚度不应小于下表规定的最小防冻厚度。
第2章 结构组合设计
1.垫层 1. 遇有下述情况时,需在层基下设置垫层: a. 季节性冰冻地区,路面总厚度小于最小防冻厚度要求时,其差值应以垫层厚度 补足; b.水文地质条件不良的土质路堑,路床土湿度较大时,宜设置排水垫层; c.路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时,可加设半刚性垫层。
水泥混凝土路面厚度标准值
水泥混凝土路面厚度标准值一、前言水泥混凝土路面是公路建设中常用的路面结构。
其优点是耐久性好、承载能力大、维修方便等。
路面厚度是水泥混凝土路面设计的重要参数之一,对路面的使用寿命、承载能力、经济性等方面都有着重要影响。
因此,制定合理的水泥混凝土路面厚度标准值对路面设计和施工具有重要意义。
二、相关标准1. GB/T 50329-2012《公路工程施工质量验收规范》2. JTG E20-2011《公路工程水泥混凝土路面设计规范》3. JTJ 079-2014《公路工程水泥混凝土路面施工及验收规范》三、设计原则1. 满足使用寿命要求水泥混凝土路面的使用寿命一般要求在15年以上,因此在设计路面厚度时应考虑路面使用寿命,以保证路面使用寿命的要求。
2. 满足承载能力要求水泥混凝土路面的承载能力是指路面能够承受的载荷大小。
在设计路面厚度时应考虑车辆荷载、交通流量等因素,以保证路面的承载能力。
3. 经济合理在满足使用寿命和承载能力要求的情况下,应尽可能地减少路面厚度,以保证经济性。
四、影响水泥混凝土路面厚度的因素1. 车辆荷载车辆荷载是影响水泥混凝土路面厚度的重要因素之一。
车辆荷载越大,路面承受的压力就越大,因此路面厚度应根据车辆荷载大小确定。
2. 交通流量交通流量是影响水泥混凝土路面厚度的另一个重要因素。
交通流量越大,路面承受的压力越大,因此路面厚度应根据交通流量大小确定。
3. 地基土性质地基土性质是影响水泥混凝土路面厚度的重要因素之一。
地基土性质不同,对路面的承载能力也不同,因此路面厚度应根据地基土性质确定。
4. 气候环境气候环境也是影响水泥混凝土路面厚度的因素之一。
在寒冷气候条件下,路面容易出现温度变化引起的开裂和冻融损坏,因此应适当增加路面厚度。
五、水泥混凝土路面厚度标准值1. 公路工程施工质量验收规范中规定的最小厚度标准值如下:公路等级最小厚度(mm)一级公路250二级公路220三级公路200四级公路1802. 公路工程水泥混凝土路面设计规范中规定的最小厚度标准值如下:公路等级最小厚度(mm)一级公路270二级公路240三级公路220四级公路2003. 公路工程水泥混凝土路面施工及验收规范中规定的最小厚度标准值如下:公路等级最小厚度(mm)一级公路280二级公路250三级公路230四级公路210六、结论水泥混凝土路面厚度是影响路面使用寿命、承载能力和经济性的重要参数之一。
水泥路设计计算书
水泥混凝土路面厚度计算书一、原始资料公路自然区划:Ⅱ区公路等级:根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)3.0.1二级及二级以下公路路面结构破坏可能产生很严重后果时,可提高-级安全等级。
非等级,参照四级。
路基土质:低液限粘质土路面宽度(m): 4初期标准轴载日作用次数:13交通量平均增长: 5板块厚度(m):0.2基层厚度(m):0.1垫层厚度(m):0.115(红砖)-0.3(素土)板块宽度(m): 4板块长度(m): 5路基回弹模量:120基层回弹模量:300基层材料性质:刚性和半刚性纵缝形式:不设拉杆平缝或自由边温度应力系数:0.53计算类型:普通水泥混凝土路面厚度计算二、交通分析非等级公路,参照四级,故设计基准期为10年,安全等级为三级。
由公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)P35表A.1.3两轴六轮及以上车辆交通量的车道分配系数取1,P89A1.4交通量的年增长率取5%。
按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)P37公式A.2.4计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为:η见下表Ne=Ns*[(1+gr)^t-1]*365*η/gr=32228次按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)P6表3.0.7《交通荷载分级》可确定轴载等级为:中等三、初拟路面结构面层:黑龙江省国土资源厅文件黑国土资发【2012】3号关于印发《黑龙江省土地整治工程建设标准》的通知中关于田间道路面厚度的规定,砼路面厚度18~20cm,本次设计砼路面厚20cm。
基层:按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)P10表4.4.2.1、表4.4.2.2基层及底层材料类型,田间道1、田间道8由于为土路修缮,下设水泥含量5%水泥稳定碎石层20cm,其余田间道由于为红砖路修缮,下设5%水泥稳定碎石层10cm。
垫层:田间道1、田间道8为土路修缮,设20cm素土垫层,其余田间道为红砖路修缮,不设垫层。
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例内容提要本文主要把《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)中的计算每个示例,加上标题、要点、提示,便于学习和查阅。
关键词公路水泥混凝土路面设计规范计算示例示例1 粒料基层上混凝土面板厚度计算要点(弹性地基单层板模型)(1)二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74.8×10次中等交通荷载等级(2)板底当量回弹模量值 Et=120 MPa;(3)设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN ;(4)设计厚度0.25m=计算厚度0.24m+0.01m ;示例 2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算要点(弹性地基双层板模型)(1)一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×10次重交通荷载等级;(2)板底当量回弹模量值 Et=125 MPa;(3)设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN;(4)由面板、半刚性基层的弯曲刚度,求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力(下层板温度应力不需计算);(5)设计厚度0.27m=计算厚度0.26m+0.01m ;示例 3 碾压混凝土基层上混凝土面板厚度计算要点(弹性地基双层板模型)(1)一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=3.186×10次特重交通荷载等级;(2)板底当量回弹模量值 Et=130 MPa ;(3)设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=250 KN;(4)由面板、半刚性基层的弯曲刚度,求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力(下层板温度应力不需计算);(5)设计厚度0.31m=计算厚度0.30m+0.01m ;示例 4 面层复合板的厚度计算 要点(复合板模型)(1) 一级公路 设计轴载累计作用次数 Ne=400×10次 重交通荷载等级; (2) 板底当量回弹模量值 Et=110 MPa ;(3) 设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN ;(4) 先计算出复合板的等效弯曲刚度c D ~、c h ~等效厚度、半刚性基层板的弯曲刚度b D 、路面结构总想对刚度半径g r ,再计算复合板的荷载、温度应力;(5) 计算厚度0.08m 的橡胶水泥混凝土与0.17m 的普通混凝土复合而成的面层满足要求。
实例:水泥混凝土路面设计计算
1.路面类型的选择确定本设计为二级公路,位于四川地区,公路自然区划为Ⅴ区,路基土为粘性土,设计路段碎石、砂砾、石灰、水泥供应丰富,拟采用普通水泥混凝土路面结构。
交通组成表路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ -100表示。
① 轴载换算:161100∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ni i i i s P N N δ式中 :s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数;i P —单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN ;i N —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数;i δ—轴—轮型系数,单轴—双轮组时,1=i δ;单轴—单轮时,按式43.031022.2-⨯=ii P δ计算;双轴—双轮组时,按式22.051007.1--⨯=i i P δ;三轴—双轮组时,按式22.081024.2--⨯=i i P δ计算。
轴载换算结果如表7-2所示。
表7-2 轴载换算结果② 计算累计当量轴次查《路线设计规范》得三级公路的设计基准期为20年,安全等级为三级,临界荷位处的车辆轮迹轮迹横向分布系数η是0.54~0.62取0.54,075.0=r g ,则:[][]6201026.354.0365075.01)075.01(808.3813651)1(⨯=⨯⨯-+⨯=⨯-+=ηr t r s e g g N N查《水泥混凝土路面设计规范》水泥混凝土路面所承受的轴载作用,按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级,标准轴载累计作用次数大于1×106 时,属于重交通等级,故本设计属于重交通等级。
2.基层、垫层材料参数确定(1) 基层基层、应具有足够的强度和稳定性,在冰冻地区应具有一定的抗冻性。
拟选用石灰粉煤灰稳定粒料为基层。
配比为石灰:粉煤灰:稳定粒料=1:3:12,查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量a MP E 13001=。
混凝土路面厚度标准
混凝土路面厚度标准混凝土路面作为城市道路的重要组成部分,其厚度标准直接关系到道路的使用寿命和安全性。
根据国家相关标准和规范,混凝土路面的厚度应符合一定的要求,以确保道路的稳定性和耐久性。
本文将就混凝土路面厚度标准进行详细介绍,以便相关从业人员和管理者更好地了解和掌握相关知识。
一、混凝土路面厚度标准的制定背景。
混凝土路面厚度标准的制定是为了保障道路使用的安全和舒适性。
在城市化进程加快的今天,交通道路的建设和维护工作愈发重要。
而混凝土路面作为道路的重要组成部分,其厚度标准的制定则是保障道路使用寿命和安全性的关键。
二、混凝土路面厚度标准的具体要求。
根据国家相关标准和规范,混凝土路面的厚度应符合以下要求:1. 设计厚度,混凝土路面的设计厚度应根据道路的使用等级、交通量、地基条件等因素进行合理确定。
一般来说,城市主干道的混凝土路面设计厚度要大于支路和乡村道路,而高速公路的设计厚度则要更大一些。
2. 施工厚度,混凝土路面的施工厚度应考虑到混凝土的强度、耐久性等因素,一般情况下,施工厚度应大于设计厚度,以确保道路的使用寿命和安全性。
3. 允许偏差,在实际施工中,混凝土路面的厚度可能会存在一定的偏差,但这种偏差应在一定范围内。
超出规定允许偏差范围的混凝土路面应及时进行整改或修复。
三、混凝土路面厚度标准的重要性。
混凝土路面的厚度标准直接关系到道路的使用寿命和安全性。
合理的厚度设计和严格的施工要求可以有效地提高道路的承载能力和耐久性,减少路面的裂缝和坑洼,提高道路的舒适性和安全性,降低道路维护成本,延长道路的使用寿命。
四、混凝土路面厚度标准的实际应用。
在实际工程中,混凝土路面厚度标准的应用需要结合具体的工程条件和要求进行合理确定。
工程设计师和施工人员应严格按照相关标准和规范进行设计和施工,并进行必要的监测和检测,以确保混凝土路面的厚度符合要求。
五、结论。
混凝土路面厚度标准的制定和实际应用对于保障道路的安全和舒适性具有重要意义。
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公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例内容提要本文主要把《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011 )中的计算每个示例,加上标题、要点、提示,便于学习和查阅。
关键词公路水泥混凝土路面设计规范计算示例示例1粒料基层上混凝土面板厚度计算(1) 二级公路设计轴载累计作用次数N e=74.810次中等交通荷载等级(2) 板底当量回弹模量值Et=120 MPa;(3) 设计轴载Ps=100 KN ; 最重轴载Pm=180 KN ;(4) 设计厚度0.25m=计算厚度0.24m+0.01m ;示例1粒料基底上混凝土面板厚度计K公路自然区划D区拟新建一条二级公路,路面宽7肌路基为低槪限黏土,路床顶距地下水位平均1.2叫当地的祖柬料以花岗岩为主:,拟采用普通混凝土路血。
经交通调杳得知”设计轴载= 轴栽P n=150kN,ffi计车道使用初期设计轴载的日作用次数为100次,交通量年平均增低舉为5% o(1) 交通分析由表3,0.1,二级公路的设计基准期为20年,安全等级为二级。
由附录A表A. 2.4, 临界荷位处的车辆轮迹横向分廁系数取0. 620按式(12.4)计算得到设计基准期内设计车道设计轴载累计作用次数:他=A>[(1+订痂s =型血叫黑x0.62 = 74. 8 x亦次St U*由表3.0.7可知,属中等交通荷载等级(2) 初拟路面结构由表3,0.2,施工质屋变异水平选择中级。
报据二级公路、中尊交通荷载等级和中级变异水平,查表4-3,初拟普通混凝土血层早度为0.23叫基层选用级配碎石,厚0^20m Q 普通混橇土板的平面尺寸4.5m x3. 3m,纵撬为设拉杆平缝,横缝为不设传力杆的假缝* 路肩面层与行车道面层等厚并设拉杆相连炳6)路面材料参数确定按*3.0.8,取普通混凝土面层的弯拉强度标准債为4.5MP趴相应弯拉弹性模量与泊松比为29GPaA 15o査附录E表E.03-2,料为花岗岩的混擬卜一线膨胀系数验= tOxlOVX:^査表E +0. 1-1,取低液限點土路模融80MP%沓表1-2,取距地下水位 1・加时的湿度调整系数为0.73,由此得到路床顶综合回弹模駅为80 x 0. 75 =60MPa o 査 表E.Q21,取级配碎石基层回弹模莹为300⑷也 按附录B 式(R 2-4-1)-式(B.244)计算板底地基当虽回弹模量如下:tiAJL 3E, =£(備曲)/ ^|=-^= 300MPa A h* = 2^^ = A ( =0. 20ma=0. 261n(AJ +0.86=0.26xln(O.2O) +0. 86 =0. 442板底地基当址回弹模呈瓦取为l20MPa D膂適混凝土面层的弯曲刚度Q 按式(B.2.23)计算,相对刚度半径「按武(BV22) 计算。
咕牙叫=普学< =30+lMN*m112(1 -^) 12x(1 -0-151) 「“2啣」⑵倦)(4) 荷载应力按式(乩N 2-1)计算设计轴载和最市荷载在临界荷位处产生的荷载应力: ^ = 1.47 xl0-3r°-™A ;27< w =1.47 x 10^ xO. 763°™ xO;23-2 x 100°= 1.744MPacr pm =L47 xl0^r a7O A ;2P^;w =1.47 x 10_3 xO- 763° xO. 23_J x!50° * =2. 554MPa 按式(B.2,1)计算荷载疲劳应力,按式(B+ 2.6) i |•算最大荷载应力:(Tpr 二札声=0. 87 X 2H 162 x 1, 05 x L 744 = 3+ 44MPaS.喰=W 网=0,87 x1.05 x 2,554 = 2,33MPa 其中,考虑接缝传荷能力的应力折减系数0. 87( 2.1 ;综合系数枕二1. D5(表 B.2.1):疲劳应力系数 fc f = A^=(74,8 x 104 产=2.162[式(B. 2. 3-1)] 0(5) 温度应力由表3.0.10,最大温度梯度取员1/叭 按式(B. 3.3-1) -式(B.3.3-3)计算综會温 度翘曲应力和内应力的温度应力系数爲sinh(l* 97)uos( 1.97) + co 呂h( l ・ 97) $in( 1. 97) _ . n ift? - n cos (L 97) s in( L 97 } + sinh (L 97) cosh ( L 97 ) = 山 二认廿掘= 1.77e-4^xC (j -0. 131(1 -C L ) =L77e^4811X23 xO. 838 -0. 131 x(1 - 0+ 838)=0. 508按式(IL3.2)计算最大温度应力:I 丹=a 763 mL = 4*51 =3r = 3 x~a7637二呼禺心彎508 = L49服温度疲劳应力系数k t按式(B+* 4)计算口0. 828 -0*041 =0. 46再由式(B.3.1)计算温度疲劳应力:4T tr = A:(tr l inu =0. 46 x 1, 49 =0. 69MPa(6)结构极限状态校核查表3.0」及表3+0. 4,二级公路、中等变异水平条件下的可靠度系数儿取1・1九按式(* 4 4・1)和式(3. 0.4-2)校核路面结构扱限状态是否满足要求。
■»乳(叶+%)二1* 13 x (3. 44+0.69) =4 67 >/=4,5MPa兀("“,+叭.加二L 13 x (2+33 +L49) = 4. 32 =^-5MPa显然,初拟的路面结构不能满足要求口将混凝土面层厚度增至0. 24m o題复以上计算,得到荷载疲劳应力口产二3・26MIV最大荷栽应力乃皿=2. 21 MPa,最大温度应力rr lf_ = 1. 47MPa t温度疲劳应力a lr=0. 67MPa,然后再进行结构极限状态验算"y r(ff Fr+a ir) =L 13 x (3.26 +0, 67) =4.46^/ =4.5MPaMus g)=1- 13x(X21 +1.47) =4. 16^/=4.5MPa满足结构极限狀态叢求,所选的普遇混凝土面层计算厚度0.24m可以承受设计堪准期内设计轴载荷载和温度梯度的综合疲劳作用,以及址靈轴载在最大温度梯庭时的一次极限作用。
取设计厚度为0+25m o示例2水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算序号路面结构厚度(m)备注1普通水泥混凝土面层0.26Fr=5.0 MPa2水泥稳定砂砾0.20E=2000 MPa3级配砾石0.18E=250 MPa4路基:低液限粉土查表E.0.1-1 E=100 MPa距地下水位1.0m,查表E.0.1-2 湿度调正系数0.80 路床顶综合回弹模量E=100 X 0.80=80 MPa(1) 一级公路设计轴载累计作用次数Ne=1707 10次重交通荷载等级;(2) 板底当量回弹模量值Et=125 MPa ;(3) 设计轴载Ps=100 KN ; 最重轴载Pm=180 KN;(4) 由面板、半刚性基层的弯曲刚度,求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力(下层板温度应力不需计算) ;(5) 设计厚度0.27m=计算厚度0.26m+0.01m ;示例2水泥穩定粒料基层上混凝土面板厚度计算.公路自然区划N 区新姥一条一级公路,路基土为低液限粉土,路床顶距地下水位 1.0叫当地粗集料以砾石为主。
拟采用普通混凝土面层,基层采用水泥稳定砂砾口经交 通凋査分析得知,设计轴载为玖=100k 旺最重轴载化=180kN,设计车道使用初期标准 轴载日作用次数为3 200,交通量年平均增长率为5%.(1)交通分析由表3. 0.1,一缠公路的设计基准期为30年,安全等级为一级。
由附录表A. 2. 4,临 界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取6 22-按式(扎2. 4)计算得到设计基准期内设计 车道标准荷载累计作用次数:由表3.0.7可知,属重交通荷载尊级二 (2) 初拟路面结构施工变异水平取低等级口根据-级公路重交通荷载等级和低变异水平等级,查表 4*3,胡拟普通混凝土面层厚度为0.26m,水泥稳定砂砾基层0. 20叭底基层选用级配砾 石序①播叫 单向滋幅宽度为2x3,75m (行车道)+2.75m (硬路肩),行车道水泥混凝 土面层板平面尺寸取5.0mx3.75m,纵缝为设拉杆平缝,橫缝为设传力杆的假雜。
硬路 肩面层采用与行车道面层等厚的混凝土,并设拉杆与行车道板相连。
(3) 路面材料参数确定按表3E.8和附录E.0.3,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为hOMP —相应的 弯拉弹性模量与泊松比为31GPa<0.15a 砾石粗集料混凝土的线膨胀系数s = 11 xl0^/V o查表E.0, 1-1 ,取低液限粉土的回弹模量为100MPa o 查表E. 0. 1・2”取距地下水位 Lthn 时的湿度调整系数为0*80。
由此,路床顶综合回弹模量取为100 x 0. 80 = 80MPa Q 查附录E.0,2,水泥稳定砂砾基层的弹性模量取 2 000MPa t 泊松比取0.20,级配砾石底基 层回弹模量取250MPa,泊松比取0. 35。
按式(B. 2.4-1) 式(B. 2.4・4)计算板底地基综合回弹模量如下:h t = X/i f =A| =0, 18ma=0. 26\n(hJ +0. 86 =0. 26 xln(O, 18) +(k 86=0.414板底地基综合回弹模量忆取为125MPa o混凝上面层板的弯曲刚度Q [式(B.2.2-3)]、半刚性基层板的弯曲刚度久[式、路面结构总相对刚度半径q [式(B. 4丄3)]为:=0. 18m£(他)/级二C * JrB P I(4) 荷载应力抵式(RM, 1“),标淮轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为:=1申江1° J%」尸 “ 1 +叫 *L45y^ x 0,878ft B xO. 26 x 100° * = L452MPa1 +46.4呻■ 1 * D b /D t ■饥吒.:L4?2LlP \0 878o.« x0 26^i xl80o^ = 2,522MPaAA » J 7 1 +4^4按式(K2.1)计算面层荷栽疲劳应力*按式(B.2.6)计算面层規大荷载应力。
cr pr =Mr fc .^R -0.87 xX584xL 10xL452 =3.59MPa <r f JPBt == 0.87 x L 10 x2.522 二 2-41 MPa其中:应力折减系数&二0.87(B.2J 条);综合系数< = 1.10(表艮2*1);疲劳应力系数._(";-几疋 … . (4 613x0. 87 斛-46=4) xO.型 _ o 〕购 毛 ' ° (“;亠2"「■ (4 613 x0・ I314 ^46.4) xO. 8783 '温度疲劳应力憲数左「按式(B.3.4)计算:D 一 —叨 厂 12(—:) 巩=叨 b12(1-^)31 000 xO.261 12 x (1 -0.15丄) 2 000 g 2(?12 x(l -0.20:)46.4MN • m 1.39MN n-0. X78n )*f = /V ; = (I 7Q7 xlO*)1"7 = 2・584[2.3-1) ] 0(5)温度应力由表大温度梯度取92 ^/mo 按B.3.3和B. 5. 2计算综合温度翘曲应力 和内应力的温度应力累数r_[也] ** L (H 订打①26 Phi 0001/446.4x1.39 '1(46,4 + L39) x4 613 1/4=0.131mL 103r t = FxO. 878-L90r y [ I \sinh( L 90)co8j]. 90) +co6h( 1* 90"in (丄 90〉 Cl = I _ir+f)ete(L^0)sin(1.90) +«inh(L90)coeh(L9d) 0. 200I +0.T99=0. 833叽=1.77厂叫 x c L ^0.131(1 -C L ) =l t 77r <4,"aa xO.833 - 0.131 x(l -0.833) “.438按式(B. 3. 2)计算面层最大温度应力:/46.4 +L39\t/3 I ~~125J=4 613MPa/m0. 841 x '123 -0. 058= 0.4425.0 C19按式(B.3.1)计算温度疲劳应力:% =也皿=0.442 x 1.79 = 0.79MPa(6)结构极限状态校核杳表304,—级安全等级,低变异水平条件下,可矣度系数兀取1.14 .按式(3.041)和式(3.0,4-2)校核路面结构扱限状态是否满足要求:儿(”严+6“ = 1. 14 x (3.59+0. 79 ) =4*99^/ =5.0MPa齐(町皿+巧")=1. 14x(2.41 +1.79) =4. 79 ^/r =5. OMPa拟定的由计算厚度0.26E的普通混礙土面层和厚度0・18m的水泥稳定粒料基层组成的路面结构満足要求,可以承受设计甚准期内荷栽应力和温度歲力的综合疲劳作用■以及最専轴载在最大温度拂度时的一次作用。