水泥混凝土路面设计计算
混凝土路面计算公式
混凝土路面计算公式 混凝土路面是道路建设中常见的一种路面类型。
在设计混凝土路面时，需要进行一系列的计算来确定所需的材料和施工过程。
本文将介绍一些常用的混凝土路面计算公式。
1. 路面面积计算公式 混凝土路面的面积是确定所需材料和施工工艺的基础。
路面面积计算公式如下：路面面积 = 路面长度 × 路面宽度2. 混凝土用量计算公式 混凝土用量的计算是确定混凝土材料的需求量的基础。
混凝土用量计算公式如下：混凝土用量 = 路面面积 × 混凝土厚度3. 水泥用量计算公式 水泥是混凝土的主要成分之一，需要根据混凝土材料比例计算水泥用量。
水泥用量计算公式如下：水泥用量 = 混凝土用量 × 水泥比例4. 砂浆用量计算公式 砂浆是混凝土中的重要组成部分，需要根据混凝土材料比例计算砂浆用量。
砂浆用量计算公式如下：砂浆用量 = 混凝土用量 × 砂浆比例5. 碎石用量计算公式 碎石是混凝土中的骨料，也需要根据混凝土材料比例计算碎石用量。
碎石用量计算公式如下：碎石用量 = 混凝土用量 × 碎石比例6. 水用量计算公式 水是混凝土中的掺和剂，需要根据混凝土的含水率和工作性能计算水用量。
水用量计算公式如下：水用量 = 混凝土用量 × 含水率7. 强度计算公式 混凝土路面需满足一定的强度要求，可以根据设计要求和材料特性计算混凝土的强度。
强度计算公式可以根据不同的设计要求而有所不同。
8. 施工时间计算公式 混凝土路面的施工时间需要根据工期和工程量计算。
施工时间计算公式如下：施工时间 = 总工程量 / 日平均工作量 以上是一些常用的混凝土路面计算公式，通过这些公式可以确定所需的材料用量、施工工艺和施工时间。
根据实际工程情况，还可以进行一些调整和修正，以保证混凝土路面的质量和耐久性。
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。
水泥混凝土路面板下地基模量的精确计算方法
水泥混凝土路面板下地基模量的精确计算方法一、引言在水泥混凝土路面板的结构设计中，下地基模量的精确计算是非常重要的一个环节。
下地基模量的精确计算可以保证路面板的稳定性和耐久性，同时也可以节约施工成本。
本文将介绍水泥混凝土路面板下地基模量的精确计算方法，包括计算公式、计算步骤、计算注意事项等。
二、计算公式水泥混凝土路面板下地基模量的精确计算方法需要用到以下公式：1. 水泥混凝土路面板的弹性模量公式：E = 57.7 × f_c^0.5其中，E为水泥混凝土路面板的弹性模量，f_c为水泥混凝土的抗压强度。
2. 下地基模量的计算公式：k = E × (1 - μ^2) / (π × (1 + μ) × (1 - 2μ))其中，k为下地基模量，μ为水泥混凝土的泊松比。
三、计算步骤下面将介绍水泥混凝土路面板下地基模量的精确计算步骤：1. 确定水泥混凝土的抗压强度水泥混凝土的抗压强度可以根据国家标准进行测定，也可以通过实测得到。
在确定水泥混凝土的抗压强度时，要注意选取代表性的样本，保证测定结果的准确性。
2. 根据抗压强度计算水泥混凝土路面板的弹性模量根据公式E = 57.7 × f_c^0.5，可以计算出水泥混凝土路面板的弹性模量。
需要注意的是，这里的f_c是指水泥混凝土的抗压强度，单位为MPa。
3. 确定水泥混凝土的泊松比水泥混凝土的泊松比可以通过实测得到，也可以根据国家标准进行估算。
在确定水泥混凝土的泊松比时，要注意选取代表性的样本，保证估算结果的准确性。
4. 根据公式计算下地基模量根据公式k = E × (1 - μ^2) / (π × (1 + μ) × (1 - 2μ))，可以计算出水泥混凝土路面板下地基模量。
需要注意的是，这里的μ是指水泥混凝土的泊松比。
四、计算注意事项在计算水泥混凝土路面板下地基模量时，需要注意以下几点：1. 确定水泥混凝土的抗压强度和泊松比时，要选取代表性的样本，并保证测定结果的准确性。
路面混凝土配合比计算与说明
路面混凝土配合比设计计算与说明一．计算依据：1．普通混凝土配合比设计规程，《JTJ55-2000》2．公路水泥混凝土路面设计规范《JTG D40-2003》3．公路工程集料试验规程《JTGE42-2005》二．材料来源：1．水泥：采用萍乡中材水泥有限公司生产的“中材”牌42.5级普通硅酸盐水泥。
2．碎石：采用上栗县金山镇南华采石场生产的碎石。
碎石按19~31.5mm ：9.5~19mm ：4.75~9.5mm = 30% ：55% ：15%比例掺配成符合规范的连续级配碎石。
3．砂：采用湖南平江砂场中砂，细度模数为2.72。
4．水：饮用水。
5．坍落度为30~50mm，砂率为39%三．计算步骤：1、确定5.0Mpa配制强度F cf,o=K F cf,o,K=1.15×5.0=5.75Mpa2、计算水灰比(w/c)W/C=1.5684/( F cf,o+1.0079－0.3987F CEf)=1.5684/(5.75+1.0079－0.3987×7.4)=1.5684/(6.7579-2.95038)=0.41 取W/C=0.393、计算单位用水量(Mwo)Mwo=104.97+3.09H+11.27×C/W+0.61ßS=104.97+3.09×3+11.27/0.39+0.61×30=161 kg4、计算单位水泥用量(Mco)Mco=Mw0/(W/C)=161/0.39=413kg5、计算砂石材料单位用量(Mso,Mgo)采用重量法计算：假定砼2420kg/m3Mso+Mgo=2420-161-413=1846砂率为39%Mso=1846×39%=720kg/m3Mgo=1846-720=1126 kg/m36、确定理论配合比为：水：161kg、水泥：413kg、砂：720kg、碎石：1126kg7、确定调试后的配合比采用理论配合比配制砼，调试坍落度、和易性，得最佳每立方米砼配合比为：1：0.39：1.74：2.73比例为：水泥用量砂用量碎石用量水用量413 720 1126 161比例： 1 ：1.74 ：2.73 ：0.39四．以上计算的配合比为基准配合比，另外分别按增加和减小水灰比0.03及保持砂率基本不变进行试拌，对其拌和物和易性分别进行检测，均能满足设计要求，并分别将拌和物制做试块，标准养护，进行7天和28天的抗弯拉强度检验，详见下表：五．根据经济合理，保证工程质量，方便施工的原则，拟定用试验编号为2的配合比为路面用混凝土的基准配合比，经28天强度检测符合设计要求。
农村公路水泥混凝土路面结构计算与分析
农村公路水泥混凝土路面结构计算与分析农村公路的水泥混凝土路面结构设计和分析是确保农村公路的承载能力和耐久性的重要环节。
在进行路面结构计算和分析时，需考虑交通量、车辆类型、气候条件、地质条件等多个因素，并根据实际情况进行合理的设计。
下面将详细介绍水泥混凝土路面结构的计算和分析方法。
水泥混凝土路面结构通常由多层结构组成，包括基层、底基层、底面层和面层。
基层一般采用黏土、砂土等材料，底基层采用砾石或砂石料，底面层采用碎石。
在进行计算和分析时，首先需确定路面的可承受车辆荷载。
根据农村公路的交通量和车辆类型，可以确定设计车辆荷载。
常用的设计车辆荷载有ESAL（等效单轴集中荷载）和EAL（等效轴重）。
ESAL是以标准轴重为基础，根据交通量和车辆类型计算得到的等效单轴集中荷载。
EAL是以标准轴重为基础，根据轴数和轴距计算得到的等效轴重。
然后需要进行路面结构的厚度计算。
根据设计车辆荷载和材料特性，可以通过结构设计方法计算出每个结构层的厚度。
常用的计算方法有SN （结构系数）法和美国AASHTO法。
SN法根据路面结构层的材料特性、路面结构层数和设计车辆荷载，结合结构层之间的相互作用，计算出每个结构层的最佳厚度。
AASHTO法根据路面结构层的材料强度、设计车辆荷载和自然环境等条件，以最小化经济投资和最大化使用寿命为目标，确定每个结构层的厚度。
完成厚度计算后，还需进行路面结构的应力分析。
应力分析是评估路面结构的承载能力和稳定性的关键步骤。
通过应力分析，可以确定各个结构层的应力情况，以及各层之间的剪应力和压应力。
常用的应力分析方法有计算机模拟分析和试验方法。
计算机模拟分析是通过建立数学模型和应力分析软件，模拟车辆荷载对路面结构的作用，计算出各个结构层的应力情况。
试验方法是在实际路面上进行荷载试验，通过检测路面应变情况，计算出路面结构的应力分布。
最后，还需考虑路面结构的耐久性和防水性能。
水泥混凝土路面结构在使用过程中，会受到车辆荷载、温度变化和水分侵害等影响，因此需要进行耐久性和防水性能的评估。
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
混凝土路面设计计算书(终极版)
目录1课程设计题目 (1)2课程设计目的 (1)3课程设计主要内容 (1)4路面厚度计算 (1)4.1交通分析 (1)4.2初拟路面结构 (3)4.3路面材料参数确定 (4)4.4 荷载疲劳应力 (6)4.5温度疲劳应力 (7)4.6验算初拟路面结构 (8)5接缝设计 (8)5.1纵向接缝 (8)5.2横向接缝 (9)6混凝土面板钢筋设计 (10)6.1 边缘补强钢筋 (10)6.2 角隅钢筋 (11)7材料用量计算 (11)7.1 面层 (11)7.2 基层 (12)7.3 垫层 (13)8施工要求说明 (13)参考资料 (15)水泥混凝土路面设计计算书1课程设计题目水泥混凝土路面设计：公路自然区划Ⅱ区拟建一条一级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，双向四车道，经交通调查得知，设计车道使用初期轴载日作用次数为4500。
试设计该路面结构。
2课程设计目的通过课程设计巩固和加深所学的专业知识，熟悉相关的设计规范和施工规范，掌握实际工程结构设计的全过程。
使学生将所学的专业基础和专业课知识在课程设计过程中有机的联系在一起，为进行实际的工程设计奠定基础。
要求学生课程设计之后对相关的设计规范、施工和试验规范等有比较系统和全面的了解，综合解决水泥混凝土路面结构设计中的实际问题，深入理解水泥混凝土路面的设计理论，掌握设计方法。
3课程设计主要内容（1）结构组合设计；（2）材料组成设计；（3）混凝土板厚的确定；（4）板的平面尺寸确定；（5）接缝设计；（6）配筋设计；（7）材料用量计算；（8）施工要求说明。
（9）设计图纸为A3路面结构详图一张（手工绘图），要求整洁、规范，图幅和数量符合要求。
（10）附参考文献4路面厚度计算4.1交通分析根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012一94)，不同等级公路的路面结构设计安全等级及相应的设计基准期、可靠度指标和目标可靠度如下表：公路技术等级 高速公路 一级公路 二级公路 三、四级公路安全等级 一级 二级 三级 四级 设计基准期 30 30 20 20 目标可靠度（%） 95 90 85 80 目标可靠指标 1.64 1.28 1.04 0.84 变异水平等级 低低~中中中~高由表4-1知，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级。
水泥路面计算书【范本模板】
2.6水泥混凝土路面设计计算书一、交通量计算表1轴载分配及换算二、确定交通等级板的平面尺寸选为宽4。
0m,长4.5m ，纵缝为设拉杆的平缝,横缝为不设传力杆的假缝。
取纵缝边缘中部作为临界荷位。
由于该路为双车道，取方向分配系数为0.5，车道分配系数取1。
0。
车道系数=车道分配系数⨯方向分配系数=1。
0⨯0。
5=0。
5水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。
不同轴—轮型和轴载的作用次数，按式《规范》JTGD40-2006（3 .0 4-1）换算为标准轴载的作用次数。
161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ 《规范》JTGD40—2006（3。
0。
4-1） 30.432.2210i i P δ-=⨯ 《规范》JTGD40-2006 （3.0.4—2 ）或 50.221.0710i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40—2006 (3.0。
4—3 ) 或 80.222.2410i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 （3.0.4-4 ）式中：轴载 i P （kN ）轮组 每日通过次数i N （次/d)i δ16i )P(pBZZ —100d 的轴载（次/d ）50 单轴-单轮 888 412。
8534 0。
000015 5.4992 60 单轴-单轮 204 381。
72270。
000282 21.9597 70 单轴—双轮 2171 1 0.003320 7。
2077 110 单轴-双轮 888 1 4.594900 4080.2712 120 单轴-双轮 186 118。
4884003438.8424 2⨯120双轴—双轮183.20436-10⨯ 12。
1166510⨯69。
8861∑=7624Ns-—100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数;Pi-—单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；n ——轴型和轴载级位数;i N ——各类轴型i 级轴载的作用次数；i δ——轴-轮型系数,单轴—双轮组时,i δ=1；单轴—单轮时,按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-2)计算；双轴—双轮组时，按式《规范》JTGD40-2006（3。
水泥混凝土路面计算书
혀t혀准
혀혀 th‹ hth ht㤶 ht㤶 h혀准
其中：应力折减系数
th‹；综合系数 hth ；疲劳应力系数
hh tt h 㤶 t ‹ t h (4)温度应力
由规范表查得最大温度梯度取 88℃/m；综合温度翘曲应力与内应力的温度应力系数 计算如下：
h t
h h t‹
thh h
th t 㤶
（3）应结合当地时间基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运营行之有效的额新 材料、新工艺、新技术，以达到确保工程质量与耐久性的目的。
（4）路面设计方案应充分考虑沿线环境保护、自然生态平衡，有利于施工、养护工作人员 的健康与安全。
（5）对于地处不良地基的路段，应采取有效措施加快稳定路基沉降，路基沉降率达不到限 定要求时，绝不能仓促施工提前铺筑路面板。对于确实在短期内达不到限定沉降率要求的
t혀准
tthh ht
t h혀准
根据规范，确定可靠度系数γ ht ，验证结构极限状态是否满足要求：
혀t
ht tt㤶 t t
t≤
t h혀准
혀t혀准 t t혀准
ht
ht㤶 t ht
tt h ≤ t h혀准
拟定的由计算厚度 0.27m 的普通混凝土面层，厚度为 0.18m 的密集配沥青碎石（ATB-25）
路基状态 干燥
中湿
表2
水泥混凝土路面设计方案
结构层
厚度（cm）
水泥混凝土面层
27
密集配沥青碎石（ATB-25）基层
18
级配碎石底基层
20
水泥混凝土面层
27
密集配沥青碎石（ATB-25）基层
18
级配碎石底基层
20
水泥混凝土路面设计计算书
⽔泥混凝⼟路⾯设计计算书⽔泥混凝⼟路⾯设计计算书1、交通分析：三级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，，车轮横向分布系数取0.55。
交通年增长率为6.5﹪。
计算设计基准期内设计车道标准荷载累计作⽤次数为：交通分析：路⾯设计以双轮组单轴100kN为标准轴载，⼩于和等于40kN（单轴）和80kN(双轴)的轴载忽略不计。
属于中等交通。
2、初拟路⾯结构本路线所处丽江市，所在⾃然区划为Ⅴ，由可靠度设计标准表，相应于安全等级四级的变异⽔平等级为中～⾼，取中级。
根据三级公路、中等交通等级和中级变异⽔平等级，查表，初拟普通混凝⼟⾯层厚度为0.22⽶，基层拟选⽤0.18⽶⽯灰粉煤灰稳定粒料为基层，垫层为0.15⽶采⽤⽯灰稳定⼟；路⾯结构总厚0.55⽶。
普通混凝⼟⾯板的平⾯尺⼨为3.25×4⽶。
纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传⼒杆的假缝。
3、路⾯材料参数确定查《⽔泥混凝⼟路⾯设计规范》，取普通混凝⼟⾯层的弯拉强度标准值为4.5MPa ，相应弯拉模量标准为：42.810c a E MP =?，路基⼟基回弹模量aMP E 400=，⽯灰粉煤灰稳定粒料回弹模量aMP E 13001=，⽯灰稳定⼟回弹模量aMP E 6002=。
计算基层顶⾯当量回弹模量如下：ax MP h h E h E h E 101315.018.060015.0130018.022********2121=+?+?=++=12211221322311)11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x 1233)15.0600118.013001(4)15.018.0(1215.06001218.01300-?+?++?+?=2.57()MN m =?mE D h x x x 312.0)101357.212()12(3131=?==0.450.45010136.221 1.51() 6.221 1.51() 4.02640x E a E --=-=-=757.0)401013(44.11)(44.1155.055.00=?-=-=--E E b x110.75733001013() 4.0260.31240()195.82040bx t xaE E ah E MP E ===普通混凝⼟⾯层的相对刚度半径计算为：()1133280000.537()0.5370.22()0.618195.820ctE r h m E ==??=4、荷载疲劳应⼒标准轴载在临界荷载处产⽣的荷载应⼒计算为：0.620.620.0770.0770.6180.22 1.192ps ar h MP σ--==??=因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能⼒的应⼒折减系数87.0=r K 。
水泥混凝土路面设计
取值0.353100050.150.000010.22700040.150.2200058204100207255752140.91.150.0570.0653.8729414.68352695267410.8341.270.0525混凝土板长L=5m最大温度梯度Tg=95℃/m面层与基层之间竖向接触刚度κn=3000MPa/m温度回归系数bt=1.27温度回归系数at=0.834温度回归系数ct=0.052基层疲劳应力系数κf 面路水泥混凝土面层水泥混凝土面层综合温度翘贫混凝土基层标设计参数板水泥稳定碎石底基层厚度h1=0.2m 水泥混凝土面层厚度hc=0.35m水泥混凝土面层弯拉弹性模量Ec=31000MPa 水泥混凝土面层弯拉强度标准值fcr=5MPa水泥混凝土面层泊松比v=0.15水泥混凝土面层线膨胀系数αc=0.00001贫混凝土基层厚度hb=0.2m贫混凝土基层弯拉弹性模量Eb=27000MPa 贫混凝土基层弯拉强度标准值fcb=4MPa水泥稳定碎石底基层回弹模量E1=2000MPa贫混凝土基层λ=0.065面层疲劳应力系数κf 贫混凝土基层泊松比v=0.15标准荷载Ps=100kN接缝传荷应力折减系数κr=0.9土基回弹模量E0=58MPa 最重荷载Pm=204kN 累计当量轴次Ne=20725575214次综合系数κc=1.15水泥混凝土面层λ=0.057计算过程计算结果结构极限判断Ex 2000hx 0.2α0.441546Et 276.9174Dc 113.3099Db 18.41432rg 0.944548σps 0.744268σpm 1.454729σbps 0.360201κf 3.872941κf 4.683526σpr 2.983396σp，max 1.505644σbpr1.940062r β0.156007ξ0.978698t 1.764513CL 0.85413BL 0.296046σt,max 1.525746κt 0.434911σtr0.663563可靠度系数r 面层疲劳应面层最大应基层疲劳应面层最大温度应力σt,max 温度疲劳应力系数κt 面层疲劳系数κf 基层疲劳系数κf 面层荷载疲劳应力σpr 面层最大荷载应力σp，max 基层荷载疲劳应力σbpr半刚性基层板弯曲刚度Db 路面结构总相对刚度半径rg土面层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σps 土面层最重荷载在临界荷位产生的荷载应力σpm 温度疲劳应力σtr温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL基层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σbps计算项目混凝土面板弯曲刚度Dc 板底地基综合当量回弹模量Et结构极限判断结算结果1.274.6316373.8498652.463878计算公式1.27系数rr=1.27疲劳应力最大应力疲劳应力。
水泥混凝土路面的设计计算
水泥混凝土路面的设计计算1.路面设计荷载计算设计荷载是路面结构设计的基础，需要考虑到车辆轴载、重车通行频次等因素。
根据不同的道路类型和交通量，可以选择不同的设计荷载标准，例如一般道路设计荷载为60kN，高速公路为100kN。
设计荷载可以根据实际情况确定。
2.路面厚度计算路面结构的主要功能是为交通提供平整、安全的行车路面，要求路面具有一定的厚度，能够承受车辆荷载并分散到下层土体中。
根据路面结构和荷载情况，可以采用不同的厚度设计方法进行计算。
例如根据美国AASHTO设计方法，可以根据车辆荷载和所需寿命确定路面厚度。
3.路面材料特性选择水泥混凝土路面中的材料包括水泥、骨料、沙子和水。
这些材料的选择要考虑到路面的承载能力、耐久性以及施工工艺等因素。
例如，水泥的选择要考虑到其强度等级和早期强度发展特性；骨料的选择要考虑到颗粒大小、形状等因素。
4.路面结构设计水泥混凝土路面的结构设计包括基层、底基层、面层等组成。
基层的作用是分散荷载到下层土体中，可以采用砾石、碎石或者碎石混凝土进行铺设。
底基层是为了提供路面的平整度和耐久性，可以采用砂砾混凝土进行铺设。
面层是水泥混凝土路面的承载层，要求具有较高的强度和平整度。
5.路面施工工艺设计水泥混凝土路面的施工工艺设计包括路面准备、铺设和养护等步骤。
路面准备包括路基处理、基层铺设和底基层施工等；铺设包括制浆、铺浆、振捣和压光等；养护包括初始养护和维护养护等。
施工工艺需要根据路面结构和材料特性进行合理设计，确保路面质量。
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）序号路面结构厚度（m）备注1 普通水泥混凝土面层0.23 Fr=4.5 MPa2 级配碎石0。
20 E=300 MPa3 路基:低液限黏土查表E。
0.1—1 E=80 MPa距地下水位 1.2m,查表 E.0。
1—2 湿度调正系数0.75路床顶综合回弹模量 E=80×0.75=60 MPa（1）二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74。
8×104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）序号路面结构厚度（m) 备注1 普通水泥混凝土面层0.26 Fr=5。
0 MPa2 水泥稳定砂砾0。
20 E=2000 MPa3 级配砾石0。
18 E=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=100×0。
80=80 MPa（1）一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×104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。
水泥混凝土路面设计计算
15
粒料层的总厚度：hx（m）= 0.2
16
回归系数：a= 0.442
17
粒料层的当量回弹模量：Ex（MPa）= 120.0
18
板底地基综合回弹模量：Et（MPa）= 80.0
19
混凝土面层的弯曲刚度：Dc（MN*m）= 52.0
20
半刚性基层板的弯曲刚度：Db（MN*m）= 1.39
21
路面结构总相对刚度半径：rg（m）= 1.058
4
层间接触状况参数：rβ（m）= 0.131
5
与双层板结构有关的参数：ξ= 0.2146源自t= 1.4187
混凝土面层板的温度翘曲应力系数：CL= 0.540
8
温度应力系数：BL= 0.225
9
混凝土的线膨胀系数：αc= 1.0E-05
10
最大温度应力：σt,max（MPa）= 0.819
11
回归系数：αt= 0.837
1
7
设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σpr（MPa）= 3.951
8 最重轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σp,max（MPa）= 2.788
三
温度应力计算
1
最大温度梯度值：Tg（°C/m）= 87
2
板长：L（m）= 4.5
3
面层与基层之间竖向接触刚度：kn= 4599.4
7
面层材料泊松比：v c= 0.15
8
路床顶综合回弹模量：E0（MPa）= 60
9
基层材料回弹模量：E1（MPa）= 2000
10
基层材料厚度：h1（m）= 0.2
11
基层材料泊松比：v c= 0.2
12
路面用水泥混凝土配合比设计
路面用水泥混凝土配合比设计一、设计依据1、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30-20052、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）二、设计资料设计弯拉强度f r=4.5Mpa，要求混凝土拌合物坍落度为:30~60mm。
1、水泥：河南省太阳石水泥集团有限公司28d抗折强度为7.2Mpa、28d抗压强度为55.3Mpa2、细集料：南阳白河砂场河砂表观密度ρs=2.524g/cm3细度模数M X=2.90含泥量1.4%3、粗集料：荥阳福存石料厂4、水：饮用水三、配合比的设计与计算：1、计算配置28天弯拉强度值：据规范JTGF30-2003路面砼配合比设计规程，弯拉强度样本标准偏差s取0.675Mpa，保证率系数t取值0.56，变异系数c v取0.15。
f c=f r/(1-1.04c v)+ts=4.5/(1—1.04*0.15）+0.56*0.675=5.7Mpaf c—配置28d弯拉强度的均值f r—设计弯拉强度标准差2、计算适配强度f cu,o根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000），取δ=5则f cu,o=f cu,k+1.645*δ=30+1.645*5=38.23Mpaf cu,o—混凝土配置强度f cu,k—混凝土立方体抗压强度标准值δ—混凝土强度标准差3、计算水灰比W/C：W/C=1.5684/(f c+1.0097-0.3595*f s)=0.38f s为水泥实测抗折强度，f c为配置28d弯拉强度的均值4、根据集料种类和适宜坍落度，计算单位用水量：Wo=104.97+0.309S L+11.27C/W+0.61S P≈174选用坍落度SL为50mm；选用砂率S P为39%Wo—不掺外加剂与掺和料混凝土的单位用水量掺入外加剂的混凝土单位用水量为：Wow=Wo(1-β/100)≈125Wow—掺外加剂与掺和料混凝土的单位用水量5、计算水泥用量：Co=（C/W)*Wow≈329Co—单位水泥用量C/W—灰水比6、计算每立方米砼集料用量：[采用重量法计算，假定容重为2274kg/m3(不加减水剂)]Co+Wo+Mg+Ms=2274Mg+Ms=2274-329-125=1820Ms=1820*39%=710Mg1=(1820-710)*15%=266Mg2=(1820-710)*60%=666Mg3=(1820-710)*25%=278Co—单位水泥用量Wo—不掺外加剂与掺和料混凝土的单位用水量Ms—单位砂用量Mg1—单位5-10mm石子用量Mg2—单位10-20mm石子用量Mg3—单位16-31.5mm石子用量外加剂掺量为1%，每立方米用量为3.29kg/m37、确定基准配合比为：水泥：砂：碎石：水：外加剂=329：710：1110：125：3.29 8、试验记录详见配合比设计报告表，强度数据如下表9、基准配合比符合要求，采用配合比即为：水泥：砂：碎石：水：外加剂=329：710：1110：125：3.29四、每立方米混凝土碱含量根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）,对由外加剂带入混凝土的碱含量应进行控制。
02.水泥混凝土路面配合比设计
JJ0504c水泥混凝土路面配合比设计1、计算初步配合比混凝土设计强度(f c u.k ) MPa 计算水泥混凝土配制强度(f c u.o)= MPa计算水胶比(W/B) = 1）水和外加剂及胶凝材料用量：选定单位水量 = kg/m3 选定水胶比(W/B) = 外加剂的减水率(%) =加外加剂后用水量 = kg/m3 计算单位浇筑用量 = kg/m3 选定砂率 = % 计算单位砂用量 = kg/m3 计算单位粉煤灰用量 = kg/m3 坍落度= mm 计算单位石用量 = kg/m3 计算单位掺合料用量 = kg/m3外加剂1单位用量 = kg/m3 外加剂2单位用量 = kg/m3初步配合比为:水泥:砂:石:粉煤灰:掺合料:水：外加剂1：外加剂2 = : : : : : : :水胶比 =2、调整工作性，提出基准配合比1)计算水泥混凝土试拌材料用量:按初步配合比试拌水泥混凝土拌和物 L，各种材料用量为：水泥 = kg 粉煤灰 = kg水 = kg 掺合料 = kg砂 = kg 外加剂 1= kg石 = kg 外加剂 2= kg2)调整工作性按初步配合比拌制水泥混凝土拌和物，测定其粘聚性、保水性、坍落度。
坍落度测定值为mm，粘聚性和保水性亦良好，满足施工和易性要求。
3)提出基准配合比经过工作性调整，确定基准配合比为：水泥:砂:石:粉煤灰:掺合料:水：外加剂1：外加剂2 = : : : : : : :水胶比 =3、检验强度及确定试验室配合比绘制28d强度与灰水比关系图：配制强度所对应的灰水比值 =按强度修正后各材料单位用量：水 = kg/m3胶凝材料 = kg/m3砂 = kg/m3石 = kg/m3计算混合料湿表观密度= kg/m3实测混合料湿表观密度= kg/m3按实测湿表观密度修正后各种材料用量 :水泥 = kg/m3 外加剂 1= kg/m3砂 = kg/m3 外加剂 2= kg/m3石 = kg/m3 掺合料 = kg/m3水 = kg/m3 粉煤灰 = kg/m3确定试验室配合比水泥 : 砂 : 石 : 外加剂 : 外加剂2 : 掺合料 : 粉煤灰 = : : : : : :水胶比 =记录编号:试验室名称:试验：审核：日期：年月日记录编号:试验室名称:试验：审核：日期：年月日。
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=。
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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: 二级公路
变异水平的等级: 中级
可靠度系数: 1.13
行驶方向分配系数0.5 车道分配系数0.75
轮迹横向分布系数0.55 交通量年平均增长率 6 ％
设计轴载100 kN
最重轴载104.3 kN
路面的设计基准期: 20 年
设计车道使用初期设计轴载日作用次数: 412
设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数Ne: 3042500
路面承受的交通荷载等级:重交通荷载等级
混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弹性模量31000 MPa
混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划Ⅱ
5
面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数0.87
混凝土线膨胀系数10 10-6/℃
初拟基(垫)层类型----新建公路路基上修筑的基(垫)层
拟普通混凝土面层厚度为0.24m，石灰土层厚度为0.18m，级配碎石层为0.3m路基回弹模
量取30 MPa
层位 基（垫）层材料名称 厚度(mm) 材料模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 200 2000 2 石灰稳定粒料 300 1500 3 新建路基 30 板底地基当量回弹模量 ET= 140 MPa 基层顶面当量回弹模量：
计算公式如下：31
0⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=E
E E ah E x
b x t （7-15） 2
2
212
2
2121h h E h E h E x ++=
（7-16）
31
12⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=x
x
x E
D h （7-17） ()1
221
12
213
2
23
1
1114
12-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=h E h E h h h E h E D x （7-18）
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-=-45
.0051.1122.6E E a x (7-19) 55
.00
44.11-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=E
E b x
(7-20)
式中：t E ——基层顶面的当量回弹模量，MPa ； 0E ——路床顶面的回弹模量，MPa ；
x E ——基层和底基层或垫层的当量回弹模量，MPa ，按式（5）计算；
1E 、2E ——基层和底基层或垫层的回弹模量，MPa ；
x h ——基层和底基层或垫层的当量厚度，m ，按式（6）计算；
x D ——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度（MN-m ），按式（7）计算；
1h 、2h ——基层和底基层或垫层的厚度（m ）; a 、b-——与
0E E x
有关的回归系数，按式（8）和式（9）计算；
由以上计算公式计算基层顶面当量回弹模量如下：
2
2
2
12
2
2121h h E h E h E x ++=
=2
22215
.018.015.0150018.02000+⨯+⨯=1795.08 （MPa ） =()1
2
3315.01500118.020001415.018.01215.0150018.02000-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯++⨯+⨯
=5.16
31
12⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=x x
x E
D h =308.179516.512⨯=0.326（m ） ⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣
⎡⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-=-45
.0051.1122.6E
E a x
=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫
⎝⎛--45.03008.179515.1122.6=5.09
55
.0044.11-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=E
E b x
=55
.03008.179544.11-⎪
⎭
⎫
⎝⎛-=0.85
31
00⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=E
E E ah E x b
x t =31
85.03008.179530326.009.5⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=230.35（MPa ） 普通混凝土面层的相对刚度半径按公式计算得 3537.0t
c
E E h r ⨯==335.2303100024.0537.0⨯⨯=0.67（m ）
②荷载疲劳应力
式中： P ——标准轴载，KN ； H ——混凝土板厚度，m ；
R ——混凝土板的相对刚度半径，m ；
A ，m ，n ——与轴型有关的回归系数，见下表。
表7-15 荷
载应力公式中的回归系数
则 标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：
260.0077.0-=h r Ps σ=260.024.067.0077.0-⨯⨯=1.05（MPa ）
因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷的应力折减系数r k =0.87，考虑设计基准期内荷载应力累积疲劳作用的疲劳应力系数f k =v
e N =057.06)103.0(⨯=2.34，根据公。