课程设计最终版本

1、目录一、沥青路面设计 21基本资料 22初拟路面结构组合 33标准轴载累计交通量 44计算设计弯沉和结构强度系数 55.确定设计参数 66计算确定容许弯拉应力 67使用HPDS2003计算软件计算结果 6二、水泥混凝土路面设计 321. 基本资料 322. 交通分析 323. 初拟路面结构 334. 路面材料参数确定 335荷载疲劳应力 346温度疲劳应力 35三、路基设计 351.挡土墙设计 3511基本资料 3512材料选择 3613挡土墙计算 36公路沥青路面设计1基本资料新建一级公路，公路设计基准年为 2011年，使用年限15年，拟选沥青路面结构路面进行路面结构设计。 公路技术等级为一

2、级公路，为双向六车道。预测 前五年交通量年增长率为丫 = 8后十年丫 = 6%1.1 气象资料该公路处于U 4区1.2 地质资料与筑路资料由于路线地处平原U4区，土基为低液限粉土桩号设计标咼地面标咼水位标咼K0+0008.1017.0305.000+507.7407.1405.000+1006.8717.2565.000+1506.3217.2785.000+2007.0007.1305.000+3007.9217.2135.000+8008.9237.1345.000K2+00010.0346.1015.000K3+00012.1265.9805.0001.3 交通资料表1-1交通组成与交通

3、量车型辆/日前轴重后轴重后轴数CA10B120019.4060.851EQ14080023.7069.201JN16250059.50115.001138S30045.4090.002SH141130025.5551.101SH36110060.00110.0022. 初拟路面结构组合潮湿过湿情况下新建沥青路面细粒式沥青混凝土30 mm中粒式沥青混凝土70 mm粗粒式沥青混凝土80 mm水泥稳定碎石180 mm水泥稳定碎石180 mm石灰粉煤灰土？新建路基干燥情况下新建路面结构厚度计算细粒式沥青混凝土40 mm中粒式沥青混凝土60 mm粗粒式沥青混凝土80 mm水泥稳定碎石180 mm水泥稳定

4、碎石180 mm石灰粉煤灰土？新建路基3. 标准轴载累计交通量车道系数0.4A.用于弯沉验算和沥青层弯拉应力验算的Ne( A)：4.35C1C2 nii 1表1-2汽车参数及交通量换算表车型辆/日前轴重C1C2Ni后轴重后轴 数C1C2NiCA10B120019.40 (6.401.000.0260.8511.001.0022.56EQ14080023.706.401.000.0569.2011.001.0042.07JN16250059.506.401.0050.27115.0011.001.001529.51138S30045.406.401.003.4790.0021.002.20284

5、.11车型辆/前轴后轴后轴C1C2C1C2十Ni日重重数CA10B120019.4018.51.0060.8511.001.0022.56EQ14080023.7018.51.0069.2011.001.0042.07JN16250059.5018.51.00115.0011.001.001529.51138S30045.4018.51.0090.0021.002.20284.11SH141130025.5518.51.0051.1011.001.006.04SH36110060.0018.51.00110.0021.002.20471.59路面营运第一年双向日平均当量轴次:2823(1)七

6、1* 365Ne(B)N1设计年限内一个车道上的累计当量轴次:1.025238* 10属中等交通等级一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1680 ,属重交通等级SH141SH3611300 25.55 6.40 1.000.1551.1010060.00 6.40 1.00 10.75 110.001.001.001.002.2010060.006.401.00SH361路面营运第一年双向日平均当量轴次69.36110.0025691.002.206.04471.59333.03 |Ne(A) (1)t 1* 365N1设计年限内一个车道上的累计当量轴次 属中等交通等级93

7、29915B.用于半刚性基层弯拉应力验算的Ne(B):ni表1-3汽车参数及交通量换算表4. 计算设计弯沉ld和容许应力公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数10 2Id 600 Ne Ac AsAb路面设计弯沉值 ：24.2 (0.01mm)RKs(A)0 20.09Ne . (A)/Ac（ 沥青面层）Ks(B)0 110.35Ne (B)/AC（水稳，一灰稳定碎石）Ks(C)0 110.45Ne (C)/AC（一灰土）层位结构层材料 名称20 C平均抗压15C平均抗压容许应力1细粒式沥青混凝 土14002000.392中粒式沥青混凝 土12001600.333粗粒式沥青混凝 土100

8、01200.264水泥稳定碎石15001500.295水泥稳定碎石15001500.296石灰粉煤灰土750750.085. 确定设计参数查表得U 4区低液限粉土桩号H1H2H3H土质类型WcE0K0+000H1HH2中湿31.0+50H1HH2中湿31.0+100H3H过湿0.75024.5+150H3H过湿0.75024.5+200H3H过湿0.75024.5+300H2HH3潮湿24.5+800HH1干燥1.05043.0K2+000HH1干燥1.05043.0K3+000HH1干燥1.05043.06使用HPDS200计算软件计算结果一、轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称

9、刖轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量1解放CA10B19.460.851双轮组12002东风EQ14023.769.21双轮组8003黄河JN16259.51151双轮组5004太脱拉138S45.4902双轮组33005交通SH14125.5555.11双轮组13006交通SH361601102双轮组3100设计年限15车道系数.4序号分段时间(年)交通量年增长率158%2106%一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1680 ,属重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：2569设计年限内一个车道上的

10、累计当量轴次：9329915属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：2823设计年限内一个车道上的累计当量轴次：1.025238E+07属中等交通等级路面设计交通等级为重交通等级公路等级一级公路路面结构类型系数1公路等级系数1面层类型系数1路面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.2.392中粒式沥青混凝土1.333粗粒式沥青混凝土.8.264水泥稳定碎石.6.295水泥稳定碎石.6.296石灰粉煤灰土.2.08、新建路面结构厚度计算新建路面的层数：6标准轴载：BZ

11、Z-100路面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)路面设计层层位：6设计层最小厚度：200 (mm)层位结构层材料名称厚度20 C平均抗压 标准差15 C平均抗模量(MPa) (MPa)模量(MPa)压标准差容许应力(mm)(MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土0.392 中粒式沥青混凝土0.333 粗粒式沥青混凝土0.264 水泥稳定碎石0.295 水泥稳定碎石0.296 石灰粉煤灰土401400020006012000180080100001200180150001500180150001500?75007500 .087 新建路基31按设计弯沉值计算设计层厚度：LD= 24.2 (

12、0.01mm)H( 6 )= 200 mm LS= 20.2 (0.01mm)由于设计层厚度 H( 6 )=Hmin 时LS=LD,故弯沉计算已满足要求.H( 6 )= 200 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度：H( 6 )=:200 mm(第1H( 6 )=:200 mm(第2H( 6 )=:200 mm(第3H( 6 )=:200 mm(第4H( 6 )=:200 mm(第5H( 6 )=:200 mm(第6路面设计层厚度：H( 6 )= 200 mm(层底面拉应力计算满足要求层底面拉应力计算满足要求层底面拉应力计算满足要求层底面拉应力计算满足要求层底面拉应力计算满足要求层底面

13、拉应力计算满足要求仅考虑弯沉)H( 6 )= 200 mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度：路面最小防冻厚度700 mm验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求通过对设计层厚度取整，最后得到路面结构设计结果如下细粒式沥青混凝土40 mm中粒式沥青混凝土60 mm粗粒式沥青混凝土80 mm水泥稳定碎石180mm水泥稳定碎石180mm石灰粉煤灰土200mm新建路基、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位 结构层材料名称厚度20 C平均抗压 标准差15 C平均抗压标准差综合影响系数(mm)模量(MPa) (MPa)模量(MPa)(MPa)1细粒式沥青混凝土40140002000012中粒式沥青混凝土

14、60120001800013粗粒式沥青混凝土80100001200014水泥稳定碎石180150001500015水泥稳定碎石180150001500016石灰粉煤灰土2007500750017新建路基311计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值第1层路面顶面交工验收弯沉值LS= 20.2 (0.01mm)第2层路面顶面交工验收弯沉值LS= 21.9 (0.01mm)第3层路面顶面交工验收弯沉值LS= 24.5 (0.01mm)第4层路面顶面交工验收弯沉值LS= 28.5 (0.01mm)第5层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 51.1 (0.01mm)第6层路面顶面交工验收弯沉值 LS=

15、 138.5 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 300.5 (0.01mm)(T ( 1 )=-.186 (MPa)(T ( 2 )=-.019 (MPa)(T ( 3 )=-.033 (MPa)(T ( 4 )= .024 (MPa)(T ( 5 )= .082 (MPa)(T ( 6 )= .07 (MPa)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:(未考虑综合影响系数)第1层底面最大拉应力第2层底面最大拉应力第3层底面最大拉应力第4层底面最大拉应力第5层底面最大拉应力第6层底面最大拉应力*公路新建路面设计成果文件汇总*、轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN

16、)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数轴距(m) 交通量1解放CA10B19.460.851双轮组12002东风EQ14023.769.21双轮组8003黄河JN16259.51151双轮组5004太脱拉138S45.4902双轮组33005交通SH14125.5555.11双轮组13006父通SH36160 1102双轮组3100设计年限15车道系数.4序号分段时间（年）交诵量年增长率158%2106%一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1680 ,属重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：2569设计年限内一个车道上的累计当量轴次

17、：9329915属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：2823设计年限内一个车道上的累计当量轴次：1.025238E+07属中等交通等级路面设计交通等级为重交通等级公路等级一级公路公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.2.392中粒式沥青混凝土1.333粗粒式沥青混凝土.8.264水泥稳定碎石.6.295水泥稳定碎石.6.296石灰粉煤灰土.2.08、新建路面结构厚度计算新建路面的层数：6标准轴载：BZZ-100路

18、面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)路面设计层层位：6设计层最小厚度：200 (mm)层位结构层材料名称厚度20 C平均抗压标准差15 C平均抗压标准差容许应力(mm)模量(MPa)(MPa)模量(MPa)(MPa) (MPa)1细粒式沥青混凝土401400020000.392中粒式沥青混凝土601200018000.333粗粒式沥青混凝土801000012000.264水泥稳定碎石1801500015000.295水泥稳定碎石1801500015000.296石灰粉煤灰土?75007500.087新建路基43按设计弯沉值计算设计层厚度：LD= 24.2 (0.01mm)H( 6 )= 2

19、00 mm LS= 17.8 (0.01mm)由于设计层厚度 H( 6 )=Hmin 时LS=LD,故弯沉计算已满足要求.H( 6 )= 200 mm( 仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度：H( 6 )= 200 mm( 第1层底面拉应力计算满足要求)H( 6 )= 200 mm(H( 6 )= 200 mm(H( 6 )= 200 mm(H( 6 )= 200 mm(H( 6 )= 200 mm(路面设计层厚度：H( 6 )= 200 mm(H( 6 )= 200 mm(验算路面防冻厚度：第2层底面拉应力计算满足要求） 第3层底面拉应力计算满足要求） 第4层底面拉应力计算满足要求） 第5

20、层底面拉应力计算满足要求） 第6层底面拉应力计算满足要求）仅考虑弯沉）同时考虑弯沉和拉应力）路面最小防冻厚度700 mm验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求通过对设计层厚度取整，最后得到路面结构设计结果如下细粒式沥青混凝土40 mm中粒式沥青混凝土60 mm粗粒式沥青混凝土80 mm水泥稳定碎石180 mm水泥稳定碎石180 mm石灰粉煤灰土200 mm新建路基三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位 结构层材料名称 厚度20 C平均抗压 标准差15 C平均抗 压标准差综合影响系数(mm)模量(MPa) (MPa) 模量(MPa)(MPa)1细粒式沥青混凝土40140002000012中粒式沥青

21、混凝土60120001800013粗粒式沥青混凝土80100001200014水泥稳定碎石180150001500015水泥稳定碎石180150001500016石灰粉煤灰土2007500750017新建路基431计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值层路面顶面交工验收弯沉值LS= 17.8 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 19.2 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 21.3 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 24.7 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 43.5 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 113.4 (0.0

22、1mm)(T ( 1 )=-.178 (MPa)(T ( 2 )=-.014 (MPa)(T ( 3 )=-.031 (MPa)(T ( 4 )= .023 (MPa)(T ( 5 )= .077 (MPa)(T ( 6 )= .064 (MPa)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 216.6 (0.01mm)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:(未考虑综合影响系数)第1层底面最大拉应力第2层底面最大拉应力第3层底面最大拉应力第4层底面最大拉应力第5层底面最大拉应力第6层底面最大拉应力改建道路沥青路面设计改建路段原路面当量回弹模量计算100( P100 )0.87h( P )I0 (l0 Z S)

23、QK2K32pEt 1000 mm1 0原路面实测弯沉值(0.01mm)7482.179.263.470.978.980.172.368.371.481.394.8舍去的过大或过小弯沉值为：L( 12 )= 94.8原路面有效弯沉数：11原路面平均弯沉值：75 (0.01mm)原路面弯沉值标准差：6 (0.01mm)测定汽车轴载：100 kN改建公路等级二级公路与保证率有关的系数：1.5原路面沥青面层厚度：50 (mm)季节影响系数1.2湿度影响系数 1温度修正系数-原路面计算弯沉值 ：101 (0.01 mm) 原路面当量回弹模量：162.4 (MPa)原路面实测弯沉值(0.01mm)81.

24、394.8101.4111120.3119.4118.3117.4113.8114.3舍去的过大或过小弯沉值为：L( 1 )= 81.3L( 2 )= 94.8L( 3 )= 101.4原路面有效弯沉数:7原路面平均弯沉值:116 (0.01mm)原路面弯沉值标准差:3 (0.01mm)测定汽车轴载100 kN改建公路等级二级公路与保证率有关的系数1.5原路面沥青面层厚度50 (mm)季节影响系数 1.2湿度影响系数1温度修正系数 1原路面计算弯沉值：145 (0.01 mm)原路面当量回弹模量：113.1 (MPa)使用HPDS2006计算软件计算结果*公路改建路面设计成果文件汇总*、轴载换

25、算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称刖轴重(kN)轴距(m) 交通量1解放CA10B19.460.8512002东风EQ14023.769.28003黄河JN16259.51155004太脱拉138S45.49033005交通SH14125.5555.113006交通SH361601103100设计年限15车道系数.4序号分段时间(年)1582106后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后1双轮组1双轮组1双轮组2双轮组1双轮组2双轮组交通量年增长率%一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1680,属重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时：路面营运第一年双向日平均当

26、量轴次：2569设计年限内一个车道上的累计当量轴次：9329915属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：2823设计年限内一个车道上的累计当量轴次：1.025238E+07属中等交通等级路面设计交通等级为重交通等级公路等级一级公路公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.2.392中粒式沥青混凝土1.333粗粒式沥青混凝土.8.264水泥稳定碎石.6.295石灰粉煤灰土.2.08、改建路面加铺补强层厚度计算加铺路面的层

27、数：5标准轴载：BZZ-100路面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)路面设计层层位：5设计层最小厚度：150 (mm)层位结构层材料名称厚度20 C平均抗压 标准差15(MPa)(MPa)1细粒式沥青混凝土400.392中粒式沥青混凝土600.333粗粒式沥青混凝土800.264水泥稳定碎石1800.295石灰粉煤灰土?0.086改建前原路面压标准差容许应力(mm)模量(MPa) (MPa)1400020001200018001000012001500015007500750162.4C平均抗模量(MPa)按设计弯沉值计算设计层厚度:（弯沉值按新建路面F公式计算）LD= 24.2 （0.0

28、1mm）H（ 5 ）= 150 mm LS= 1.2 （0.01mm）由于设计层厚度 H（ 5 ）=Hmin 时LS=LD,故弯沉计算已满足要求.H（ 5 ）= 150 mm（仅考虑弯沉）按容许拉应力计算设计层厚度：第1层底面拉应力计算满足要求） 第2层底面拉应力计算满足要求） 第3层底面拉应力计算满足要求） 第4层底面拉应力计算满足要求） 第5层底面拉应力计算满足要求）700 mmH( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(路面设计层厚度：H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 1

29、50 mm(验算路面防冻厚度：路面最小防冻厚度仅考虑弯沉）同时考虑弯沉和拉应力）改建前原路面总厚度200 mm验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求通过对设计层厚度取整，最后得到路面结构设计结果如下细粒式沥青混凝土40mm中粒式沥青混凝土60mm粗粒式沥青混凝土80mm水泥稳定碎石180 mm石灰粉煤灰土150 mm改建前原路面、交工验收弯沉值和层底拉应力计算压标准差综合影响系数(mm)模量(MPa) (MPa)(MPa)1细粒式沥青混凝土40140002000012中粒式沥青混凝土60120001800013粗粒式沥青混凝土80100001200014水泥稳定碎石180150001500015

30、石灰粉煤灰土1507500750016改建前原路面162.4层位结构层材料名称厚度20 C平均抗压 标准差15 C平均抗模量(MPa)计算改建路面各加铺层顶面交工验收弯沉值：(按新建路面F公式计算)第1层路面顶面交工验收弯沉值LS= 1.2 (0.01mm)第2层路面顶面交工验收弯沉值LS= 1.3 (0.01mm)第3层路面顶面交工验收弯沉值LS= 1.5 (0.01mm)第4层路面顶面交工验收弯沉值LS= 1.9 (0.01mm)第5层路面顶面交工验收弯沉值LS= 4.2 (0.01mm)计算改建路面各加铺层底面最大拉应力：(未考虑综合影响系数)第1层底面最大拉应力(T ( 1 )=-.1

31、81 (MPa)第2层底面最大拉应力(T ( 2 )=-.002 (MPa)第3层底面最大拉应力(T ( 3 )=-.O16 (MPa)第4层底面最大拉应力(T ( 4 )= .096 (MPa)第5层底面最大拉应力(T ( 5 )= .022 (MPa)*公路改建路面设计成果文件汇总*、轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称刖轴重(kN)轴距(m) 交通量1解放CA10B19.460.8512002东风EQ14023.769.28003黄河JN16259.51155004太脱拉138S45.49033005交通SH14125.5555.113006交通SH361601103100设

32、计年限15车道系数.4序号分段时间(年)158后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后1双轮组1双轮组1双轮组2双轮组1双轮组2双轮组交通量年增长率%2 10 6 %一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1680 ,属重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：2569设计年限内一个车道上的累计当量轴次：9329915属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时：路面营运第一年双向日平均当量轴次：2823设计年限内一个车道上的累计当量轴次：1.025238E+07属中等交通等级路面设计交通等级为重交通等级公路等级一级公路公路等级系

33、数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.2.392中粒式沥青混凝土1.333粗粒式沥青混凝土.8.264 水泥稳定碎石5 石灰粉煤灰土.6.29.2.08二、改建路面加铺补强层厚度计算加铺路面的层数：5标准轴载：BZZ-100路面设计弯沉值：24.2 (0.01mm)路面设计层层位：5设计层最小厚度：150 (mm)层位 结构层材料名称 厚度20 C平均抗压 标准差15 C平均抗 压标准差容许应力(mm)模量(MPa) (MPa) 模量(MPa)(MPa) (MPa)1细粒式沥青

34、混凝土401400020000.392中粒式沥青混凝土601200018000.333粗粒式沥青混凝土801000012000.264水泥稳定碎石1801500015000.295石灰粉煤灰土?75007500 .086改建前原路面113.1按设计弯沉值计算设计层厚度:（弯沉值按新建路面F公式计算）LD= 24.2 （0.01mm）H（ 5 ）= 150 mm LS= 1.4 （0.01mm）由于设计层厚度 H（ 5 ）=Hmin 时LS=LD,故弯沉计算已满足要求.H（ 5 ）= 150 mm（ 仅考虑弯沉）按容许拉应力计算设计层厚度：第1层底面拉应力计算满足要求） 第2层底面拉应力计算满足

35、要求） 第3层底面拉应力计算满足要求） 第4层底面拉应力计算满足要求） 第5层底面拉应力计算满足要求）H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(路面设计层厚度：H( 5 )= 150 mm(H( 5 )= 150 mm(验算路面防冻厚度：仅考虑弯沉）同时考虑弯沉和拉应力）路面最小防冻厚度700 mm改建前原路面总厚度200 mm验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位结构层材料名称压标准差综合影响系数厚度20 C平均抗压标准差模量(MPa) (MPa)(m

36、m)(MPa)1细粒式沥青混凝土40140002000012中粒式沥青混凝土60120001800013粗粒式沥青混凝土80100001200014水泥稳定碎石180150001500015石灰粉煤灰土1507500750016改建前原路面113.115 C平均抗模量(MPa)计算改建路面各加铺层顶面交工验收弯沉值：(按新建路面F公式计算)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 1.4 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 1.5 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 1.8 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 2.2 (0.01mm)层路面顶面交工验收弯沉值LS= 5

37、.6 (0.01mm)计算改建路面各加铺层底面最大拉应力：（未考虑综合影响系数）第1层底面最大拉应力第2层底面最大拉应力第3层底面最大拉应力第4层底面最大拉应力第5层底面最大拉应力(T ( 1 )=-.197 (MPa)(T ( 2 )=-.01 (MPa)(T ( 3 )=-.017 (MPa)(T ( 4 )= .108 (MPa)(T ( 5 )= .036 (MPa)公路水泥混凝土路面设计1.基本资料1基本资料新建一级公路，公路设计基准年为 2011年，使用年限30年，拟选沥青路面结构路面进行路面结构设计。 公路技术等级为一级公路，为双向六车道。预测 前5年交通量年增长率为丫 = 8后

38、25年丫 = 6%1.1气象资料该公路处于U 4区1.2地质资料与筑路资料由于路线地处平原U 4区，土基为低液限粉土桩号设计标咼地面标咼水位标咼K0+0008.1017.0305.000+507.7407.1405.000+1006.8717.2565.000+1506.3217.2785.000+2007.0007.1305.000+3007.9217.2135.000+8008.9237.1345.000K2+00010.0346.1015.000K3+00012.1265.9805.0001.3交通资料表1-1交通组成与交通量车型辆/日前轴重后轴重后轴数CA10B120019.4060.

39、851EQ14080023.7069.201JN16250059.50115.001138S30045.4090.002SH141130025.5551.101SH36110060.00110.0022.2标准轴载累计当量作用次数查一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22行驶方向分配系数0.5 车道分配系数 0.4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Ns 1 gr t 1365gr201329.7 10.0513650.0490.396.387 106 次故属重交通等级。3.初拟路面结构由查表得相应于安全等级二级的变异水平等级为低级

40、级。根据一级级公路、重交通等级和低级变异水平等级，初拟普通混凝土面层厚度在为 0.22m。有利于 比较，选择合适面层厚度。基层选用水泥稳定粒料(水泥用量 6%，厚度0.24m。 垫层为0.15m石灰粉煤灰土。普通混凝土板的平面尺寸为宽 4.5m、长5.0m。据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D402002)纵缝为设拉杆平缝，上部 锯切槽口，深度50mm宽度5mm特重和重交通公路横向缩缝为设传力杆的假缝 形式。4.路面材料参数确定查表取普通混凝土面层的拉弯强度标准值 5MPa相应弯拉弹性模量标准值为 31GPa已知，路基回弹模量为 31Mpa 43Mpa查表得，低剂量无机结合料稳定土 垫层回

41、弹模量取600MPa水泥稳定粒料基层回弹模量取 1300MPa计算基层顶面当量回弹模量：1300 0.22600 0.152 20.20.151048MPaEh3E2h23h1hp 21Dx12124Eh0.20.15 211413000.26000.15xh, h22hx 3 12Dx Ex 3 12 3.1110480.329m11300 0.23600 0.153E2h212120.456.22 11.51 EE06.221 1.510.451048304.322b11.440.55Ex 百0.55104811.44 -300.796.b厂Ex / r2 =5/0.724=6.906,有

42、规范可查得普通混凝土板厚h1 =0.22m, Bx10.72 ;3_ 0 796“1048Etahx Eq4.322 0.32930174.947Eq30取普通混凝土面层厚度0.22m和0.24m,则普通混凝土面层的相对刚度半径分别为：ri0.537h3 EcTE； 0.537 0.22 3 31000174.947 0.664r2 0.537h3 EEf 0.537 0.24 3 31000174.947 0.7245荷载疲劳应力0.6 2卩引 0.077ah10.6, 2ps2 0.077r2h2标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算:0.077 0.6640.6 0.22 21.244M

43、Pa0.077 0.7240.6 0.24 21.101MPa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。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数Kf Nen60.0576.387 102.44。根据公路等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数Kc=1.20.则荷载疲劳应力计算为pr1 K r K f Kc ps1 . 872.44 1.2 1.2443.17MPapr2 Kr K f Kc ps2 0.872.44 1.2 1.1012.80MPa6温度疲劳应力II区，查得最大温度梯度取88摄氏度每米。板长 5m, l / r1 =5/0.664=7.