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文档简介
边坡稳定性分析设计资料路基中心填土高3.6m,顶宽28.0m,路堤上边坡坡度1:1.5,下边坡坡度为1:1.75。填料为粘性土,干土粘聚力Cc=13Kpa,饱和后粘聚力Cb=5Kpa,内摩擦角φ=20°,干土容重γ=17KN/m*m*m,饱和容重γb=11KN/m*m*m,最高水位4.6m,水力坡降为I=0.08。汽车荷载等级为公路─Ⅰ级。二.换算填土高h行车荷载(公路─Ⅰ级为550KN),横向可布3辆标准车,取半幅路分析,换算土柱高h0为:N-----横向分布的车辆数L-----纵向分布长度,L=13mB-----横向分布车辆轮胎最外缘间总距离D-----轮胎着地宽度,对于公路一级为0.6mB=Nb+(N-1)d+D=3*1.8+2*1.3+0.6=8.6mh0*G/(B*γ*L)=3*550/(8.6*17*13.0)=0.87m三.按4.5H法确定滑动圆心辅助线.在此取θ=arctg9.0531/13.8202=33°13′。查《公路路基设计手册》P46表1-2-14得:β1=26º,β2=35º。据此两角分别自坡角和左顶点作直线交于O点,距坡角4.5H处向下H得点B,BO的延长线为滑动圆心辅助线。如图确定辅助线四.按简化毕肖普条分法求稳定系数K1)绘出三条不同位置的滑动曲线:①一条通过路基右边缘;②一条通过距右边缘3.5m处;③一条通过距右边缘7.0m处。2)用直线连接每条滑动圆弧的两端点,作这些直线的中垂线交BO于O1、O2、O3,即为滑动曲线的中心。3)根据最高水位8.2m,水力坡降为I=0.08绘出浸润线。如下图所示4)求通过路基右边缘滑动曲线的稳定系数K1:将圆弧范围内土体分段,算出每一段土体内圆弧中点与圆心竖线之间的偏角αi、浸润线上、下干土和饱和土面积以及滑动曲线长度。如图计算表如下分段干土面积饱和土面积Wiαi干土圆弧长饱和土圆弧长WisinαiiWitg20°°CiLicossαiMai(Witg20°°+CiLLicossαi)/MMai(M*M)(M*M)(KN)(Rad)(M)(M)(KN)(KN)假定k=2.0310.681011.5790.8752.4408.88724.214320.307440.778611431.494006622.166036.8290.752.73025.10413.4046625.996220.853900446.141991732.814047.8360.6242.41027.9517.41125.415220.916300846.737881641.7711.43945.9350.49702.80521.90116.71912.328220.964500330.1161198501.02411.260.40301.0694.41584.0981664.91680.99020059.1041339601.10612.1630.35101.0654.1824.4268665.0003331.00067789.42080038702.02622.2850.27502.0786.05148.1110449.99961.011111217.9115593800.6467.10710.1801.851.27242.5867779.1005551.015944311.5039919总计99.764202.430045K=2.02995)求通过距右边缘3.5m处滑动曲线的稳定系数K2:将圆弧范围内土体分段,算出每一段土体内圆弧中点与圆心竖线之间的偏角αi、浸润线上、下干土和饱和土面积以及滑动曲线长度。如图计算表如下分段干土面积饱和土面积Wiαi干土圆弧长饱和土圆弧长WisinαiiWitg20°°CiLicossαiMai(Witg20°°+CiLLicossαi)/MMai(M*M)(M*M)(KN)(Rad)(M)(M)(KN)(KN)假定k=1.1413.789064.4080.9533.02052.50323.4425522.757550.839499755.033005527.4230126.190.792.49089.63945.9291122.7670.930644173.815990737.4370.461131.490.6490.831.45779.47447.8614.399550.989655362.910443846.0972.54131.580.51402.29964.69547.8922210.007551.027755956.335887153.754.14109.290.38302.15740.84439.7799910.0051.046866147.556336761.4045.15180.5230.25802.0720.54529.3081110.006551.048366437.500886170.0114.89954.080.13702.027.385819.6835510.006441.034233428.7071102803.81641.9740.01902.0020.797515.2772210.005771.005888525.1349971901.37715.147-0.09902.011-1.4975.51305510.006330.963544716.1064442总计354.39403.101101K=1.13776)求通过距右边缘7.0m处滑动曲线的稳定系数K3:将圆弧范围内土体分段,算出每一段土体内圆弧中点与圆心竖线之间的偏角αi、浸润线上、下干土和饱和土面积以及滑动曲线长度。如图计算表如下分段干土面积饱和土面积Wiαi干土圆弧长饱和土圆弧长WisinαiiWitg20°°CiLicossαiMai(Witg20°°+CiLLicossαi)/MMai(M*M)(M*M)(KN)(Rad)(M)(M)(KN)(KN)假定k=1.2116.2240105.81.0692.6092.76138.5097716.264110.74472273.5495514212.481.478228.350.7930.912.516162.6983.1119917.083220.9160221109.380081313.695.814296.730.58703.102164.35108.001112.913770.999211121.010057410.939.932295.060.39203.085112.72107.392214.2551.0390664117.07338556.28111.81236.620.20202.89847.47486.1239914.195441.040011796.459224161.51710.25138.550.03302.3744.571250.4271111.863551.00938861.711773703.8141.912-0.07500.986-3.1415.254884.9161440.97465520.695556803.43637.796-0.13901.013-5.23713.756665.0161550.948677819.7883333904.95154.461-0.23501.974-12.6819.822229.5987220.902477532.60022311001.7719.474-0.36302.044-6.9157.08819.5540220.828022720.0985521总计556.59672.368836K=1.20887)确定最小稳定系数Kmin:将K1、K2、K3在图上相应滑动曲线的中心表示出来,然后用曲线连接三点,即为稳定系数K的轨迹曲线。作滑动圆心辅助线的平行线与曲线相切,过切点作滑动圆心辅助线的垂线,可得到最小稳定系数Kmin。如图由图可知Kmin出现在K2=1.137附近,作图得Kmin=1.105<1.25。故该边坡不稳定。挡土墙设计浆切片石重力式浸水路肩挡土墙,墙高10m,填土为粘性土,干土粘聚力C=13Kpa,饱和土粘聚力Cb=5Kpa,容重γ=18kN/m³,γ′=11kN/m³,φ=35º。基底摩擦系数f=0.5,地基容许承载力[σ0]=250kPa。7.5号砂浆砌60号片石墙身,Ra=1050KN,Rj=150KN,圬工容重γk=23kN/m³,墙身分段长为10m。设计墙前水位5m,墙后水位6.4m,水力坡降I=0.08。设计荷载为公路一级。拟定挡土墙尺寸b=2m,H1=9m,H2=1m,B=4m,B22=0.6m,选用垂直墙背(α=0°),δ=φ/2=17.5°。具体尺寸如图:一,车辆荷载换算由《公路路基设计规范》可以查得,当挡土墙高于10m时,活动荷载取q=10kn/m³。ho=q/γ=10/18=0.56m二,设计水位主动土压力计算考虑到粘性土浸水后C值显著下降,将填土分成不同性质的土层,分别计算土压力,先求出设计水位以上填土压力;然后再将上层填土重量作为荷载,按浮容重γ′换算为均布超载,计算出浸水部分土压力。两部分压力矢量和为全墙土压力。设计水位以上填土压力(1)裂缝区深hC=2Ctg(45°+φ/2)/γ=2*13tg(45°+35°/2)/18=2.775m 裂缝区实际深hC′=hC-ho=2.775-0.56=2.215m(2)求破裂角θψ=φ+α+δ=35º+0º+17º30′=52.5ºA=0.5(h1-hC′)(h1+hC′+2ho) =0.5(3.6-2.215)(3.6+2.215-2*0.56)=4.802 B=0 D=[Asin(φ-ψ)-Bcos(φ-Ψ)]/cosψ[Asinφ+C(h1-hC′)cosφ/γ]=[4.802sin(35º-52.5º)]/cos52.5º[4.802*sin35º+13(3.6-2.215)cos35º/18]=-0.666 tgθ=-tgψ+=-tg52.5º+ =0.531θ=arctg0.531=27.958º(3)土压力计算EC1=γ(Atgθ-B)-C(h1-hC′)cosφ/cosθsin(θ+ψ) =18*4.082*tg27.958º-13(3.6-2.215)cos35º/cos27.958ºsin(27.958º+52.5º)=4.228KN(4)土压力的作用点位置 ZY1=6.4+(h1-hC′)/3=6.4+(3.6-2.215)/3=6.862m2.设计水位以下填土压力(1)上层土层及超载换算:hO′=γ(h1+ho)/γ′=18(3.6+0.56)/11 =6.807m因hC′=hC-hO′=2.775-6.087<0,所以取hC′=0(2)求破裂角θA=0.5(h2-hC′)(h2+hC′+2hO′)=0.5*(6.4-0)*(6.4+0+2*6.807)=64.045D=[Asin(φ-ψ)-Bcos(φ-Ψ)]/cosψ[Asinφ+Cb(h2-hC′)cosφ/γ′]=[64.045sin(35º-52.5º)]/cos52.5º[64.045*sin35º+5(6.4-0)cos35º/11]=-0.809tgθ=-tgψ+=-tg52.5º+ =0.570θ=arctg0.570=29.675º(3)土压力计算EC2=γ′(Atgθ-B)-Cb(h2-hC′)cosφ/cosθsin(θ+ψ) =11*64.045*tg29.675º-5(6.4-0)cos35º/cos29.675ºsin(29.675º+52.5º)=142.850KN(4)土压力的作用点位置 ZY2=(h2-hC′)/3=(6.4-0)/3=2.133m3.墙背填土总压力Eb=EC1+EC2=4.228+142.850=147.078KN合力作用点 Zy=(ECC1*ZY1+EC2ZY2)/Eb==(4.2228*66.8622+1422.85**2.1333)/1147.0078=2..27m则EX=Eb**cosδ=1477.0788*coss17.55º=1400.2711KNEY=Ebb*siinδ=1477.0788*sinn17.55º=444.2277KNZx=BB=4m三,附加作用力力1.静水压力力墙胸所受静水压压力P1X′=0.5**10*Hb′*Hb′=0.55*10**5*5=1255KNP1Y′=0.5**10*Hb′*Hb′tg8..84º=0.55*10**5*5**0.15556=19..45KNNZ1X′=0.66+0.6622/33=0.881mZ1Y′=5/33=1.667m墙背所受静水压压力P1X=0..5*100*(2HbHb′-Hb2)=0.55*10**(2*66.4*55-6.442)=115.2KKNZ1Y=5/33=1.667m2.上浮力P2Y=0..5*100[C′*B*((Hb′+Hb)-(Hb′2tg8..84º+Hb2)]=0.55*10**[1*44*(5+6.4)-(52tg8..84º+6.42)]=2088.5599KN取Z2X=1.8mm3.动水压力力Ω=0.55*(Hb2-Hb′2)(tgθ+tg8..84º)=0.55*(6..42-52)*(tg299.6755º+tg8..84º)=4..547P33X=I*Ω*10==0.088*4.5547*110=3..63766KN取ZZ3Y=6m四,常水位下挡土墙墙稳定性验验算1.滑动稳定定性验算W1=γk*H1*B=223*9**2=4114KNZW1X=1+22=3mWW2=0.55*γk*H2*B2=0.5**23*99*1.44=1444.5KNNZW2X=0.66+2*11.4/33=1.553mW3=γk*H3*B3**0.5==23*11*4=992KNZW3X=4/22=2mWi=414+1444.5++92=6650.55KNKC=(Wi+EY+P1Y′-P2Y)*ff/(EX+P1X+P3X-P1X′)=(6500.5+444.2227+199.45--208..559))*0.55/(1440.2771+1115.2000+3..638--125))=1.8885>1..3所以抗滑稳定性性满足要求求。2.倾覆稳定定性验算MMi=W1*ZW1X+W2*ZW2XX+W3*ZW3X+EY*Zx++P1Y′*Z1X′-P2Y*Z2X==414**3+1444.5**1.533+92**2+444.2277*4+119.455*0.881-2008.5559*1..5==15266.9833KNMMj==EX*Zy+P1X*Z1Y+P3X*Z3Y-P1X′*Z1Y′==140..271**2.277+1155.2*11.67++3.6338*6--125**1.677==323..874KKNMK0=Mi/Mjj=15226.9883/3223.8774=4..71>11.5所以抗倾覆稳定定性满足要要求。五,枯水情况下下基底应力力验算枯水时墙(胸))前水位为0,墙(背)后水位很很小,水压压力忽略不不计。1.求破裂角角θA=0.5(HH-hC′)(H+hC′+2hO)=0.5**(10--2.2115)*((10+22.2155+2*00.56))=51..906D=[Asin(φ--ψ)-Bccos(φφ-Ψ)]/cosψ[Asinnφ+C(H-hC′)cossφ/γ]=[51.906sin((35º-52..5º)]/coss52.55º[51.906**sin335º+13((10-22.2155)coss35º/18]=-0.7446tgθ=-tgψ+=-tg52..5º+ =0.553θ=arctg00.5533=28..935º2.土压力计计算EC=γ′(Atgθ-B)-CC(H-hC′)cossφ/cossθsin(θ+ψ) =18*51..906**tg288.9355º-13*(10--2.2115)coos35º/coos28..935ºsiin(288.9355º+522.5ºº)=133.5227KNEX=EC*coosδ=1333.5277*coss17.55º=1227.3447KNEY=EC*siinδ=1333.5277*sinn17.55º=400.1522KN3.土压力的的作用点位位置 ZY=(H-hC′)/3=(100-2.2215)//3=2..595mmZX=4m4.基底应力力及偏心验验算W1=γk*H1*B=223*9**2=4114KNZW1X=1+22=3mWW2=0.55*γk*H2*B2=0.5**23*99*1.44=1444.5KNNZW2X=0.66+2*11.4/33=1.553mW3=γk*H3*B3**0.5==23*11*4=992KNZW3X=4/22=2me=0.5*BB-(W11*ZW1X+W2*ZW2XX+W3*ZW3X+EY*Zx-EX*ZY)/(Wi+EY)=0.55*4-((414**3+1444.5**1.533+92**2+400.1522*4-1127.3347*22.5955)/(6650.55+40..152))=-0..139因e=-0.1339<B//6=4//6=0..667所以σ1,2=(Wii+EY)(1-6ee/B)//B=(650.5+440.1552)*((1+6**0.1339/4))/4 =208.6663kPa<<[σ0]=2550kPaa故基底底应力满足足要求。六,枯水情况下下基顶截面面强度验算算枯水时墙(胸))前水位为0,墙(背)后水位很很小,水压压力忽略不不计。1.求破裂角角θA=0.5(HH-hC′)(H+hC′+2hO)=0.5**(9-22.2155)*(99+2.2215+22*0.556)=441.8446D=[Asin(φ--ψ)-Bccos(φφ-Ψ)]/cosψ[Asinnφ+C(H-hC′)cossφ/γ]=[41.846sin((35º-52..5º)]/coss52.55º[41.846**sin335º+13((9-2..215))cos335º/18]=-0.7338tgθ=-tgψ+=-tg52..5º+ =0.550θ=arctg00.5500=28..844º2.土压力计计算EC=γ(Atgθ-B)-CC(H-hC′)cossφ/cossθsin(θ+ψ) =18*41..846**tg288.8444º-13*(9-22.2155)coss35ºº/coss28.8844ººsinn(28..844º+522.5ºº)=101.3224KNEX=EC*coosδ=1011.3244*coss17.55º=966.6344KNEY=EC*siinδ=1011.3244*sinn17.55º=300.4699KN3.土压力的的作用点位位置 ZY=(9-hC′)//3=(9-2..215))/3=22.2622mZX=4m4.计算截面面偏心距W1=γk*H1*B=223*9**2=4114KNZW1X=1+22=3mWW2=0.55*γk*H2*B2=0.5**23*99*1.44=1444.5KNNZW2X=0.66+2*11.4/33=1.553mW3=γk*H3*B3**0.5==23*11*4=992KNZW3X=4/22=2me0=-(W1*ZZW1X+W2*ZW2XX+EY*Zx-EX*ZY)/(W1+W2+EY)=-(414*33+1444.5*11.53++30.4469*44-96..634**2.2662)/((414++144..5+300.4699)=--0.6221m因e0=-0.6211<=0.885,所以偏心距符合合要求。5.截面强度度验算ak====0.7714重要性系系数γ0取1.055,圬工构件件抗力分项项系数γf取2.31,截面面面积A为3.4mm2。γ0Ndd=γ0×(rG×W+rrG1×Ey)=1..05×((0.9××558..5+1..4×300.4699)=5772.5772KN==11103.445KN所以γ0Nd<,符合要求。6.截面稳定定性验算2H/B=2××9/3..4=5..29,故轴心受受压构件纵纵向弯曲系系数ΨK取0.97。==11070KKN所以γ0Nd<,符合要求。7.截面直接接受剪验算算Qjj=Ex==96.6634KNN===495..935KKN所以QQj<,符合要求求。由上述验算可知知,拟定挡挡土墙尺寸寸符合设计计要求。七,最不利水位位求算由于浸水对墙身身及填料产产生不同的的影响,随随着水位的的涨落,墙墙身的稳定定性出现不不同的变化化。该墙编编制计算机机程序求算算不同水位位下的稳定定系数如下下表。(计计算机程序序见计算机机程序说明明书)墙背水位(m)墙胸水位(m)抗倾覆稳定系数KKo抗滑动稳定系数KKc10.665.1892.49321.65.1582.33832.555.2032.26243.495.2842.25754.435.3592.32165.385.3842.45676.325.3192.66987.265.1512.97698.214.8893.399109.154.5663.976根据抗滑动稳定定系数的变变化可知,最最不利小位位在墙背水水位为4(m)左右处。作作出图示如如下:通过作图求得墙墙背水位为为3.599m时对应应的抗滑动稳定定系数K值最小,Kminn=2.2250≥1.5。此时挡挡土墙稳定定性仍符合合要求。所以该挡土墙最最不利水位位为3.559m。浸水挡土墙稳定定性计算程程序及程序说明设计浸水挡墙,应应求算最不不利水位进进行验算。由由于浸水对对墙身及填填料产生不不同的影响响,随着水水位的涨落落,墙的稳稳定性出现现不同的变变化。最高高水位并不不是在所有有情况下都都是最不利利水位;抗滑动动稳定系数数和抗倾覆覆稳定系数数的最小值值,可能出出现在同一一水位,也也可能分别别出现。因因此在设计计浸水挡土土墙时,须须作反复试试算,以寻寻求最不利利的水位。于于是设计本本程序以求求算各种不不同水位下下的抗滑动动稳定系数数和抗倾覆覆稳定系数数。本程序用MiccrosooftVVisuaalC+++6..0版语言言编写。通通过输入墙墙背水位高高,最后得得出墙胸水水位高、抗抗滑动稳定定系数和抗抗倾覆稳定定系数。源源程序如下下://浸水挡土墙墙稳定性验验算程序设设计#includde<ioostreeam.hh>#includde<maath.hh>#includde<sttdio..h>//声明公用变量constdoubbleppi=3..14155926;;constiintqq=10,,c=133,H=110,r==18,RR=11;;voidmmain((){ //intqq=10,,c=133,H=110,r==18,RR=11;; intP==5;///p为题中的Cb int a=00;douubleQ=355*pi//180,,w=177.5*ppi/1880; doubleB,h,,m,ttt,TT,,A,D,,dd,DDD,J,,j,lll,LL,,n,N,,y,T,,E; scanf(("%lff",&BB); //输入墙后后水高 cout<<<endll; doublee=Q++a+w;; h=doublle(q))/r;m=ddoublle(r))/R*((H-B++h);tt==2*dooublee(c)//r*taan((445*pii/1800)+Q//2); // TT=tt-hh; A=0.5*((H-B--TT)**(H-BB+TT++2*h)); D=0.5*BB*(B++2*m));dd=A*siin(Q--e)/((cos((e)*((A*siin(Q))+(dooublee(c)//r)*((H-B--TT)**cos((Q))));DD==D*siin(Q--e)/((cos((e)*((D*siin(Q))+(dooublee(P)//R)*BB*coss(Q)))); J=(-tann(e)))+sqrrt(1//(coss(e)**cos((e))--dd);;ll==atann(J);; j=(-tann(e)))+sqrrt(1//(coss(e)**cos((e))--DD);; LL=atann(j);; n=doublle(r**A*J**cos((ll+QQ)/siin(lll+e)--(c*((H-B--TT)**cos((Q)/((sin((ll+ee)*coos(lll)))));N=ddoublle(R**D*j**cos((LL+QQ)/siin(LLL+e)--(B*PP*coss(Q)//(sinn(LL++e)*ccos(LLL)))));y=B+(H--B-TTT)/3..0; T=B/3.00; E=n+N; doubleX=E**cos((w),YY=E*ssin(ww),s,,Z,z;; Z=(y*n++T*N))/E; z=4; s=(B*(11-0.008*j))-0.22844))/1.0012444; doublex,l,,v,V,,u,U,,F,f,,o; x=5*s*ss; l=0.77776*s**s; v=0.44444+0..15566*s/33; V=s/3; u=0.5*110*(22*B*ss-B*BB); U=20*(BB+s)--5*(00.15556*s**s+B**B); F=V; f=1.8; o=0.5*((B*B--s*s))*0.55698;; doublep=0..8*o;; doubleG=s++0.5**(B-ss); doublek,K;; k=(650..5+Y++l-U))*0.55/(X++u+p--x); K=(16477.0855+Y*ZZ+l*vv-U*ff)/(XX*Z+uu*F+pp*G-xx*V);; cout<<""滑动稳定定系数是::"<<kk<<enndl; cout<<""倾覆稳定定系数是::"<<KK<<enndl; cout<<""墙胸水面面高度为::"<<ss<<enndl;墙背高为10mm,运行10次,所得得结果如下下:1.0滑动稳定系数是是:2.499337倾覆稳定系数是是:5.188929墙胸水面高度为为:0.66614033Pressaanykkeyttocoontinnue2.0滑动稳定系数是是:2.333821倾覆稳定系数是是:5.155843墙胸水面高度为为:1.600381Pressaanykkeyttocoontinnue3.0滑动稳定系数是是:2.266204倾覆稳定系数是是:5.200255墙胸水面高度为为:2.544635Pressaanykkeyttocoontinnue4.0滑动稳定系数是是:2.255705倾覆稳定系数是是:5.288397墙胸水面高度为为:3.488904Pressaanykkeyttocoontinnue5.0滑动稳定系数是是:2.322081倾覆稳定系数是是:5.355946墙胸水面高度为为:4.433194Pressaanykkeyttocoontinnue6.0滑动稳定系数是是:2.455574倾覆稳定系数是是:5.388354墙胸水面高度为为:5.37751Pressaanykkeyttocoontinnue7.0滑动稳定系数是是:2.666942倾覆稳定系数是是:5.311922墙胸水面高度为为:6.311861Pressaanykkeyttocoontinnue8.0滑动稳定系数是是:2.977594倾覆稳定系数是是:5.155085墙胸水面高度为为:7.266262Pressaanykkeyttocoontinnue9.0滑动稳定系数是是:3.39987倾覆稳定系数是是:4.888947墙胸水面高度为为:8.200734Pressaanykkeyttocoontinnue10.0滑动稳定系数是是:3.977594倾覆稳定系数是是:4.566599墙胸水面高度为为:9.155315Pressaanykkeyttocoontinnue程序说明:程序中的字符含含义如下:q-附加加荷载强度度c-干土粘聚力P-饱和土粘聚力H-设计挡土墙高r-干土粘容重R-饱和土容重Q-内磨擦角B-墙后水位h-换算填土高tt-裂缝深度度TT-实际裂缝缝深度m-荷载与干土换算算高度A、D、e、J、j、DD、dd-系数ll-干土破裂裂角LL-饱和土破破裂角n-干土土压力N-饱和土土压力Y、T-各土压力到墙底底的距离E-土压力合力X、Y-合力的水平和垂垂直分量Z、z-水平和垂直分量量与墙趾的的力臂s-墙胸水位x、l-墙背静水压力V、v-墙背静水压力与与墙趾的力力臂U、u-墙胸静水压力F、f-墙胸静水压力与与墙趾的力力臂o-产生动水压力土土体部分面面积p-动水压力G-动水压力与墙趾趾的力臂k-抗滑稳定系数K-抗倾覆稳定系数数水泥砼路面结构构设计一.交通量计算算根据我国的《公公路自然区区划标准》(JTJ013-86),南百高速公路位于广西省境内,自然区属于Ⅴ3区。拟新建一条高速公路,双向四车道,交通量年平均增长率为7.5%,路基土为粘性土。标准轴载作用次次数换算车型车轴小客车前轴23134002.085099E-077后轴11.53.181599E-122中客车SH130前轴16.515001.509088E-100后轴233.06631E--08大客车CA50前轴23.7018001.69512E--06后轴69.201.7524271184小货车BJ130前轴13.40114005.23075E--07后轴27.400.345613667中货车CA50前轴28.701901.90701E--07后轴64.200.1971480058中货车EQ140前轴23.7017006.9354E-008后轴69.201.9355105588大货车JN1550前轴49.0017500.0082832208后轴101.60966.853331499特大车日/野KKB2222前轴50.2017000.0113856642后轴104.301372.92255111拖挂车五十铃前轴60.002.10932E--06800.0001578882后轴300.008.21E-01合计2344.855038小于40KN的单轴轴和小于80KN的双轴略略去不计;;方向分配配系数为0.5,车道分分配系数为0.8。故有::二.交通参数分分析1由表3.0.11,高速公公路的设计计使用年限限为30年,安全全等级为一一级。由表表A.2..2,临界荷荷位处的车车辆轮迹横向分布布系数为00.22。2累计标准轴轴次使用年限内的累累计标准轴轴次:属重交通等级三.方案设计现在按设计要求求,根据路路基的干湿湿类型,设设计多种方方案,并进进行方案比比选如下。I.假定路基基为潮湿状状态方案一:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=26ccm。选用用水泥稳定定碎石粒料料基层(水水泥用量5%),厚200cm。垫层层为天然砂砂砾,厚118cm。板板平面尺寸寸选为宽44.0m,长长5.0mm。路肩结结构与行车车道相同。纵纵缝为设拉拉杆平缝;;横缝为设设传力杆的的假缝,在在临近桥梁梁处设置胀胀缝。(二)路面材料料参数的确确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,选用路基基土基的回回弹模量值值:3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用天然砂砂砾,查《公公路水泥混混凝土路面面设计规范范》(JTTGD--40—20022)附录F.2,天然砂砂砾垫层的的回弹模量量选用:MMpa基层选用水泥稳稳定碎石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,水泥稳稳定碎石基基层(水泥泥用量5.0%)的回弹弹模量选用用:MPaa4、基层顶面的当当量回弹模模量和计算算回弹模量量根据土基状态拟拟定的基层层、垫层结结构类型和和厚度,参参照《公路路水泥混凝凝土路面设设计规范》(JTGD-40—)计算基层顶面当量回弹模量如下:MPa(MN--m)(m)(MPa)普通混凝土面层层的相对刚刚度半径按按式(B.11.3-22)计算为(m)(三)荷载疲劳劳应力计算算按式(B.1..3),标准轴载载在临界荷荷位处产生生的荷载应应力计算为为(MPa))因纵缝为设拉杆杆平缝,接接缝传荷能能力的应力力折减系数数。考虑设设计基准期期内荷载应应力累计疲疲劳作用的的疲劳应力力系数:根据公路等级,由由表B.1..2,考虑偏偏载和动载载等因素对对路面疲劳劳损坏影响响的综合系系数。按式(B.1..2),荷载载疲劳应力力计算为(MPa)(四)温度疲劳劳应力该路自然区属于于Ⅴ3区,查《规规范》表33.0.88可选取最最大温度梯梯度(℃/m)板长5m,,由图B.2..2可查普通通混凝土板板厚m,查得。按式(B.2..2),最大温度度梯度时混混凝土板的的温度翘曲曲应力计算算为:(MPa)温度疲劳应力系系数,按式式(B.2..3)计算为为:再由式(B.22.1)计算温温度疲劳应应力为:(MPa)查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标标可靠度为为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.0..3,,确定定可靠度系系数.按式(3..0.3)计计算为:(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.26m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。方案二:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=25ccm。选用用多孔隙水水泥稳定碎碎石排水基基层(水泥用量9.5%%),厚12ccm。垫层层为级配碎碎砾石,厚厚15cmm。板平面面尺寸选为为宽4m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)材料参数数的确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,选用路基基土基的回回弹模量值值:3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用级配碎碎砾石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,级配碎碎砾石垫层层的回弹模模量选用::Mpa基层选用多孔隙隙水泥稳定定碎石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,多孔隙隙水泥稳定定碎石排水水基层的回回弹模量选选用:MPPa4、基层顶面的当当量回弹模模量和计算算回弹模量量根据土基状态拟拟定的基层层、垫层结结构类型和和厚度,参参照《公路路水泥混凝凝土路面设设计规范》(JTGD-40—)计算基层顶面当量回弹模量如下:MPa(MN--m)(m)(MPa)普通混凝土面层层的相对刚刚度半径按按式(B.11.3-22)计算为(m)(三)荷载疲劳劳应力计算算按式(B.1..3),标准轴载载在临界荷荷位处产生生的荷载应应力计算为为(MPa))因纵缝为设拉杆杆平缝,接接缝传荷能能力的应力力折减系数数。考虑设设计基准期期内荷载应应力累计疲疲劳作用的的疲劳应力力系数:根据公路等级,由由表B.1..2,考虑偏偏载和动载载等因素对对路面疲劳劳损坏影响响的综合系系数。按式(B.1..2),荷载载疲劳应力力计算为(MPa)(四)温度疲劳劳应力该路自然区属于于Ⅴ3区,查《规规范》表33.0.88可选取最最大温度梯梯度(℃/m)板长5m,,由由图B.2..2可查普通通混凝土板板厚m,得。按式(B.2..2),最大温度度梯度时混混凝土板的的温度翘曲曲应力计算算为:(MPa)温度疲劳应力系系数,按式式(B.2..3)计算为为:再由式(B.22.1)计算温温度疲劳应应力为:(MPa)查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标标可靠度为为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.0..3,,确定定可靠度系系数.按式(3.0..3)(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.25m)完全可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。方案三:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=24ccm。选用用水泥稳定定碎石基层层,厚211cm。垫垫层为级配配碎砾石,厚厚15cmm。板平面面尺寸选为为宽4m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)材料参数数的确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,选用路基基土基的回回弹模量值值:3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用级配碎碎砾石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,级配碎碎砾石垫层层的回弹模模量选用::Mpa基层选用水泥稳稳定碎石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,水泥稳稳定碎石基基层的回弹弹模量选用用:MPaa4、各参数计算如如下表h0Exσps0.241008.10081.1186993EcDxσpr310002.18710062.9404223h3HxL/r0.210.29637796.7281997E3aBx14004.25979930.64h2bσtm0.150.78783312.0474888E2EtKt240161.697790.5007332E0rσtr310.74314411.0252443查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标可靠度度为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.00.3,确确定可靠度度系数。按式(3.0..3(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.24m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。Ⅱ.假定路基为中湿湿状态方案四:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=25ccm。选用用沥青混凝凝土(中粒粒式)基层层,厚4ccm。垫层层级配碎砾砾石,厚220cm。板板平面尺寸寸选为宽44m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)路面材料料参数的确确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,选用路基基土基的回回弹模量值值:3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用级配碎碎砾石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,级配碎碎砾石垫层层的回弹模模量选用::Mpa基层选用沥青混混凝土(中中粒式),查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,沥青混混凝土(中中粒式)基基层的回弹弹模量选用用:MPaa4、各参数计算如如下表h0Exσps0.25280.769921.1827111EcDxσpr310000.52635573.108699h3HxL/r0.040.28229965.352099E3aBx13002.40132250.56h2bσtm0.20.52065521.8662E2EtKt24091.9951110.4661889E0rσtr380.93421150.8700002查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标可靠度度为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.00.3,确确定可靠度度系数。按式(3.0..3)(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.25m)完全可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。方案五:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=25ccm。选用用多孔隙水水泥碎石基基层(水泥泥用量9.5%),厚100cm。垫垫层为天然然砂砾,厚厚20cmm。板平面面尺寸选为为宽4m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)材料参数数的确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,选用路基基土基的回回弹模量值值:3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用天然砂砂砾,查《公公路水泥混混凝土路面面设计规范范》(JTTGD--40—20022)附录F.2,天然砂砂砾垫层的的回弹模量量选用:MMpa基层选用多孔隙隙水泥碎石石,查《公公路水泥混混凝土路面面设计规范范》(JTTGD--40—20022)附录F.2,多孔隙隙水泥碎石石基层的回回弹模量选选用:MPPa4、各参数计算如如下表h0Exσps0.254521.1122881EcDxσpr310000.93384482.9235668h3HxL/r0.10.2915995.9287558E3aBx15003.13782220.58h2bσtm0.20.63109931.932855E2EtKt190125.050060.4793993E0rσtr380.84334470.9265995查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标可靠度度为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.00.3,确确定可靠度度系数。按式(3.0..3)(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.25m)完全可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。方案六:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=24ccm。选用用水泥稳定定砾石基层层(水泥用用量5%),厚188cm。垫垫层为中粗粗砂,厚220cm。板板平面尺寸寸选为宽44m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)材料参数数的确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,选用路基基土基的回回弹模量值值:3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用中粗砂砂,查《公公路水泥混混凝土路面面设计规范范》(JTTGD--40—20022)附录F.2,中粗砂砂垫层的回回弹模量选选用:Mppa基层选用水泥稳稳定砾石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,水泥稳稳定砾石基基层的回弹弹模量选用用:MPaa4、各参数计算如如下表查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标标可靠度为为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.0..3,,确定定可靠度系系数.按式(3.0..3)(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.24m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。h0Exσps0.24720.994451.1296443EcDxσpr310001.39818882.9692004h3HxL/r0.180.28549996.6198552E3aBx15003.72195530.635h2bσtm0.20.71464482.0314992E2EtKt90154.011150.4978551E0rσtr380.75530041.0113881Ⅲ.假定路基为干干燥状态方案七:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=25ccm。选用用沥青碎稳稳定石基层层(粗粒式式),厚88cm。垫垫层为石灰灰土,厚115cm。板板平面尺寸寸选为宽44m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)材料参数数的确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,判断路基基属于干燥燥状态,选选用路基土土基的回弹弹模量值::3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用石灰土土,查《公公路水泥混混凝土路面面设计规范范》(JTTGD--40—20022)附录F.2,石灰土土垫层的回回弹模量选选用:Mppa基层选用沥青稳稳定碎石基基层(粗粒粒式),查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,沥青稳稳定碎石基基层(粗粒粒式)的回回弹模量选选用:MPPa4、各参数计算如如下表h0Exσps0.25505.363331.1099992EcDxσpr310000.56121112.9175553h3HxL/r0.080.23708835.9491444E3aBx7003.05705580.585h2bσtm0.150.61924431.9495113E2EtKt450126.34550.4825998E0rσtr450.84045570.9408332查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标标可靠度为为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.0..3,,确定定可靠度系系数。按式(3.0..3)(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.25m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。方案八:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=25ccm。选用用沥青混凝凝土(粗粒粒式)基层层,厚6ccm。垫层层为未筛分分碎石,厚厚20cmm。板平面面尺寸选为为宽m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)材料参数数的确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,判断路基基属于干燥燥状态,选选用路基土土基的回弹弹模量值::3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用未筛分分碎石,查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,未筛分分碎石垫层层的回弹模模量选用::Mpa基层选用沥青混混凝土(粗粗粒式),查查《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)附录F.2,沥青混混凝土(粗粗粒式)基基层的回弹弹模量选用用:MPaa4、各参数计算如如下表h0Exσps0.25266.05551.181055EcDxσpr310000.55693333.1043224h3HxL/r0.060.29286675.3646441E3aBx10001.99841130.56h2bσtm0.20.4581331.8662E2EtKt20092.6438850.4661889E0rσtr450.93202290.8700002查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为级级,目标可靠度为995%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.00.3,,确确定可靠度度系数。按式(3.0..3)(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.25m)完全可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。方案九:(一)初拟路面面结构参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)表3.0..1知,相相应于安全全等级一级级的变异水水平为低级级。根据高高速公路重重交通等级级和低变异异水平等级级,查表4.4..6,初拟水水泥混凝土土结构为面面板,厚度度h=26ccm。选用用石灰粉煤煤灰粒料基基层,厚118cm。垫层层为中粗砂砂,厚200cm。板板平面尺寸寸选为宽44m,长5.00m。路肩肩结构与行行车道相同同。纵缝为为设拉杆平平缝;横缝缝为设传力力杆的假缝缝,在临近近桥梁处设设置胀缝。(二)材料参数数的确定1、混凝土的设计计弯拉强度度与弯拉弹弹性模量因为设计为普通通混凝土路路面且交通通等级为重重型交通,由由《公路水水泥混凝土土路面设计计规范》((JTGD-400—20022)表3.0..6和附录F.3查得:设计弯拉强度Mpa,弯拉弹弹性模量Gpa。2、土基的回弹模模量参照《公路水泥泥混凝土路路面设计规规范》(JJTGDD-40—20022)附录F.1,选用路基基土基的回回弹模量值值:3、垫层和基层的的回弹模量量垫层选用中粗砂砂,查《公公路水泥混混凝土路面面设计规范范》(JTTGD--40—20022)附录F.2,中粗砂砂垫层的回回弹模量选选用:Mppa基层选用石灰粉粉煤灰粒料料,查《公公路水泥混混凝土路面面设计规范范》(JTTGD--40—20022)附录F.2,石灰粉粉煤灰稳定定粒料基层层的回弹模模量选用::MPa4、各参数计算如如下表h0Exσps0.24720.994451.1088113EcDxσpr310001.39818882.9144553h3HxL/r0.180.28549996.8284114E3aBx15003.52447740.648h2bσtm0.20.6868442.0730882E2EtKt90169.031160.5052881E0rσtr450.73223341.0474888查表3.0.11,高速公公路的安全全等级为一一级,相应应于一级安安全等级的的变异水平平等级为低低级,目标标可靠度为为95%。再据查查得的目标标可靠度和和变异水平平等级,查查表3.0..3,,确定定可靠度系系数.按式(3.0..3)(MPa)因而,所选普通通混凝土面面层厚度(0.24m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。水泥砼路面结构构方案比选选各种干湿状态路路基的路面面结构方案案如下路基干湿状态方案结构层厚度(cm)(MPa)优选方案潮湿一普通水泥混凝土土面层264.607三5%水泥稳定碎石基基层20天然砂砾垫层18二普通水泥混凝土土面层254.9749.5%多孔隙隙水泥碎石石基层12级配碎砾石垫层层15三普通水泥混凝土土面层244.9575%水泥稳定碎石基基层21级配碎砾石垫层层15中湿四普通水泥混凝土土面层254.973六沥青混凝土基层层4级配碎砾石垫层层20五普通水泥混凝土土面层254.8139.5%多孔隙隙水泥碎石石基层10天然砂砾垫层20六普通水泥混凝土土面层244.9765%水泥稳定碎石基基层18中、粗砂垫层20干燥七普通水泥混凝土土面层254.823九沥青稳定碎石基基层8石灰土15八普通水泥混凝土土面层254.968沥青混凝土(粗粗粒式)基层6天然砂砾垫层20九普通水泥混凝土土面层244.952石灰粉煤灰稳定定粒料基层层18中、粗砂垫层20潮湿状态路基路路面结构方方案比选::在路面结结构符合规规范要求的的前提下,方方案二的水水泥层比方方案一、三三薄7~8ccmcm,但水泥泥用量多4.5%,所以不不选方案二二;方案一一比方案三三水泥层厚厚,也不选选。考虑各各方面因素素,我认为为选方案三三合理。中湿状态路基路路面结构方方案比选::在路面结结构符合规规范要求的的前提下,方方案四中设设计有沥青青层,一般般不选。方方案五的水水泥层比方方案六薄77cm,但但水泥用量量比方案六六多4.5%,考虑到到工程经济济,我认为为选方案六六合理。干燥状态路基路路面结构方方案比选::在路面结结构符合规规范要求的的前提下,方方案七、八八中设计有有沥青层,一一般不选。考考虑到工程程经济,我我认为选方方案九合理理。沥青路面结构设设计确定累计标准轴轴次计算设置:根根据交通量量计算根据《公路沥青青路面设计计规范(JTJJ014--97)》3.0..3条与3.0..4条的规定定计算累计计标准轴次次Ne1交通参数公路等级::高速公路路路面等级:高高级路面设计年限:115年建设期限:22年年平均增长率::7.550%车道特征:双双车道有分分隔车道系数:00.502交通量组成交通量组成、汽车计算参数及轴载换算计算结果表序号汽车名称交通量次/日汽车总重(kN)汽车前后轴计算算参数弯沉及沥青面层层拉应力换换算交通量量(轴次/日)基层拉应力换算算交通量(轴次/日)轴位轴重(kN)轮组(个)轴数(根)轴距(m)1小客车340034.50前轴23.0011后轴11.50212中客车SH133050039.50前轴16.5011后轴23.00213大客车CA500140092.90前轴28.701122.44后轴64.2021116.3823.094北京BJ1309040.80前轴13.4011后轴27.40215.025解放CA5070092.90前轴28.70112.52后轴64.202113.092.606东风EQ14075092.90前轴23.7011后轴69.2021141.1136.817黄河JN150700150.60前轴49.0011215.57后轴101.6021803.62851.558特大车日野KBB222700154.50前轴50.2011223.5352.23后轴104.3022840.69980.339五十铃EXR11880360.00前轴60.001155.4924.86后轴100.0023>3m240.00240.00合计计84022679.4662211.4663累计标准轴次计计算结果以设计弯沉值为为指标及沥沥青层层底底拉应力验验算时:Ne=1557742244轴次进行半刚性基层层层底拉应应力验算时时:Ne=1330190071轴次I.假定路基基为潮湿状状态方案一、1.确定累计计标准轴次次计算设置置:直接输入入以设计弯沉值为为指标及沥沥青层层底底拉应力验验算时:Ne=1557742244轴次进行半刚性基层层层底拉应应力验算时时:Ne=1330190071轴次2.确定路面面设计弯沉沉值与抗拉拉强度结构构系数根据《公路沥青青路面设计计规范(JTJJ014--97)》7.0..2条与7.0..3条的规定定计算设计计指标1)设计指标标各系数公路等级:高高速公路公路等级级系数:1.00面层类型:沥沥青混凝土土面层面层类型型系数:1.00基层类型:半半刚性基层层、底基层层总厚度≥20cmm基层类型型系数:1.00沥青混凝土级配配类型:中粒式沥沥青混凝土土级配类型型系数:1.002)设计指标标a.设计弯沉沉值:ld=211.81(0.001mm))b.抗拉强度度结构系数数对沥青混凝土面面层:Ks=3..44988对无机结合料稳稳定集料类类:KKs=2.12216对无机结合料稳稳定细粒土土类:Ks=2..727883.确定土基基回弹模量量计算设置置:按规范计计算1)根据《公公路沥青路路面设计规规范》中表表6.1..2-1“土基干湿湿状态的稠稠度建议值值”土组类型:粘质土路基干湿状态::潮湿状态态土基土质稠度::Wc=0..852)根据《公公路沥青路路面设计规规范》中附附表E2“二级自然然区划各土土组土基回回弹模量参参考值(MPPa)”公路自然区划::V-33区土组类型:粘质土土基回弹模量提提高系数::15..0%土基回弹模量::E0=311.0MMPa4.确定结构构设计参数数1)基本参数数路基路面结构总总层数:7结构设计层位::442)根据《公公路沥青路路面设计规规范(JTJJ014--97)》的建议议值确定各各结构层设设计参数路面结构层设计参数表层位材料名称材料类型厚度(cm)抗压模量(MMPa)劈裂强度((MPa))容许拉应力(MPaa)20℃15℃1细粒式沥青混凝凝土沥青混凝土41400.02000.01.40.4062中粒式沥青混凝凝土沥青混凝土61200.01800.01.00.2903粗粒式沥青混凝凝土沥青混凝土81000.01400.00.80.2324二灰碎石稳定集料设计层1500.0非沥青砼0.650.3065级配碎石非整体性15275.0非沥青砼松散材料无6水泥稳定砂砾稳定集料201500.0非沥青砼0.50.2367中液限粘土315.确定最小小防冻厚度度计算设置置:不进行验验算6.设计结果果按设计弯沉设计计,h44=119.4cm。已满足第1层容许拉拉应力验算算指标要求求已满足第2层容许拉拉应力验算算指标要求求已满足第3层容许拉拉应力验算算指标要求求已满足第4层容许拉拉应力验算算指标要求求已满足第6层容许拉拉应力验算算指标要求求7.验算结果果1)选定厚度度为:h4=200cm2)验算结果果计算弯沉值为::ls=211.48(0.001mm))设计弯沉值为::ld=211.81(0.001mm)),满足路路面整体刚刚度指标要要求第1层计算拉拉应力值为为:σ1=-0.2213MMPa容许拉应应力值为::σR1==0..406MPa满足第第1层路面验验算指标要要求第2层计算拉拉应力值为为:σ2=-0.0056MMPa容许拉应应力值为::σR2==0..290MPa满足第第2层路面验验算指标要要求第3层计算拉拉应力值为为:σ3=-0.0016MMPa容许拉应应力值为::σR3==0..232MPa满足第第3层路面验验算指标要要求第4层计算拉拉应力值为为:σ4=0.1127MMPa容许拉应应力值为::σR4==0..306MPa满足第第4层路面验验算指标要要求第6层计算拉拉应力值为为:σ6=0.1116MMPa容许拉应应力值为::σR6==0..236MPa满足第第6层路面验验算指标要要求8.路面结构构图层号材料名称厚度(cm)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1细粒式沥沥青混凝土土4.00━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━2中粒式沥沥青混凝土土6.00━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━3粗粒式沥沥青混凝土土8.00━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━4
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