水泥路面设计计算书
第四章 路面设计
4.1水泥混凝土路面设计
交通组成表
4.1.1 轴载分析
水泥混凝土路面结构设计以100KN 单轴—双轮组荷载为标准轴载。 ⑴以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算：
16
1100∑=?
??
??=n
i 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，i δ
=1；单轴—单轮时，
按式
43
.031022.2-?=i i 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22.08
1024.2--?=i i P δ计算。
轴载换算结果如表所示
注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次
根据表设计规范，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数η是0.34~0.39取0.39，g r =0.086，则
[][]
)
(769.106197539.0365086
.01)086.01(508.5313651)1(20次=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其交通量在4
4102000~10100??中，故属重交通等级。
4.1.2 初拟路面结构
根据二级公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表4.4.6 初拟两种方案。如下：
方案一：普通混凝土面层厚度为22cm ，基层采用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚15cm 。垫层为15cm 天然砂砾材料。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.5m ，长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
方案二：普通混凝土面层厚度为22cm ，基层采用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚15cm 。垫层为15cm 级配碎砾石。普通混凝土板的平面尺寸为宽3. 5m ，长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 4.1.3 路面计算（方案一） 4.1.3.1路面材料参数确定
确定基层顶面当量回弹模量
tc
s E E ,
查《路基路面工程》（第三版）表16—26和表16—27取土基抗压回弹模量E o =35MPa ，水泥稳定粒料基层回弹模量取E 1=1500MPa, 天然砂砾回弹模量取E 2=200MPa,取值与设计值一样。
按表16—23和表16—25，混凝土面层设计弯拉强度：f r =5.0MPa ，相应弯拉弹性模量为Ec=31×104MPa
计算基层顶面当量回弹模量如下：
a x MP h h E h E h E 85015.015.020015.0150015.02
222222122
2121=+?+?=++= 1
2211221322311)
11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x
1
233)15
.0200115.015001(4)15.015.0(1215.02001215.01500-?+?++?+?==1.0737MN.m
m E D h x x x 2475.0)8500737.112()12(3
1
31=?==
9846.3)35850(51.1122.6)(51.1122.645.045.00=??????
?-?=??
????-?=--E E a x 7509.0)35
850(44.11)(
44.1155
.055.00=?-=-=--E E b x a x b
x
t MP E E E ah E 318.121)35
850(302475.09846.3)(3
1
7509.031
00=???==
式中：E t ——基层顶面的当量回弹模量，MPa ； E 0——路床顶面的回弹模量，
E x ——基层和底基层或垫层的当量回弹模量， 21,E E ——基层和底基层或垫层的回弹模量， x
h ——基层和底基层或垫层的当量厚度，
x
D ——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度，
21,h h ——基层和底基层或垫层的厚度， b a ,——与E x/ E 0有关的回归系数
普通混凝土面层的相对刚度半径按式（16-52b ）计算为： ()m E E h r t
c
7497.0)318
.12131000
(22.0537.0)(
537.03
13
1=??==
4.1.3.2 计算荷载疲劳应力 按式（16-52b ），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：
a ps MP h r 3384.122.07497.0077.0077.026.026.0=??==--σ
因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数K r =0.87。考虑设计基准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数464.2769.1061975065.0===v e f N K
（v —与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土，ν=0.057；碾压混凝土和贫混凝土，ν=0.065；钢纤维混凝土，按
计算。
f
f f
d l v ρ017.0053.0-=）
根据公路等级，由表16-24考虑偏载和动载等因素，对路面疲劳损失影响的综合系数K c =1.20，按式（16-49），荷载疲劳应力计算为
a ps c f r pr MP K K K 4428.33384.120.1464.287.0=???==σσ 4.1.3.3 温度疲劳应力
由表16-28，Ⅳ区最大温度梯度取88(℃／m)。板长
5m ,7522.67405
.05
==r l ,由图16-14可查普通混凝土板厚
5432.0,22.0==x B m h 。按式（16-56）,最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应
力计算为：
a x g
c c tm MP B hT E a 63.15432.02
88
22.0310001012
5=?????==
-σ
温度疲劳应力系数K t ，按式（B.2.3）计算为
4076.0058.0)0.563.1(841.063.10.5)(323.1=???
???-?=??
????-=
b f a f K
c r tm tm r t σσ 式中：a 、b 、c —回归系数，按所在地区的公路自然区划查表B.2.3确定。
再由式（16-55）计算温度疲劳应力为
p
σ
a tm t tr MP K 6644.063.14076.0=?==σσ
查表16-20，二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平为中级，目标可靠度为85%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查表16-22，确定可靠度系数 按式（16-48）
a r a tr pr r MP f MP r 0.5518.4)6644.04428.3(10.1)(=≤=+?=+σσ 因而，所选混凝土面层厚度（0.22m ）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。
各计算步骤以及公式都参照方案一来计算，得出结果如下： 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 : 1.10
面 层 类 型 : 普通混凝土面层
行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1
轮迹横向分布系数 .39 交通量年平均增长率 6.8 ％ 混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量 31000 MPa 混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划 Ⅳ 面层最大温度梯度 88 ℃/m 接缝应力折减系数 .87 基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层
层位 基（垫）层材料名称 厚度(mm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 150 1500 2 天然砂砾 150 200 3 土基 35 基层顶面当量回弹模量 ET= 141.5 MPa
HB= 220 r= .713 SPS= 1.3 SPR= 3.2
10
.1=r r
BX= .7 STM= 2.1 KT= .5 STR= 1.04 SCR= 4.24 GSCR= 4.66 RE=-6.8 % 设计车道使用初期标准轴载日作用次数 : 602 路面的设计基准期 : 20 年
设计基准期内标准轴载累计作用次数 : 3437320 路面承受的交通等级 :重交通等级 基层顶面当量回弹模量 : 141.5 MPa 混凝土面层设计厚度 : 220 mm
通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构设计结果如下:
--------------------------------------- 普通混凝土面层 220 mm --------------------------------------- 水泥稳定粒料 150 mm --------------------------------------- 天然砂砾 150 mm --------------------------------------- 土基 4.1.4 方案二计算 4.1.4.1路面材料参数确定
确定基层顶面当量回弹模量
tc
s E E ,
查《路基路面工程》（第三版）表16—26和表16—27取土基抗压回弹模量E o =35MPa ，水泥稳定粒料基层回弹模量取E 1=1500MPa, 级配碎砾石回弹模量取E 2=300MPa,取值与设计值一样。
按表16—23和表16—25，混凝土面层设计弯拉强度：f r =5.0MPa ，相应弯拉弹性模量为Ec=31×104MPa
计算基层顶面当量回弹模量如下：
a x MP h h E h E h E 90015.015.030015.0150015.02
222222122
2121=+?+?=++= 1
2211221322311)
11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x
1
233)15
.0300115.015001(4)15.015.0(1215.03001215.01500-?+?++?+?=
=1.35MN.m
m E D h x x x 2621.0)90035.112()12(3
1
31=?==
0413.4)35900(51.1122.6)(51.1122.645.045.00=???????-?=??
????-?=--E E a x 7586.0)35
900(44.11)(
44.1155
.055.00=?-=-=--E E b x a x b
x
t MP E E E ah E 583.129)35
900(302621.00413.4)(317586.03
100=???==
式中：E t ——基层顶面的当量回弹模量，MPa ； E 0——路床顶面的回弹模量，
E x ——基层和底基层或垫层的当量回弹模量， 21,E E ——基层和底基层或垫层的回弹模量， x
h ——基层和底基层或垫层的当量厚度，
x
D ——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度，
21,h h ——基层和底基层或垫层的厚度， b a ,——与E x/ E 0有关的回归系数
普通混凝土面层的相对刚度半径按式（16-52b ）计算为： ()m E E h r t
c
7334.0)583
.12931000
(22.0537.0)(
537.03
13
1=??==
4.1.4.2 计算荷载疲劳应力 按式（16-52b ），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：
a ps MP h r 321.122.07334.0077.0077.026.026.0=??==--σ
因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数K r =0.87。考虑设计基准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数464.2769.1061975065.0===v e f N K
（v —与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土，ν=0.057；碾压混凝土和贫混凝土，ν=0.065；钢纤维混凝土，按
p
σ
计算。
f
f f
d l v ρ017.0053.0-=）
根据公路等级，由表16-24考虑偏载和动载等因素，对路面疲劳损失影响的综合系数K c =1.20，按式（16-49），荷载疲劳应力计算为
a ps c f r pr MP K K K 398.3321.120.1464.287.0=???==σσ 4.1.4.3 温度疲劳应力
由表16-28，Ⅳ区最大温度梯度取88(℃／m)。板长
5m ,9570.67187
.05
==r l ,由图16-14可查普通混凝土板厚
5144.0,22.0==x B m h 。按式（16-56）,最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应
力计算为：
a x g
c c tm MP B hT E a 5436.15144.02
88
22.0310001012
5=?????==
-σ
温度疲劳应力系数K t ，按式（B.2.3）计算为
3875.0058.0)0.55436.1(841.05436.10.5)(323.1=???
??
?-?=??????-=
b f a f K
c r tm tm r t σσ 式中：a 、b 、c —回归系数，按所在地区的公路自然区划查表B.2.3确定。
再由式（16-55）计算温度疲劳应力为
a tm t tr MP K 5981.05436.13875.0=?==σσ
查表16-20，二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平为中级，目标可靠度为85%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查表16-22，
确定可靠度系数 按式（16-48）a r a tr pr r MP f MP r 0.5396.4)5981.0398.3(10.1)(=≤=+?=+σσ ∴所选混凝土面层厚度（0.22m ）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。
各计算步骤以及公式都参照方案一来计算，得出结果如下： 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 : 1.10
面 层 类 型 : 普通混凝土面层
10
.1=r r
行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1
轮迹横向分布系数.39 交通量年平均增长率 6.8 ％混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量31000 MPa 混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划Ⅳ
面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数.87 (垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层
层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)
1 水泥稳定粒料150 1500
2 级配碎砾石150 300
3 土基35
基层顶面当量回弹模量ET= 151.2 MPa
HB= 220 r= .697 SPS= 1.28 SPR= 3.15 BX= .7 STM= 2.11 KT= .5 STR= 1.05 SCR= 4.2 GSCR= 4.62 RE=-7.6 %
设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 602
路面的设计基准期: 20 年
设计基准期内标准轴载累计作用次数: 3437320
路面承受的交通等级:重交通等级
基层顶面当量回弹模量: 151.2 MPa
混凝土面层设计厚度: 220 mm
通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,
最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------
普通混凝土面层220 mm
---------------------------------------
水泥稳定粒料150 mm
---------------------------------------
级配碎砾石 150 mm --------------------------------------- 土基
4.1.5 水泥混凝土路面方案技术经济比较选择
以上两种方案的结构层只是大致相同，所设结构层厚度一样，只是在垫层材料上有细微处区别，故技术上基本相似，主要的选择在于垫层材料的可选性，以及该地的地质条件,并要考虑到该地区公路的实际应用年限。
该公路自然区划为Ⅳ6区,处于Ⅳ6区的粘性土处于中湿或润湿情况。可根据不同的路面潮湿状态采取措施。由1.2.3筑路材料 可知：①砂、砾石料场沿河分布，运输方便，可利用国道及地方道路运到工地；②块片石 沿线块片石料场储量丰富，石场石料主要为青灰色石灰岩、花岗岩，石质坚硬，质量好，储量大，可满足桥涵、防护、排水等工程用石料的需要。沿线各地有数已开采的石料场，石质坚硬，储量丰富。其岩石的磨耗值、压碎值均能满足路面规范的要求，可作为各种路面及各种构造物的筑路材料，沿线路分布密集，运输方便，运距小。而若用级配碎砾石得经过筛选或加工，利用天然砂砾做垫层则可直接利用无需加工或筛选，综合上述内容建议采用第一种方案。
4.2 沥青路面设计
路面设计以双轴组单轴载100KN 作为标准轴载
⑴以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 a).轴载换算
轴载换算采用如下的计算公式：
式中： N —标准轴载当量轴次，次/日
i
n —被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日
P —标准轴载，KN
i
p —被换算车辆的各级轴载，KN
K —被换算车辆的类型数
1c —轴载系数，)1(2.111-+=m c ，m 是轴数。当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，应考虑轴数系数。
2c ：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。
8
21
1
??
? ??''='∑
=P P N C C N i i k
i 33
.421?
?
?
??=P P N C C N i i
式中：N '——以半刚性材料层的拉应力为设计指标时的标准轴载的当量轴次（次/d ）
1
C '——被换算车型轴数系数 2C '——被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0，单轮组委18.5，四轮组为0.09，
以拉应力为设计指标时，双轴或多轴的轴数字按下式计算：
式中：m ——轴数
当各种车型的不同轴载换算成BZZ-100标准轴载的当量轴次。 （1） 当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，各级轴载均按下式计算：
式中：N ——以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量轴次（次/d ）
ni ——被换算车型的各级轴载作用次数（次/d ） P ——标准轴载（KN ）
Pi ——被换算车型的各级轴载（KN ） C1——被换算车型的各级轴数系数
C1——北换算车型的轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为6.4，四轮组为0.38
K ——被换算车型的轴载级别
当轴距大于3m 时，应单独的一个轴载计算：当轴距小于3m 时，双轴或多轴的系数由下式计算
C1=1+1.2（m-1）
设计年限累计当量标准轴载数
设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标准当量轴次数Ne 按式3.1.7
计算：
ηγ
γ1365
)1)1((N N t e ?-+=
式中：e N ——设计年限内一个车道的累计当量轴次（次/车道） T ——设计年限（年）
35
.421
1
??
?
??''=∑
=P P N C C N i i k
i )1(211
-+='m C
N1——营运第一年双向日平均当量轴次（次/d）
γ——设计年限内交通量的平均增长率（%）
η——车道系数
设计年限按表3.1.3取：
各级公路的沥青路面设计年限
分段时间交通量年增长率
车道系数η按表3.1.6取：公路无分隔时，车道窄宜选高值，车道宽宜选低值。
4.2.1 初拟沥青路面(方案一)
轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算
计年限12 车道系数0.7
序号分段时间(年) 交通量年增长率
路面结构设计计算书有计算过程的样本
公路路面结构设计计算示例 一、 刚性路面设计 交通组成表 1) 轴载分析 路面设计双轮组单轴载100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算: 16 1100∑=? ?? ??=n i 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, i δ=1; 单轴—单轮时, 按 式43.031022.2-?=i i P δ计算; 双轴—双轮组时, 按式22.05 1007.1--?=i i P δ; 三轴—双轮组时, 按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。
轴载换算结果如表所示 车型 i P i δ i N 16)(P P N i i i δ 解放CA10B 后轴 60.85 1 300 0.106 黄河JN150 前轴 49.00 43.03491022.2-?? 540 2.484 后轴 101.6 1 540 696.134 交通SH361 前轴 60.00 43.03601022.2-?? 120 12.923 后轴 2?110.00 22.052201007.1--?? 120 118.031 太脱拉138 前轴 51.40 43.0340.511022.2-?? 150 1.453 后轴 2?80.00 22.051601007.1--?? 150 0.969 吉尔130 后轴 59.50 1 240 0.059 尼桑CK10G 后轴 76.00 1 1800 2.230 16 1 )( P P N N i i i n i δ∑== 834.389 注: 轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次 根据表设计规范, 一级公路的设计基准期为30年, 安全等级为二级, 轮迹横向分布系数η是0.17~0.22取0.2, 08.0=r g , 则 [][] 362 .69001252.036508 .01 )08.01(389.8343651)1(30=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其 交通量在4 4102000~10100??中, 故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1, 相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、 重交通等级和低级变异水平等级, 查表 4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为24cm, 基层采用水泥碎石, 厚20cm; 底基层采用石灰土, 厚20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m, 长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 3) 确定基层顶面当量回弹模量tc s E E , 查表的土基回弹模量a MP E 0.350=, 水泥碎石a MP E 15001=, 石灰土
沥青路面结构计算书
新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数 该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。 表1. 车辆类型分布系数 根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。 表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。 表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数
根据公式（A.4.2）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案 初拟路面结构如表4所示。 表4. 初拟路面结构 路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算 根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为20.1℃，由式（G.2.1）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。可靠度系数为1.04。 根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。根据式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），计算得到d1=-8.23，d2=0.77。把d1和d2的计算结果带入式（B.3.2-2），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（B.3.2-1）计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。 各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=19.2(mm)，根据表3.0.6-1，沥青层容许永久变形为20.0(mm)，拟定的路面结构满足要求。
路基路面工程课程设计计算书
路基路面工程课程设计计算书 （第一组） 班级： 姓名： 学号：
一、沥青路面设计 1.轴载换算 （1）以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时 表一 车型 )(KN P i 1C 2C i n (次) 35.421)(P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 60.48 黄河JN150 前轴 49.00 1 6.4 200 57.49 后轴 101.60 1 1 200 214.30 黄河JN162 前轴 59.50 1 6.4 50 33.44 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 前轴 25.55 1 6.4 250 4.23 后轴 55.10 1 1 250 18.70 长征CZ361 前轴 47.60 1 6.4 70 17.74 后轴 90.70 2.2 1 70 100.72 延安SX161 前轴 54.64 1 6.4 60 27.70 后轴 91.20 2.2 1 60 88.42 北京BJ130 后轴 27.20 1 1 50 0.17 跃进NJ130 后轴 38.30 1 1 60 0.92 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .42114.716)( （2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时 表二 车型 )(KN P i '1C '2C i n （次） 8' 2'1)( P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 15.78 黄河JN150 后轴 101.60 1 1 200 227.08 黄河JN162 前轴 59.5 1 18.5 50 14.53 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 后轴 55.10 1 1 250 2.12 长征CZ361 后轴 90.70 3 1 70 96.18 延安SX161 前轴 54.64 1 18.5 60 8.82 后轴 91.20 3 1 60 86.15 注：轴载小于50KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .4/ 2'149.542)( 已知设计年限内交通量平均增长率%8=r
沥青路面设计计算书
沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段车站北路城市道路，采用二级标准.K0+000～K2+014.971，全线设计时速为40km/h。路基宽度为21.5m，机动车道宽度为2×7.5m，人行道宽度为2×2.5m，盲道宽度为2×0.75m。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为15年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：机动车道路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土AC-13和6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20，基层采用20cm厚水稳砂砾（5:95），底基层采用20cm天然砂砾。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅵ区，当地土质为砂质土，由《公路沥青路面设计规（JTG D50-2006》表F.0.3查得，土基回弹模量在干燥状态取59Mpa. 3 设计资料 （1）交通量年增长率：6% 设计年限：15年 （2）初始年交通量如下表：
4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。 5.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 5.1.1.1 轴载换算
轴载换算采用如下的计算公式： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+?-=，计算结果如下表所示。 轴载换算结果表（弯沉） 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计
水泥路面结构计算书
新建水泥混凝土路面厚度计算书 1、原始资料 ??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 道路等级 : 停车场-按城市支路设计 变异水平的等级 : 中级 可靠度系数 : 1.13 面层类型 : 普通混凝土面层 序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量 号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重 (kN) (kN) (kN) (kN) 1 双后轴货车 1 55 0 0 1 56 0 0 400 2 单后轴客车 1 17 1 26.5 0 0 0 0 4000 行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1 轮迹横向分布系数 .39 交通量年平均增长率 5 ％ 混凝土弯拉强度 4.5 MPa 混凝土弯拉模量 29000 MPa 混凝土面层板长度 5m 地区公路自然区划Ⅳ 面层最大温度梯度 88 ℃/m 接缝应力折减系数 .87 2.交通分析 路面的设计基准期 : 20 年 =51776 设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为51776，为中等交通。根据《规范》表3.0.6，水泥混凝土弯拉强度不得低于4.5MPa。 3、初拟路面结构
??? 初拟水泥混凝土路面厚度为： 0.2m，基层选用5%半刚性材料水泥稳定碎石，厚度为0.20m，水泥混凝土面板长度为：5m，宽度为4m。纵缝为设拉杆平缝。 4、路面材料参数确定 ??? 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)《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 D40-2011)《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:20 MPa。基层回弹模量选用1500Mpa。按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)计算基层顶面当量回弹模量如下： ??? Ex=(h1×h1×E1+h2×h2×E2)/(h1×h1+h2×h2)=1500(MPa) ??? Dx=（E1×h1^3+E2×h2^3） ÷12+(h1+h2)^2÷4×[1÷(E1×h1)+1÷(E2×h2)]^(-1))= 4 (MN-m) ??? hx=(12×Dx/Ex)^(1/3)=(12×4/1500)^(1/3)=0.317(m) ??? a=6.22×[1-1.51×(Ex/E0)^(-0.45)]= 6.22×[1-1.51×(1500/20)^(-0.45)]=4.874 ??? b=1-1.44×(Ex/E0)^(-0.58)= 1-1.44×(1500/20)^(-0.58)=0.866 Et=a×hx^b×E0×(Ex/E0)^(1/3)= 4.874×0.317^0.866×20×(1500/20)^(1/3)=152.03(MPa) 基层顶面当量回弹模量 : 152 MPa 5、荷载疲劳应力计算 混凝土面板的相对刚度半径r： r=0.537×h ×(Ec/Et)^(1/3)=0.618m 标准轴载载临界处产生的荷载应力： =0.077×r^0.6h^(-2)=0.077×0.618^0.6 ×0.2^(-2)=1.442(MPa) σ ps 由于纵缝形式为设拉杆平缝故接缝传荷能力的应力折减系数为Kr=.87 路面普通混凝土，可取v=0.057 设计基准年内荷载应力的累计疲劳作用的疲劳应力系数计算为：
《路基路面计算书》word版
某一级公路路路基路面计算书 1、路基设计 〈1〉确定路基横断面形式 根据任务书所给条件确定该路段路基断面形式为路堤式路基，其中前400按照标准断面形式设计，后100米设置挡土墙并采取相应的断面形式. 〈2〉确定自然区划和路基干湿类型 由《公路自然区划标准》知：江淮丘陵区属于Ⅳ2分区. 地基土质为粘性土，由教材表1-9知：路基临界高度 11.6 1.7 H 21.1 1.2 H＝ 30.9 H＝0.8. 该公路为一级汽车专用线，取路基干湿类型为干燥. 〈3〉拟定路基断面尺寸 ，取计算行车速度为80km h ①路基宽度 查《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），有： 3．0．2：行车道宽度为：2×8=16m 3．0．4：中央带宽=中央分隔带宽=2m 3．0．5：路肩宽=硬路肩宽+土路肩宽=2×2.5+2×0.75=6.5m 故路基宽度为：行车道宽度+中央带宽+路肩宽=16+2+6.5=24.5m ②路基高度 路基干湿类型为干燥，则由教材表1-8有：路基高度H＞1H，取路基中线高 度作为设计高度，故可取公路路基最小填土高度H=5.3m ③路基边坡坡率 路堤上部高度为：5.3-1.3=4m＜8m，路基填料为细料土. 由教材表3-3可取边坡坡度为：1：m=1：1.5 ，则边坡宽度为：b=1.5H=6m. 2、路基排水设计 〈1〉确定边沟布置，断面形式及尺寸 边沟设置在路堤的坡脚外侧无需水力计算，横断面采用梯形标准横断面式，取梯形边沟内侧边坡坡度为1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同，取为1:1.5，因江淮丘陵区降水量较大，故取底宽与深度均为0.6m，边沟纵坡为0.5%，边沟采用浆砌片石，
道路设计计算书
道路设计计算书 1 绪论 1.1 公路工程所涉及的问题在国的研究现状 1.1.1我国公路发展现状 欧美发达国家目前是在已建成的路网上进行综合性的、具有战略意义的建设。而我国的路网正处于建设期，如果我们能够及早地开展覆盖这些领域的一项综合性技术的研究，吸收国外的经验和教训，结合中国国情发展的思想同我国公路网的规划、设计、建设和技术改造结合起来，将使我们少走弯路，提高我国交通运输的整体水平，实现从粗放型到集约型的转变，进而促进全社会经济的发展；使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。 公路不仅是交通运输现代化的重要标志，同时也是一个国家现代化的重要标志。审视世界高速公路发展史，我们不难发现，以“快速、安全、经济、舒适”为特征的高速公路如同汽车一样，从诞生的那一刻起，就深刻影响着它所服务的每一个人和触及的每一寸土地，高速公路的发展不仅仅是经济的需要，也是人类文明和现代生活的一部分。 1.1.2本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 1.公路线形设计 需要综合考虑地质、自然环境、地形、筑路材料、工程量等因素，选择最佳方案。 2.公路断面设计 需要根据交通量数据及预测发展确定合适的断面尺寸，满足交通量的需求。 3.路基强度指标与使用 需要根据试验资料对路基的强度与稳定性进行验算，满足规中对于强度和稳定性的要求，保证工程质量。 4.路基病害现象 充分了解当地自然条件，考虑自然灾害可能对路基产生的病害，及时预防，减少设计的不足之处。 5.小桥涵洞的设计 根据实际公路地质情况设计小桥或涵洞，需要对多个设计方案进行比选最终确定平面、断面、排水等设计。
二级公路水泥混凝土路面厚度计算书
水泥混凝土路面厚度计算书 1 轴载换算 表1.1 日交通车辆情况表 ∑==n i i i i s P N N 1 16)100(δ 其中i δ为轴-轮系数，单轴-双轮组时，1=i δ，单轴-单轮时，按下式计算： 43.031022.2-?=i i P δ 双轴-双轮组时，按下式计算： 22.051007.1--?=i i P δ 三轴-双轮组时，按下式计算： 22.081024.2--?=i i P δ 表1.2 轴载换算结果表
2 确定交通量相关系数。 2.1 设计基准期内交通量的年平均增长率。 可按公路等级和功能以及所在地区的经济和交通发展情况，通过调查分析，预估设计基准期内的交通增长量，确定交通量年平均增长率γ。取%5=γ。 2.2车辆轮迹横向分布系数η 表2.1 车辆轮迹横向分布系数η 0.54～0.62 注：车道或行车道宽或者交通量较大时，取高值；反之，取低值。由规范得：二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，取39.0=η。 ⒊ 计算基准期内累计当量轴次。 设计基准期内水泥混凝土面层临界荷位处所承受的标准轴载累计作用次数，可按下式计算确定。 [] ηγ γ365 1)1(?-+?= t s e N N 代入数据得[] 62010926.339.005 .0365 1)05.01(834?=??-+?= e N 次
属重交通等级。 4 初拟路面结构。 由规范得，相应于安全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，查规范初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚0.18m 。垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m,长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝 为设传力杆的假缝。 5 路面材料参数确定。 根据规范，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 。 路基回弹模量取30MPa 。低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa ，水泥稳定粒基层回弹模量取1300MPa 。 6 计算荷载疲劳应力。 新建公路的基层顶面当量回弹模量和基层当量厚度计算如下： MPa h h E h E h E x 101315 .018.015.060018.013002 22 2222122121=+?+?=++= 1 2 211221322311)11(4)(12-++++=h E h E h h h E h E D x 1 233)15 .0600118.013001(4)15.018.0(1215.06001218.01300-?+??++?+?= m MN ?=57.2 m E D h x x x 312.01013/57.212)12( 3 3/1=?== 293.4)301013(51.1122.6)(51.1122.645.045.00=?????? ?-?=?? ????-=--E E a x 792.0)30 1013(44.11)( 44.1155 .055.00=?-=-=--E E b x
路面结构设计计算书
公路路面结构设计计算示例 、刚性路面设计 交通组成表 1 )轴载分析 路面设计双轮组单轴载 100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ①轴载换算： 双轴一双轮组时，按式 i 1.07 10 5 p °型；三轴一双轮组时，按式 N s i N i P i 16 100 式中：N s ——100KN 的单轴一双轮组标准轴载的作用次数； R —单轴一单轮、单轴一双轮组、双轴一双轮组或三轴一双轮组轴型 i 级轴载的总重KN ； N i —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数； i —轴一轮型系数，单轴一双轮组时, i =1 ；单轴一单轮时，按式 3 2.22 10 P 0.43 计算; 8 0.22 2.24 10 R 计算
N i1 NA 注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ②计算累计当量轴次 根据表设计规范，一级公路的设计基准期为 30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数 g r 0.08，则 ， :t 30 N N s (1 g r ) 1 365 834.389 (1 0.08) g r 4 4 量在100 10 ~ 2000 10中，故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低 ~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等 级，查表 初拟普通混凝土面层厚度为 24cm ,基层采用水泥碎石，厚 20cm ;底基层采用石灰土，厚 20cm 。 普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 式中：E t ――基层顶面的当量回弹模量，; E 0——路床顶面的回弹模量， E x ――基层和底基层或垫层的当量回弹模量, E 1,E 2 ――基层和底基层或垫层的回弹模量， h x ――基层和底基层或垫层的当量厚度， 1 365 0.2 6900125362 其交通 0.08 查表的土基回弹模量 设计弯拉强度：f cm 结构层如下： E 。 35.0MP a ，水泥碎石 E 1 1500MP a ，石灰土 E ? 550 MP a 5.0MP a E c 3.1 104 MP a 水泥混凝土 24cm E = . x .g'-iF 水泥碎石20cm E ：=150OMP Q 石灰土 20cm E =53C MPa E x h 2 D x h ； E z h ； h x 12 3 1500 0.2 12 4.700(MN ( 12D ( W E t 12 6.22 0.202 1500 0.202 550 2 2 1025MP a 0.202 0.202 m 0)2 ( 1 4 3 550 0.2 (0.2 12 m) ( 1025 0.380m 1 )1 E 2h 2 0.2) 4 2 ( 1500 0.2 550 0.2 1 )1 1.51(牙) E 。 0.45 6.22 1 1.51 (^) 0.45 35 4.165 E x 、0.55 1 1.44( ) 1 E E 1 ah E ( -) 4.165 0.38635 1.44 (些)0.55 35 0.786 1025 丄 ( )3 212276MP a 35 按式() s tc 计算基层顶面当量回弹模量如下: h 12 E 1 h ；E 2 2 3) 确定基层 E , E
路基路面课程设计计算书样本
土木建筑工程学院 土木工程专业( 道路桥梁方向) 《路基路面工程》课程设计计算书 姓名: 年级: 班级: 学号: [题目]: 重力式挡土墙设计
[设计资料]: 1、工程概况 拟建南宁机场高速公路( 城市道路段) K2+770右侧有一清朝房子, 由于该路段填土较高, 若按1: 1.5的边坡坡率放坡, 则路基坡脚侵入房子范围。现为了保留房子, 要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通, 要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示: 路肩350cm内不布置车辆, 慢车道650cm开始布置车辆荷载( 550kN) 。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图: 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm ) 图2 路基标准横断面图( 半幅, 单位:cm) K 2+400112.85K 2 + 9 117.851.0%-0.75% R=13500T=?E=?道路纵面图 图3 道路纵断面图
106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1 : . 3 1:5 墙身剖面图(单位:cm) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图, 房子附近地面较大范围( 包括路基范围) 内为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料: M7.5浆砌片石, M10砂浆抹墙顶面( 2cm) , M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3, 换算内摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。砌体极限抗压强度为700kPa, 弯曲抗拉极限强度为70kPa, 砌体截面的抗剪极限强度为150kPa。 计算过程 1、道路设计标高计算 由 1 i=1.0%, 2i=-0.75%, R=13500
现行公路沥青路面设计实例计算书汇总
现行公路沥青路面设计实例计算书汇总 内容提要配合《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）和已发行的《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）的有关内容，东南大学编制了《公路路面设计程序系统》（HPDS2017），本文仅对其中公路沥青混凝土路面设计的实例计算进行详细汇总，供设计人员参考。 关键词公路沥青混凝土路面设计实例计算汇总 0 前言 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）的设计方法与前规范有很大不同，为使设计人员较快掌握与之配套的《公路路面设计程序系统》（HPDS2017），特编本实例计算详细汇总。 表1 现行公路沥青路面设计实例计算书汇总表 1 新建二级公路计算书 （1）新建二级公路计算书: 一、交通量计算 公路等级二级公路 目标可靠指标 初始年大型客车和货车双向年平均日交通量（辆/日） 900 路面设计使用年限（年） 12 通车至首次针对车辙维修的期限（年） 12 交通量年平均增长率％
方向系数 .55 车道系数 1 整体式货车比例 45 ％ 半挂式货车比例 25 ％ 车辆类型 2类 3类 4类 5类 6类 7类 8类 9类 10类 11类 满载车比例 .1 .41 .12 0 .38 .59 .32 .47 .41 .42 初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量（辆/日） 495 设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量（辆） 2960466 路面设计交通荷载等级为轻交通荷载等级 当验算沥青混合料层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +08 当验算沥青混合料层永久变形量时: 通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算路基顶面竖向压应变时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +07 二、路面结构设计与验算 路面结构的层数 : 5 设计轴载 : 100 kN 路面设计层层位 : 4 设计层起始厚度 : 200 (mm) 层位结构层材料名称厚度模量泊松比无机结合料稳定类材沥青混合料车辙试验 (mm) (MPa) 料弯拉强度( MPa) 永久变形量( mm )
路基路面设计计算书
水泥混凝土路面设计 (1)交通分析 初换算与累计轴载 由式：Ns=()16100/i 1 Pi iN n i ∑=δ 得 N S =1×869×(45.1/100)16+1×458×(68.20/100)16+1×897×(269.20/100)16+1 × 556 × (68.20/100)16+1 × 726 × [(49.00+101.60)/100〕16+1×654×[(50.20+104.30)/100]16+2.24×10-8×(60.00+100.00)-0.22×62×[(60.00+100.00)/100]16=1198498 已知年增长率r g =0.094 ,查表得横向分布系数η=0.22，路面宽度为28米 又已知高速公路设计基准期为30年。所以t=30 根据公式累计作用次数Ne=()[]r t r s g g N /365*11η-+ 得Ne=1.414×107 因此属于特重交通等级
(2)初拟路面结构 相应于安全等级为一级的变异水平等级为低级，根据一级公路、重交通等级、低级变异等级，初拟水泥混凝土路面层厚度为h=260mm，低剂量无机结合料稳定土，基层为选用水泥稳定碎石（水泥用量为5%），厚度为h1=220mm。底基层厚度为h2=210mm的级配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m，长为5.0m。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 设计要求路基回弹模量取o E=35Mpa。由表1-6取普通混泥土路面层的弯拉强度标准值 f= 5Mpa，查表得到相应弯拉弹性模量标准值 r 为c E=31Gpa。参照《公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D2004-2002）》水泥稳定料基层回弹模量取1E=1500Mpa，级配碎石回弹模量取2E=250Mpa。 (4)计算基层顶面当量回弹模量
土木工程路基路面课程设计
路基路面课程设计 目录 一、课程设计任务书 二、水泥路面工程设计 沥青路面设计 三、路基挡土墙设计
路基路面课程设计指导书 1．课程设计的目的 路基路面课程设计是对路基路面工程一个教学环节，通过路基路面课程设计使同学们能更加牢固地掌握本课程的基本理论、基本概念及计算方法，并通过设计环节把本课程相关的知识较完整地结合起来进行初步的应用，培养同学的分析、解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，使同学对相关《设计规范》有所了解并初步应用。 2. 课程设计的内容 （1）重力式挡土墙设计：挡土墙土压力计算；挡土墙断面尺寸的确定； 挡土墙稳定性验算；挡土墙排水设计；绘制挡土墙平面、立面、断面图。（2）沥青混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；路面结构层材料的选择； 路面结构层厚度的拟定及计算；路面结构层厚度的验算；分析各结构 层厚度变化时对层底弯拉应力的影响；绘制路面结构图。要求至少拟定 2个方案进行计算。 （3）水泥混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；水泥混凝土路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及层底拉应力的验算；确定水泥混凝土 路面板尺寸及板间连接形式；绘制水泥混凝土纵、横缝平面布置图和 水泥混凝土路面结构组合设计图。 3. 课程设计原始资料
（1）挡土墙设计资料 丹通高速公路（双向4车道）K28+156~ K28+260段拟修建重力式挡土墙，墙体采用浆砌片石，重度为22kN/m3。墙背填土为砂性土，重度为18kN/m3。地基为岩石地基，基底摩擦系数为0.5。结合地形确定挡土墙墙高（H）5m （K28+250），墙后填土高度（a）6m，边坡坡度1：1.5，墙后填土的内摩擦角为Φ=32o，墙背与填土摩擦角δ=Φ/2。 （1）新建水泥混凝土路面设计资料 1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为一级公路，双向4车道；预计交通量增长率前5年为7%，之后5年为为6.5%，最后5年为4%；方向不均匀系数为0.5 2）自然地理条件：公路地处V3区，设计段土质为粘质土，填方路基 高3m，地下水位距路床3.5m。 润交通组成及其他资料 车型分类代表车型数量（辆/天） 小客车桑塔娜2000 2400 中客车江淮AL6600 330 大客车黄海DD680 460 轻型货车北京BJ130 530 中型货车东风EQ140 780 重型货车太脱拉111 900 铰接挂车东风SP9250 180 4.设计参考资料 （1）《公路沥青路面设计规范》 （2）《水泥混凝土路面设计规范》 （3）《公路路基设计规范》
水泥路面结构计算书2016
仅供个人学习参考 新建水泥混凝土路面厚度计算书 1、原始资料 ??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 道路等级:停车场-按城市支路设计 变异水平的等级:中级 面层类型122. 路面的设计基准期:20年 =51776 设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为51776，为中等交通。根据《规范》表3.0.6，水泥混凝土弯拉强度不得低于4.5MPa 。 3、初拟路面结构 ???初拟水泥混凝土路面厚度为：0.2m ，基层选用5%半刚性材料水泥稳定碎石，厚度为0.20m ，水泥混凝土面板长度为：5m ，宽度为4m 。纵缝为设拉杆平缝。 4、路面材料参数确定 ???按公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2011)《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(JTGD40-2011)《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:20MPa。基层回弹模量选用1500Mpa。按公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2011)计算基层顶面当量回弹模量如下： ???Ex=(h1×h1×E1+h2×h2×E2)/(h1×h1+h2×h2)=1500(MPa) ???Dx=（E1×h1^3+E2×h2^3）÷12+(h1+h2)^2÷4×[1÷(E1×h1)+1÷(E2×h2)]^(-1))=4(MN-m) ???hx=(12×Dx/Ex)^(1/3)=(12×4/1500)^(1/3)=0.317(m) ???a=6.22×[1-1.51×(Ex/E0)^(-0.45)]=6.22×[1-1.51×(1500/20)^(-0.45)]=4.874 ???b=1-1.44×(Ex/E0)^(-0.58)=1-1.44×(1500/20)^(-0.58)=0.866 Et=a×hx^b×E0×(Ex/E0)^(1/3)=4.874×0.317^0.866×20×(1500/20)^(1/3)=152.03(MPa) 基层顶面当量回弹模量:152MPa 5、荷载疲劳应力计算 混凝土面板的相对刚度半径r： σ ps ??? 系数为 ??? 6 及板厚 ???σ tm ÷2=1. =4.5÷ ??? ???σ tr ??? 7 ??? ??γ r (σ pr tr 因此，普通水泥混凝土路面20cm厚度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。 仅供个人学习参考
路基路面课程设计计算书
. 土木建筑工程学院 土木工程专业（道路桥梁方向）《路基路面工程》课程设计计算书 姓名： 年级： 班级： 学号：
[题目]：重力式挡土墙设计 [设计资料]： 1、工程概况 拟建机场高速公路（城市道路段）K2+770右侧有一清朝房子，由于该路段填土较高，若按1：1.5的边坡坡率放坡，则路基坡脚侵入房子围。现为了保留房子，要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通，要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示：路肩350cm不布置车辆，慢车道650cm 开始布置车辆荷载（550kN）。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图： 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图 路基标准横断面(单位:cm) 图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm）
K 2+400 112.85K 2+900 117.851.0% -0.75% R=13500T=?E=? 道路纵面图 图3 道路纵断面图 106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1:0.3 1:5 墙身剖面图(单位:cm ) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大围（包括路基围）为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料：M7.5浆砌片石，M10砂浆抹墙顶面（2cm ），M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m 3。墙后填土为天然三合土重度γ 2 =20kN/m 3，换算摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为
20°。砌体极限抗压强度为700kPa ，弯曲抗拉极限强度为70kPa ，砌体截面的抗剪极限强度为150kPa 。 计算过程 1、 道路设计标高计算 由1i =1.0%，2i =-0.75%，R=13500 得21135000.75%1%=236.25L R i i =?-=?--，2 L E ==118.125 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。 K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+?。 K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+?， 高程改正 ()2 782781.875=0213500 -?， 所以K2+782的设计标高为116.67。 而地面高程为106.05，所以房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为10.62m 。 2、挡土墙设计方案 ①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下：
沥青路面设计计算书
沥青路面设计计算书
沥青混凝土路面的结构设计 一、标准轴载换算 标准轴载计算参数（BZZ-100） ()KN P 标准轴载() MPa P 轮胎接地压强100 7 .0() cm d 单轮压面当量直径() cm 两轮中心距30 .21d 5.1 根据公式（12-30） ∑== k i i i p p n c c 1 35 .421)( N i n ——各级轴载作用次数； p ——标准轴载； i p ——被换算车型的各级轴载； 1c ——轴数系数，）（1m 2.111-+=c m 为轴数；2c ——轮组系数，双轮组取为1； 将各种不同重量的汽车荷载换算成标准轴载。 车型 轴重（KN ） 次数/日 1 c 2 c 标准轴次/日 江淮AL6600 50 300 1 1 14.71095184 黄海DD680 60 200 1 1 21.67643885 北京BJ130 70 300 1 1 63.57666297 东风EQ140 80 400 1 1 151.530981 黄海JN163 90 499 1 1 315.540756 东风SP925 100 200 1 1 200 总计 865.4275468 根据公式（12-31）()111365 N t e N γηγ ??+-???=（η——车道系数，取值0.45） 推算设计年限期末一个车道上的累计当量轴次 N e ，。
得：N e= ()15 10.041365 865.430.45 0.04 ?? +-? ????=2846290=285（万次） 二、路面结构方案 方案一： cm 细粒式沥青混凝土4 cm 中粒式沥青混凝土6 cm 粗粒式沥青混凝土8 25cm 水泥稳定碎石 水泥石灰沙砾土层？ 土基 方案二： cm 细粒式沥青混凝土4 cm 中粒式沥青混凝土8 cm 粗粒式沥青混凝土15 cm 密集配碎石？ 水泥稳定沙砾18cm 土基 路面材料设计参数如下： 材料名称 抗压回弹模 量 劈裂强度 （MPa） 15℃ 高温时参数 20 ℃ 15 ℃ Ev(MP a) C (MPa) ? 细粒式沥青混凝土 12 00 18 00 1.2 750 0.3 34 中粒式沥青混凝土 10 00 16 00 0.9 600 粗粒式沥青混凝土80 12 00 0.6 500
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。垫层回弹模量选用600MPa。 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P40公式B.1.5计算基层顶面当量回弹模量如下： Ex=(h1*h1*E1+h2*h2*E2)/(h1*h1+h2*h2)=1078(MPa) Dx=E1*h1^3/12+E2*h2^3/12+(h1+h2)^2/4*(1/(E1*h1)+1/(E2*h2)^(-1))=3.67(MN-m)
水泥混凝土路面设计计算书
目录 1课程设计题目 (2) 2课程设计主要内容 (2) 3路面厚度计算 (2) 交通分析 (2) 初拟路面结构 (4) 路面材料参数确定 (5) 荷载疲劳应力 (6) 温度疲劳应力 (7) 验算初拟路面结构 (8) 4接缝设计 (9) 纵向接缝 (9) 横向接缝 (9) 5混凝土面板钢筋设计 (10) 边缘补强钢筋 (10) 角隅钢筋 (10) 6材料用量计算 (11) 面层 (11) 基层 (12) 垫层 (12) 7 施工的方案及工艺 (15)
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：此为城市主干道三级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽24m，经交通调查得知，设计车道使用初期轴载日作用次数为500。试设计该路面结构。2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； 4路面厚度计算 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查规范可知： 三级公路的设计基准期为30年，安全等级为四级。 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分部系数
表4-2 由表4-2知，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取 已知交通量设计年限内年增长率：8%。 荷载累计作用次数为： （次）4 ^10597.72335.036508 .0]1)08.01[(500365]1)1[(30?=??-+?=??-+=ηr t r s e g g N N 交通量相轴载大小是路面设计的基本依据。随着交通量增大，对路面使用性能和使用寿命的要求相应提高。由此，在使用年限内对混凝土强度、面板厚度、基层类型和模量等方面提出了不同的技术要求。为了区分各项要求在程度上的差别，按使用初期设计车道每日通过的标准铀载作用次数，将水泥混凝土路面承受的交通划分为特重、重、中等和轻四个等级，标准如下： 公路混凝土路面交通分级 表4-4