路基路面设计计算书
路基路面课程设计参考计算书

XX公路A标段路基路面结构设计Ⅰ设计原始资料:一、路基稳定性设计该路段某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,土的重度γ=18.6KN/m3,土的内摩擦角υ=12°,粘聚力系数C=16.7MPa 。
二、路基挡土墙设计该标段某路基需设计重力式挡土墙,填料为砂性土,土的重度γ=15KN/m3,内摩擦角υ=36°,粘聚力c=10Kpa;最大密实度16.8KN/m3;挡土墙设计参数为:基底摩阻系数:f=0.4;基底承载力:[σ0]=360Kpa;墙身材料:25#浆砌片石,2.5#砂浆,重度γ=24KN/m3,容许压应力[σ]= 580KPa,容许剪应力[τ]= 90Kpa,容许拉应力[σw1]=40Kpa;墙身与填料摩擦角:δ=1/2υ;挡土墙最大填土高度为6米。
三、路面工程设计1、路段初始年交通量(辆/天)汽车交通量的组合组车型ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ解放220 150 180 160 200 140 200 230 CA10B解放150 180 200 220 180 240 170 150 CA30A东风170 210 110 180 200 160 150 140 EQ140黄河80 100 170 110 90 130 80 90JN150黄河120 100 150 200 180 160 180 190 JN162黄河160 80 60 210 230 200 120 100 JN360长征180 220 200 150 170 170 160 190 XD160交通120 260 230 70 50 100 120 120 SH1412、交通量增长率取5%,柔性路面设计年寿命15年,刚性路面设计寿命25年,路面材料参数取规范中的数值,自然区划为Ⅲ区,进行柔性和刚性路面设计。
Ⅱ 设计依据及参考资料1.路基路面工程:邓学钧,人民交通出版社;2.公路工程技术标准(JTJ001—97):人民交通出版社;3.公路路基设计规范(JTJ013—95):人民交通出版社;4.公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ012—94):人民交通出版社;5.公路沥青路面设计规范(JTJ014—97):人民交通出版社;6.公路路基施工技术规范(JTJ033—95):人民交通出版社;7.公路沥青基层施工技术规范(JTJ034—93):人民交通出版社;8.其他各种交通部颁设计、施工等技术规范;9.其他各种教材资料等.Ⅲ 设计计算过程:一、路基稳定性分析(一)、设计资料该路段某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,土的重度γ=18.6KN/m3,土的内摩擦角υ=12°,粘聚力系数c=16.7MPa . (二)、路基稳定性验算该公路按一级公路标准设计,顶宽为18米,荷载为汽-20 (1)、绘出路堤横断面(2)、将汽-20换算成土柱高度。
路基路面设计计算说明书

1 挡土墙设计计算书1.1计算资料该边坡土的物理力学指标如下:重度γ=19.6kN/m 3, 内摩擦角︒=37ϕ, 黏聚力c =20kPa. 墙背与填土间的外摩擦角δ=19º,基底摩擦系数4.0=f, 地基容许承载力为⎣⎦300=σkPa 。
边坡土质为强风化泥质红砂岩,新鲜岩石较坚硬,但暴露的岩石经雨水浸湿后强度明显下降,容易发生滑坡。
因此决定采用浆砌片石挡土墙支护此段路堑边坡。
挡土墙高度选择5.8m ;断面形式采用仰斜式挡土墙,其墙背的角度为︒-=12α,基底为水平。
由于是黏性土,所以采用等效内摩擦角︒=︒+=4250ϕϕ。
墙身材料采用2.5号砂浆砌25号片石,砌体容重γa =23kN /m 3、 挡土墙具体尺寸初步拟定如下图所示:如上图所示:墙顶宽度为1.2m ,墙底水平宽度为1.52m ,斜宽为1.55m 。
1破裂面θ计算破裂面交与内边坡,则有:80.3364.7467.063.323.0256.023.04)0.1(0.124tan 56.07.33cos )4249cos()12sin()7.3312cos(49sin 42cos cos )cos(sin )cos(sin cos 00.1)1912cos()4249cos()4249cos()7.3312cos()cos()cos()cos()cos(23.0)7.3312cos(49cos 42sin )4249cos(7.33sin )12cos()cos(cos sin )cos(sin cos 494219127.33,42537,19,1222或或==⨯⨯⨯--±=-±-==-----=---=-=+---+--=+--+-==-----=---==++-=++===+==-=θθβϕψαβαψϕδαϕψϕψβαβαψϕϕψβαϕδαψβϕδαPPR Q Q R Q P2.土压力计算根据公式得主动土压力:()90.58])7.3312cos()1912cos()7.3342sin()1942sin(1)[1912cos(12cos )1242(cos 8.56.1921])cos()cos()sin()sin(1)[cos(cos )(cos 2172.57)4980.33sin()7.3380.33cos()4280.33cos()1280.33sin(28.126.19)sin()cos()cos()sin(05.366)4963.74sin()7.3364.74cos()4264.74cos()1264.74sin(28.126.19)sin()cos()cos()sin(28.12)7.3312cos(12sec8.521)cos(sec 21222222222222=--+--+++--+⨯⨯=-+-+++-==+++-⨯=++++==+++-⨯=++++==----=-=)(或βαδαβϕδϕδαααϕγψθβθϕθαθγψθβθϕθαθγβααHE A E AE H A a a a现取72.57=aE03.7)1912sin(72.57)sin(29.57)1912cos(72.57)cos(=+-⨯=+==+-⨯=+=δαδαa y a x E E E E3.土压力作用点位置计算)(93.1)12tan(52.152.1tan 93.138.5352.1y 分力距墙趾的距离分别是水平分力和竖直、y x y x Z Z Z B Z H Z m B =--=-=====α4.稳定性验算4.1墙体重量及其作用点计算用cad 面域查询查找挡土墙面积A 及重心距墙趾距离Zg :444.190.769.1812390.7===⨯==g Z A CAD •A rG 查询得由砌4.2抗滑稳定性验算0,4.0,3.0,4.1,6/1tan 21=====p Q Q o E f r r α抗滑方程:[]98.4329.5740.16/1)03.7*4.169.181*1.1(4.029.574.103.74.169.1811.1tan )1.1(tan )tan (1.121010201>=⨯-⨯+-⨯⨯+⨯+⨯=+-++-++)(pQ x Q y Q p Q x y Q E r E r E r G f E r E E rG ααα抗滑系数:3.107.31/6)*188.72-0.4/(57.291/6)57.29(188.72)Ntan α-0.3Ep}/(Ex+]f )tan α0.3E -(E +{[N =K 72.18803.769.18100P X C y >=⨯⨯+==+=+=E G N 作用于基地的总竖向力均满足要求 4.3抗倾覆稳定验算0=p E抗倾覆方程:85.73)933.129.57931.103.7(4.1444.169.1818.0Z E γ+)(8.0PP Q21>=⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+y x x y Q G Z E Z E r GZ抗倾覆系数:5.149.293.129.5793.103.7444.169.1813.00>=⨯⨯+⨯=++=xx pp y y gZ E Z E Z E GZK均满足要求5基底应力和合理偏心距验算 基础斜宽度55.1,55.1==A B 每延米基础底面积作用于基地总竖向力57.1955.0^37/129.57))cos(-1203.7(181.69=sin E +)cos E +(G =N ox y 1=⨯++αα5.1合力偏心距验算253.0652.16038.057.19541.741.7)]252.1444.1(69.181[2.16/1252.193.1(29.57)252.193.1(03.74.1)]2([2.1)]tan 2()2([4.110==<====-⨯⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯---⨯⨯=-+---=B N M e B Z G B Z E B Z E M o G Y X X Y α满足要求 5.2基底应力验算[])(30069.14455.1038.0617.057.1956161max0kPa B e A N B e o=<=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+=∴<σσ满足要求 6.结论综上可知,此挡土墙设计方案在技术上可行。
路基路面计算书

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 1.7H21.1 1.2H=30.9H=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 h①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=16m3.0.4:中央带宽=中央分隔带宽=2m3.0.5: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=24.5m②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=5.3m③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,砌筑用砂浆强度采用M7.5.〈2〉确定排水沟布置,断面形式及尺寸排水沟断面形式采用梯形,取纵坡为0.5%,采用对称式梯形断面m=1.5, n=0.031,s Q = 1.33m s根据水力计算确定断面尺寸:①假定b=0.47m ,参照教材表7-15有,b h =0.61 取h=0.77m②由式(7-23):2bh m h ω=+=1.25 2m由式(7-24):221k m =+=3.61 ,b kh χ=+=3.25 m 由式(7-25);R ωχ==0.38 m ③ 式(7-21):2.50.130.75(.10)0.28y n R n =---=由式(7-20):1yC R n==24.60 由式(7-18):V=C R i =1.07m s由式(7-19):Q V ω==1.343m s ④ 验算:按照表7-14,max V =1.2m s由式(7-22):当0.5α=时,12min 0.31V R m s α== 实际流量介于此二者之间,故流速符合要求.0.0310.05s sQ QQ -=<,故流量也符合要求. 综上所述,可取底宽为0.47 m ,沟深H 应为水深h 加上安全高度h ∆=0.100.20m ,此处取h ∆=0.13 m ,所以H =h+h ∆=0 .90 m ,边坡坡率为0.5%.<3>确定沟渠的防护加固形式因为0.5%1%i =<,故沟渠无需进行加固,采用夯实平整土沟,不铺砌.3、路基防护((查JTJ013—95)《公路路基设计规范》)对于高等级道路,采用六角形空心混凝土预制块防护,本段公路采用六角形空心混凝土预制块。
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: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)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γ 1=22kN/m 3。
墙后填土为天然三合土重度γ 2=20kN/m 3,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 。
004+2 58.21009+2 58.71-0.75%1.0%R=13500 T=? E=?.3 :0 :1:5墙身剖面图 ( 单位:cm )地质剖面图图 4 地质剖面计算过程1、道路设计标高计算由i1=1.0%,i2 =-0.75%,R=13500L 得L R i2 i1 13500 0.75% 1% =236.25 , E =118.1252 12 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。
K2+766 的设计标高为112.85 366 1%=116.51。
K2+782 的坡线标高为112.85 382 1%=116.67,2782 781.875 2高程改正=0 ,2 13500所以K2+782 的设计标高为116.67。
路基路面设计计算书

2.1目录路基、路面设计封面﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.1 目录﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.2 路面任务书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.3 路基路面设计说明﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.4 沥青路面计算书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.5 沥青路面结构层设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.6 水泥路面计算书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.7 水泥路面结构层设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.8 挡土墙计算书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.9挡土墙2.9.1 横断面设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 2.9.2 纵断面设计图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.2路基路面设计任务书(平原区)新疆某地区二级公路新建公路设计资料如下:一、基本地形地貌介绍1、地形、地貌拟建公路位于盆地,公路沿线地形总体比较平缓,属于平原微丘区,地势由东南向西北倾斜,自然地面坡度约为3~8‰。
本段地处公路自然区划的Ⅵ2区,海拔高度在500m~700m之间。
2、起止桩号起止桩号K0+000-K91+891.55,建设里程91.89155km。
路基宽度为12m。
3、地层岩性项目所在区域自西向东,根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件,本地区主要划分为三个工程地质分区:①残积—坡积低山丘陵区:岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主;②剥蚀—堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主;③风积沙漠区:岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。
按路线所经区域内的地层特征和岩性,划分了以下工程地质段落:(1)K0+000~K0+040:老路路基,路基高度在0.8~3.5m,路基填料主要为黄褐色低液限粉土;(2)K0+040~K8+300:地层主要为角砾、砾砂,揭示层厚0.3~2.0m,中=400kPa,土、石工程分级为Ⅲ。
(整理)路基路面工程课程设计计算书

(一) 路面稳定性分析(1)汽车荷载当量换算BLNQh γ=0 N —横向分布车辆数,四车道N =4; Q —每一辆车的重力,Q=550kN ; γ—路基填料的容重,γ=18.6kN /m 3; L —汽车前后轴的总距,L =12.8m ;B —横向分布车辆轮胎外缘之间的总距,B =Nb +(N -1)d =4×1.8+3×1.3=11.1m ;m BL NQ h 85.08.121.116.1855040=⨯⨯⨯==γ (2) 按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。
在此取边坡斜度i 0=1:1.5,查表得β1=26°,β2=35°。
距此两角分别自坡脚和左顶点作直线相交于O 点,BO 的延长线即为滑动圆心辅助线。
(3)绘出三条不同位置的滑动曲线:①一条通过路基中心线;②一条通过路基的右边缘;③一条通过距右边缘1/4路基宽度处。
(4)滑动圆弧中心确定方法:用直线连接可能滑弧的两端点,并作此直线的中垂线相交于滑动圆心辅助线BO 于A 点。
A 点即是该滑动曲线的中心。
(5)将圆弧范围土体每1.5米分为一段,自滑动曲线的中心到基层直线向两边依次分。
算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角αiRX ii =αsin 式中:Xi —分段中心距圆心竖线的水平距离,圆心竖线左侧为负,右侧为正; R —滑动曲线的半径。
(6)每一段的滑动弧曲线可近似取直线,将各分段图形简化为梯形或者三角形,计算面积Ωi ,其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。
(7)以路堤纵向1m 计算出各分段的重力G i ; (8)在每一段的重力G i 化为两个分力: a)在滑动曲线法线方向分力:N i =G i cos αi b)在滑动曲线切线方向分力:T i =G i sin αi 并分别求出此两者之和,∑ N i 和∑T i 。
(9)算出滑动曲线圆弧长L 。
(10)计算稳定系数∑∑==+=ni ini i TcLN f K 11K 1=1.67 K 2=3.58 K 3=2.49由于第一条曲线(通过路基中心线)的稳定系数最小,而又是最靠左边,因此在左边缘与路基中线之间再绘一条滑动曲线,并计算其稳定系数。
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
摘要:
一、路基路面工程课程设计计算书概述
二、设计资料
三、设计计算
四、设计结果与分析
五、结论
正文:
一、路基路面工程课程设计计算书概述
路基路面工程课程设计计算书是针对道路工程设计中的一种重要文档,主要用于记录设计过程和结果。
本文将以某一路基路面工程为例,详细介绍设计计算书的内容和编制方法。
二、设计资料
在进行路基路面工程设计计算前,需要先收集和整理相关的设计资料,包括道路的基本参数、地质条件、交通量等。
这些资料将为后续的设计计算提供依据。
三、设计计算
根据设计资料,进行路基路面工程的设计计算。
设计计算主要包括以下内容:
1.确定道路的横断面形式和尺寸;
2.计算路基的稳定性;
3.设计路面的结构层;
4.计算路面的厚度;
5.确定路面的材料种类和规格。
四、设计结果与分析
根据设计计算的结果,对路基路面工程的设计进行分析和评价。
分析主要包括以下内容:
1.评价路基的稳定性;
2.评价路面的承载能力和使用寿命;
3.分析设计的合理性和经济性。
五、结论
通过对路基路面工程的设计计算和分析,得出结论:设计方案可行,满足道路的使用要求和经济性。
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::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(2)以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时表二已知设计年限交通量平均增长率%r=8该道路为高速公路,其设计年限15=t 。
设该高速公路为双向四车道,取车道系数45.0=η,则 (1)以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时61511019.345.014.71636508.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次(2)以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时61521042.245.049.54236508.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次2.初拟结构组合和材料选取(1)由以上计算结果得,设计年限线一个车道上的累计标准轴次为319万次,属中等交通,给出以下两种组合方案 方案一:①路面结构采用沥青混凝土(厚18cm ),基层采用水泥碎石(厚38cm ),底基层采用水泥石灰沙砾土(厚度待定),以水泥石灰沙砾土为设计层。
②采用三层式沥青面层,表面采用细粒式沥青混凝土(厚4cm ),中面层采用中粒式沥青混凝土(厚6cm ),下面层采用粗粒式沥青混凝土(厚8cm ) 方案二:①路面结构采用沥青混凝土(厚27cm ),基层采用水泥砂砾(厚度待定),底基层采用级配沙砾(厚18cm ),以水泥稳定砂砾为设计层。
②采用三层式沥青面层,表面采用细粒式沥青混凝土(厚4cm ),中面层采用中粒式沥青混凝土(厚8cm ),下面层采用密集配沥青碎石(厚15cm ) (2)确定各层材料回弹模量与劈裂强度表三3.确定土基回弹模量该路段处于2Ⅱ区,粉质土,路基处于干湿状态,稠度取1.0,查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值”,得土基回弹模量为29MPa (1)设计弯沉值本公路为高速公路,公路等级系数0.1=c A ,面层为沥青混凝土,面层系数0.1=s A ,半刚性基层,基层系数B A =1.00.260.2600600(3.1910)11130.03d e C S B l N A A A --==⨯⨯⨯⨯⨯=(单位0.01mm )(2)各层允许拉应力 方案一:表四方案二:表五4.资料汇总方案一:表六方案二:表七5.方案确定根据东南大学道路计算软件计算得,方案一计算层厚度为15cm,道路总厚度为71cm。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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
()(
)22
22112222
22
121
2331211
22
11222
1
330.2215000.212501727.833()0.220.21111240.220.2115000.222500.2111 1.524()
1212415000.222500.21
x X x h E h E E Mpa h h h h E h E h D E h E h MNm h --⨯⨯===⎛⎫= ⎪
⎝⎭
⨯⨯⎛⎫== ⎪⨯⨯⎝⎭
==++++++++++++0.450.4500.55
0.55
01/3
000.220()
1727.8336.221 1.51 6.221 1.51 4.5955
351727.8331 1.441 1.440.8314
354.59550.220
X X X b t x
m E a E E b E E E ah E E ----=⎡⎤⎡⎤
⎛⎫⎛⎫=-=-=⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
⎛⎫
⎛⎫
=-=-= ⎪
⎪
⎝⎭⎝
⎭⎛⎫
==⨯ ⎪
⎝⎭
1/3
0.8314
1727.83335167.559()
35Mpa ⎛⎫
⨯= ⎪
⎝
⎭(5) 荷载疲劳应力
①普通混凝土面层相对半刚度半径计算:
1/3
1/3
310000.5370.5370.260.79556167.559c t E r h E ⎛⎫
⎛⎫
==⨯⨯= ⎪
⎪
⎝⎭
⎝⎭
m
②荷载应力
标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力:
0.6020.6020.0770.0770.795560.260.9939(
)ps r h Mpa σ--==⨯⨯= ③修正系数确定
综合系数c k 表1-9
根据接缝、偏载和动载、标准荷载累计作用次数等情况,应力折减系数、综合系数、疲劳毅力系数分别为:
0.871.30
r c n
f e
k k k N ===
K f =(1.414×107)0.057=2.55 由此可得到荷载疲劳应力为:
σpr =k r k c k f σps =0.87×1.30×2.55×0.9939=2.87
(6)温度疲劳应力参数
最大温度梯度标准值g T 表1-10
该路段处于中南地区,属于Ⅳ区最大温度梯度区86~920/C m ,取值为880/C m 。
板长5l m =,/5/0.79556 6.285l r ==
温度应力系数1-11
可查普通混凝土板厚h=0.26m B x =0.54最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为:
5110310000.26880.54 1.915()2
2
c c g
tm x E hT B Mpa ασ-⨯⨯⨯⨯=
=⨯=
(7)温度疲劳应力系数K 1,计算为
1.3235 1.9150.8410.0580.46541.9155c tm r t tm r f k a b f σσ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫
⎢⎥=-=⨯-=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦
(8)计算温度疲劳应力为
0.4654 1.9150.891()tr t tm k Mpa σσ==⨯=
(9可靠度系数
高速公路的安全等级为一级,相应于一级安全等级的变异水平等级为低级,目标可靠度为95%,再根据查得目标可靠度变异水平等级查表1-13确定可靠度系数r γ=1.27
(10)判断结构是否满足要求
γr (σpr +σtr )= 1.27×(2.87+0.891)=4.78(Mpa)≦f r =5.0(Mpa)
因而,所选普通混凝土面层厚度h=260mm 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。