公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例
水泥混凝土路面厚度计算
2
混凝土面层板旳温度翘曲应力系数CL
cosh x ex ex
CL
1
sinh t cos t cosh t sin t cos t sin t sinh t cosh t
2
t L / 3r
温度疲劳应力系数kt
kt
fr
t.max
at
t . max
fr
bt
ct
6 温度应力计算----弹性地基双层板模型
不同轴重级位旳设计轴载当量换算系数 车道使用早期旳设计轴载日作用次数
k p,ij
Pij Ps
16
Ns
ADTT 3000
i
ni
(k p,ij pij )
j
各类车辆旳设计轴载当量换算系数
k p,k k p,ij pij
ij
车道使用早期旳设计轴载日作用次数
N s ADTT (k p,k pk )
横向胀缝：确保板在温度升高是能部分伸长，从而防止路面 板在热天旳拱胀和折断破坏，同步胀缝也能起到缩缝旳作用。 在邻近桥梁或其他固定构筑物处，或者与其他道路相交处， 应设横向胀缝。
3 路面材料参数拟定
4 力学模型旳选择
弹性地基单层板模型
合用于粒料基层上混凝土面层旧沥青路面加铺混凝土面层， 面层板下列部分按弹性地基处理
横向接缝设置（缩缝、胀缝和施工缝）：
横向施工缝：每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须 设横向施工缝，其位置宜选在缩缝或胀缝处，设在缩缝处旳 施工缝，应采用加传力杆旳平缝，设在胀缝处旳施工缝，其 构造同胀缝；
横向缩缝：确保板因温度和湿度旳降低而收缩时沿该单薄断 面缩裂，从而防止产生不规则裂缝。应采用假缝形式，极重、 特重和重交通荷载公路旳横向缩缝，中档和轻交通荷载公路 邻近胀缝或自由端部旳3条横向缩缝，收费广场旳横向缩缝， 应采用设传力杆假缝；
水泥混凝土路面板厚计算
力(MPa)； σps——标准轴载PS 在四边自由板的临界荷位处产生
的荷载应力(MPa) ； kr ——考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设
拉杆的平缝时，kr =O.87～O.92(刚性和半刚性基层取低值， 柔性基层取高值)；纵缝为不设拉杆的平缝或自由边时，kr =1.O；纵缝为设拉杆的企口缝时，kr=0.76～O.84；
水泥混凝土路面板厚计算
板 厚 计 算 流 程 图
首先，根据相关的设计依据，进行行车道路面结构的 组合设计(初拟路面结构，包括路床、垫层、基层和面层 的材料类型和厚度)。
其次并按水泥混凝土面层厚度建议范围，依据交通等 级、公路等级和所选变异水平等级初选混凝土板厚度。
然后，参照混凝土板厚度计算流程，分别计算荷载疲 劳应力和温度疲劳应力。
调查分析双向交通的分布情况，选取交通量方向分配 系数，一般情况可采用O.5。依据设计公路的车道数，参 照下表确定交通量车道分配系数。
使用初期年平均日交通量(双向)乘以方向分配系数和 车道分配系数，即为设计车道的年平均日货车交通量量 (ADTT)。
2.设计基准期内交通量的年平均增长率
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gr。
kf ——考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲 劳应力系数计算确定；
kc——考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综 合系数，按公路等级查表确定。
3.标准轴载PS 在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力 计算
式中： σps——标准轴载PS 在四边自由板临界荷位处产生的
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
水泥混凝土路面厚度计算书
水泥混凝土路面厚度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：高速公路路基土质：粘质土路面宽度(m)：15初期标准轴载：1500交通量平均增长：8板块厚度(m)：0.27基层厚度(m)：0.18垫层厚度(m)：0.15板块宽度(m)： 4.5板块长度(m)： 5路基回弹模量：28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： 4.5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》，本道路的等级为高速公路，故设计基准期为30年，安全等级为一级。
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.22。
，交通量的年增长率为5%。
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=1.364496E+07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：重交通等级。
三、初拟路面结构初拟水泥混凝土路面厚度为：0.27m，基层选用刚性和半刚性材料，厚度为0.18m，垫层厚度为0.15m。
水泥混凝土面板长度为：5m，宽度为4.5m。
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：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31000MPa。
路基回弹模量选用：28MPa。
混凝土路面厚度设计标准
混凝土路面厚度设计标准一、前言混凝土路面作为公路建设的重要组成部分，其厚度设计是保证路面强度和使用寿命的重要因素。
本文将从设计依据、厚度计算、设计参数等方面，详细介绍混凝土路面厚度设计标准。
二、设计依据混凝土路面厚度设计应遵循以下标准：1.《公路工程混凝土路面设计规范》（JTG D50-2017）2.《公路工程设计标准》（JTG B01-2014）3.《公路工程施工与验收规范》（JTG F40-2004）4.《公路工程质量验收规范》（JTG H20-2017）5.《公路工程沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）三、设计参数混凝土路面的设计参数包括材料参数、环境参数和荷载参数。
1.材料参数混凝土路面的材料参数包括混凝土强度等级、混凝土厚度、水泥用量、骨料用量、水灰比等。
其中，混凝土强度等级应根据路面所在区域的气候条件、交通量、荷载类型等因素综合考虑确定。
2.环境参数混凝土路面的环境参数包括气候条件、地理位置、地形地貌等。
其中，气候条件包括温度、降雨量、湿度等，应根据路面所在地区的气候条件确定。
3.荷载参数混凝土路面的荷载参数包括车辆荷载、轮压、轴距、速度等。
其中，车辆荷载应根据路面所在地区的货物运输量、车辆类型等因素综合考虑确定。
四、厚度计算混凝土路面的厚度计算应根据设计参数进行综合计算。
具体计算方法如下：1.根据路面所在区域的气候条件、交通量、荷载类型等因素综合考虑，确定混凝土强度等级。
2.根据路面设计标准，确定混凝土厚度。
3.根据所选用的混凝土强度等级、混凝土厚度、水泥用量、骨料用量、水灰比等参数，计算混凝土的抗压强度。
4.根据路面所在地区的气候条件、地理位置、地形地貌等因素，确定荷载参数。
5.根据所确定的荷载参数，计算混凝土路面的弯曲应力。
6.根据混凝土路面的弯曲应力和抗压强度，计算混凝土路面的厚度。
7.根据计算结果，对混凝土路面的厚度进行调整。
五、设计实例以一条道路为例，假设路面所在地区为北京市，设计交通量为2000辆/日，道路设计速度为60km/h，轴重为100KN，轴距为4m，混凝土强度等级为C30，混凝土厚度为25cm，水泥用量为350kg/m3，骨料用量为1100kg/m3，水灰比为0.5。
普通水泥【混凝土】路面厚度计算示例
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002示例：普通水泥混凝土路面厚度计算示例公路自然区划II区拟新建一条二级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽9m。
经交通调查得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2100。
试设计该路面厚度。
解：1.交通分析由表3.0.1（课本16-20），二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级。
由表A.2.2（课本16-3），临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.39。
取交通量年平均增长率为5％。
按式(A.2.2)（课本16-4）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属重交通等级。
公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站0.17～0.22二级及二级以下公路行车道宽>7m 0.34～0.39 行车道宽≤7m0.54～0.622.由表3.0.1（课本16-20），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，查表4.4.6（课本16-17），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。
3.路面材料参数确定按表3.0.6（16-23、16-25），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。
交通等级特重重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值（MPa） 5.0 5.0 4.5 4.0钢纤维混凝土的弯拉强度标准值（MPa） 6.0 6.0 5.5 5.0查附录F.1（表16-14），路基回弹模量取30MPa。
查附录F.2（表16-27），低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa。
按式(B．1．5)（式16-53）计算基层顶面当量回弹模量如下：普通混凝土面层的相对刚度半径按式(B.1.3.2)(课本16-50b)计算为4．荷载疲劳应力 按式(B.1.3)（16-52a ），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为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。
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）（1）二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74.8×10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）（1）一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×10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+0.01m ；示例 3 碾压混凝土基层上混凝土面板厚度计算要点（弹性地基双层板模型）（2）板底当量回弹模量值 Et=130 MPa ；（3）设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=250 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）面层与基层竖向接触刚度设夹层取 3000 MPa,不设夹层按式（B.5.2-5）计算；（6）设计厚度0.31m=计算厚度0.30m+0.01m ；示例 4 面层复合板的厚度计算（1） 一级公路 设计轴载累计作用次数 Ne=400×10次 重交通荷载等级； （2） 板底当量回弹模量值 Et=110 MPa ；（3） 设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN ；（4） 先计算出复合板的等效弯曲刚度c D ~、c h ~等效厚度、半刚性基层板的弯曲刚度b D 、路面结构总想对刚度半径g r ，再计算复合板的荷载、温度应力；（5） 计算厚度0.08m 的橡胶水泥混凝土与0.17m 的普通混凝土复合而成的面层满足要求。
水泥混凝土路面厚度计算，建筑专业应该知道这些
水泥混凝土路面厚度计算，建筑专业应该知道这些
水泥混凝土路面是一种高级路面，是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面。
水泥混凝土路面是一种刚度较大、扩散荷载应力能力强、稳定性好和使用寿命长的路面结构。
水泥混凝土路面有素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土等各种路面。
当混凝土路面已破损，一般可于其上加铺沥青混凝土层，其厚度至少为15～20厘米，以防裂缝和接缝反映到沥青层上。
如用新混凝土进行加层，则有如下三种形式：
1、结合式加层：先将旧路面凿毛，涂上水泥浆或环氧树脂，再铺新混凝土层，使它与旧路面结合良好。
2、部分结合式加层：先清洗旧路面，再铺新混凝土层，它和旧路面结合较差。
3、隔离式加层：在旧路面上先铺一层油毡或2～3厘米厚的粗砂或沥青砂，再铺新混凝土层。
混凝土路面坚固耐用，能适应现代高速、重载而繁密的汽车运输的要求，养护维修费用也少，所以在飞机场跑道、高速公路、干线公路、城市道路、厂矿道路以及停车站场上采用较多。
它也特别适用于隧道内路面和过水路面。
- 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)。
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=11.6t
2.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1.2
3.总轴重的计算
总轴重=轴重*作用系数=11.6*1.2=13.92t
4.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。
总结起来，混凝土板厚度的计算是公路水泥混凝土路面设计的重要步
骤之一、通过合理的计算和设计，可以保证道路的使用寿命和交通安全。
在进行混凝土板厚度的计算时，需要考虑设计车辆组合的轴重、作用系数
和总轴重等因素，并结合实际情况进行调整和优化。
这是一个复杂的过程，需要结合相关规范和经验进行综合考虑。