水泥路面结构计算书2016
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)3.1 交通分析 (2)3.2初拟路面结构 (4)3.3路面材料参数确定 (6)3.4 荷载疲劳应力 (10)3.5温度疲劳应力 (11)3.6验算初拟路面结构 (12)4接缝设计 (13)4.1纵向接缝 (13)4.2横向接缝 (14)5混凝土面板钢筋设计 (15)5.1 边缘补强钢筋 (15)5.2 角隅钢筋 (15)6材料用量计算 (15)6.1 面层 (15)6.2 基层 (16)6.3 垫层 (17)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4.1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0.35 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由表4-4可得该公路属于重交通等级。
水泥路面计算书
路基路面毕业设计2.6水泥混凝土路面设计计算书一、交通量计算表1轴载分配及换算二、确定交通等级板的平面尺寸选为宽4.0m,长4.5m ，纵缝为设拉杆的平缝，横缝为不设传力杆的假缝。
取纵缝边缘中部作为临界荷位。
由于该路为双车道，取方向分配系数为0.5，车道分配系数取1.0。
车道系数=车道分配系数⨯方向分配系数=1.0⨯0.5=0.5水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。
不同轴-轮型和轴载的作用次数，按式《规范》JTGD40-2006（3 .0 4-1）换算为标准轴载的作用次数。
161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ 《规范》JTGD40-2006（3.0.4-1） 30.432.2210i i P δ-=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-2 )或50.221.0710i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-3 ) 或 80.222.2410i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-4 )式中：Ns ——100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi ——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）； ——轴型和轴载级位数；iN ——各类轴型i 级轴载的作用次数；i δ——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，i δ=1；单轴-单轮时，按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-2）计算；双轴-双轮组时，按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-3）计算;三轴-双轮组时,按式《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-4)计算。
使用初期设计车道标准轴载次数：)d /(381276245.0次=⨯=s N 设计使用年限内临界荷位处标准轴载的累积作用次数:ηγγ⋅⋅⨯-+=s t N Ne 365]1)1[( 《规范》JTGD40-2006 (3.1.7)式中：Ne ── 设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次（次）； t ── 设计基准期（a ）t=20年；Ns ── 使用初期设计车道每日通过的标准轴载次数（次/日）； y ── 设计年限内交通量的平均年增长率(%),y=5%.η——车轮轮迹横向分布系数，按《公路混凝土路面设计规范》表A.4.4选用，η=0.2次7201061.135.0381205.0365]1)05.01[(⨯=⨯⨯⨯-+=Ne查《规范》JTGD40-2006 3.0.5属重交通 三、初布拟定道路结构层及力学计算由《规范》JTGD40-2006 表3.0.1知，相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。
路面结构设计计算书（原创）
路⾯结构设计计算书（原创）路⾯结构补强计算书1.轴载换算及设计弯沉值计算序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量1 北京BJ130 13.55 27.2 1 双轮组 24882 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 5953 黄河JN163 58.6 114 1 双轮组 2964 黄河JN360 50 110 2 双轮组 <3 2135 东风SP9250 50.7 113.3 3 双轮组 >3 2726 江淮AL6600 17 26.5 1 双轮组 53527 四平SPK6150 38 77.8 2 双轮组 >3 471 设计年限取 8年车道系数 .5 交通量平均年增长率 4.7 ％当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应⼒验算时，根据上述公式计算得：路⾯竣⼯后第⼀年⽇平均当量轴次 : 3512设计年限内⼀个车道上累计当量轴次 : 6055122当进⾏半刚性基层层底拉应⼒验算时 :路⾯竣⼯后第⼀年⽇平均当量轴次 : 4705设计年限内⼀个车道上累计当量轴次 : 8112001公路等级⼀级公路公路等级系数 1 ⾯层类型系数 1 基层类型系数 1路⾯设计弯沉值 : 26.4 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应⼒(MPa)1 中粒式沥青混凝⼟ 1 0.362 中粒式改性沥青混凝⼟ 0.9 0.323 ⽔泥稳定碎⽯ 0.5 0.264 ⽔泥稳定碎⽯ 0.4 0.212．原路⾯的计算弯沉值及当量回弹模量的计算本次外业资料收集中，对沿线各路段均采⽤BZZ-100标准轴载汽车，⽤贝克曼梁测定原有路⾯的弯沉值，每20m ～50m 测⼀点，对变化值较⼤路段进⾏加密检测，每车道、每路段的测点数不少于20点。
各路段的计算弯沉值按下式进⾏计算：路⾯回弹模量计算：公式如下：原路⾯计算弯沉值及当量回弹模量如下：3．拟定补强结构⽅案因考虑采⽤⽔泥稳定碎⽯就地再⽣技术，需铣刨⾯层并对⽼路20厘⽶基层进⾏再⽣，再⽣后强度不低于于⽼路强度，故对新加铺⽔泥稳定碎⽯基层（设计层位第3层）进⾏层底拉应⼒验算。
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2.6水泥混凝土路面设计计算书一、交通量计算表1轴载分配及换算二、确定交通等级板的平面尺寸选为宽4.0m,长4.5m ，纵缝为设拉杆的平缝，横缝为不设传力杆的假缝。
取纵缝边缘中部作为临界荷位。
由于该路为双车道，取方向分配系数为0.5，车道分配系数取1.0。
车道系数=车道分配系数⨯方向分配系数=1.0⨯0.5=0.5水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。
不同轴-轮型和轴载的作用次数，按式《规范》JTGD40-2006（3 .0 4-1）换算为标准轴载的作用次数。
161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ 《规范》JTGD40-2006（3.0.4-1） 30.432.2210i i P δ-=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-2 )或50.221.0710i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-3 ) 或 80.222.2410i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-4 )式中：Ns ——100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi ——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；n ——轴型和轴载级位数；iN ——各类轴型i 级轴载的作用次数；i δ——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，i δ=1；单轴-单轮时，按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-2）计算；双轴-双轮组时，按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-3）计算;三轴-双轮组时,按式《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-4)计算。
使用初期设计车道标准轴载次数：)d /(381276245.0次=⨯=s N 设计使用年限内临界荷位处标准轴载的累积作用次数:ηγγ⋅⋅⨯-+=s t N Ne 365]1)1[( 《规范》JTGD40-2006 (3.1.7)式中：Ne ── 设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次（次）； t ── 设计基准期（a ）t=20年；Ns ── 使用初期设计车道每日通过的标准轴载次数（次/日）； y ── 设计年限内交通量的平均年增长率(%),y=5%.η——车轮轮迹横向分布系数，按《公路混凝土路面设计规范》表A.4.4选用，η=0.2次7201061.135.0381205.0365]1)05.01[(⨯=⨯⨯⨯-+=Ne查《规范》JTGD40-2006 3.0.5属重交通 三、初布拟定道路结构层及力学计算由《规范》JTGD40-2006 表3.0.1知，相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。
路面结构计算书
路面结构计算书
道路工程路面结构计算书
交工验收弯沉值和层底拉应力计算
公路等级: 一级公路
新建路面的层数: 5
标准轴载: BZZ-100
层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差综合影响系数
(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) 1 细粒式沥青玛蹄脂碎石50 1400 201 1800 344 1
2 中粒式沥青混凝土50 1200 105 1600 187 1
3 粗粒式沥青混凝土80 1000 55 1200 60 1
4 水泥稳定碎石250 1500 150 1500 150 1
5 级配碎石200 250 0 250 0 1
6 新建路基36 1
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= 31.6 (0.01mm)
第2 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 35.7 (0.01mm)
第3 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 41.1 (0.01mm)
第4 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 52 (0.01mm)
第5 层路面顶面交工验收弯沉值LS= 195.8 (0.01mm)
路基顶面交工验收弯沉值LS= 258.8 (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σ( 1 )=-.17 (MPa)
第2 层底面最大拉应力σ( 2 )= .033 (MPa)
第3 层底面最大拉应力σ( 3 )= .016 (MPa)
第4 层底面最大拉应力σ( 4 )= .205 (MPa)。
水泥路面计算书【范本模板】
2.6水泥混凝土路面设计计算书一、交通量计算表1轴载分配及换算二、确定交通等级板的平面尺寸选为宽4。
0m,长4.5m ，纵缝为设拉杆的平缝,横缝为不设传力杆的假缝。
取纵缝边缘中部作为临界荷位。
由于该路为双车道，取方向分配系数为0.5，车道分配系数取1。
0。
车道系数=车道分配系数⨯方向分配系数=1。
0⨯0。
5=0。
5水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。
不同轴—轮型和轴载的作用次数，按式《规范》JTGD40-2006（3 .0 4-1）换算为标准轴载的作用次数。
161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ 《规范》JTGD40—2006（3。
0。
4-1） 30.432.2210i i P δ-=⨯ 《规范》JTGD40-2006 （3.0.4—2 ）或 50.221.0710i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40—2006 (3.0。
4—3 ) 或 80.222.2410i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 （3.0.4-4 ）式中：轴载 i P （kN ）轮组 每日通过次数i N （次/d)i δ16i )P(pBZZ —100d 的轴载（次/d ）50 单轴-单轮 888 412。
8534 0。
000015 5.4992 60 单轴-单轮 204 381。
72270。
000282 21.9597 70 单轴—双轮 2171 1 0.003320 7。
2077 110 单轴-双轮 888 1 4.594900 4080.2712 120 单轴-双轮 186 118。
4884003438.8424 2⨯120双轴—双轮183.20436-10⨯ 12。
1166510⨯69。
8861∑=7624Ns-—100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数;Pi-—单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；n ——轴型和轴载级位数;i N ——各类轴型i 级轴载的作用次数；i δ——轴-轮型系数,单轴—双轮组时,i δ=1；单轴—单轮时,按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-2)计算；双轴—双轮组时，按式《规范》JTGD40-2006（3。
水泥混凝土路面设计计算书
⽔泥混凝⼟路⾯设计计算书⽔泥混凝⼟路⾯设计计算书1、交通分析：三级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，，车轮横向分布系数取0.55。
交通年增长率为6.5﹪。
计算设计基准期内设计车道标准荷载累计作⽤次数为：交通分析：路⾯设计以双轮组单轴100kN为标准轴载，⼩于和等于40kN（单轴）和80kN(双轴)的轴载忽略不计。
属于中等交通。
2、初拟路⾯结构本路线所处丽江市，所在⾃然区划为Ⅴ，由可靠度设计标准表，相应于安全等级四级的变异⽔平等级为中～⾼，取中级。
根据三级公路、中等交通等级和中级变异⽔平等级，查表，初拟普通混凝⼟⾯层厚度为0.22⽶，基层拟选⽤0.18⽶⽯灰粉煤灰稳定粒料为基层，垫层为0.15⽶采⽤⽯灰稳定⼟；路⾯结构总厚0.55⽶。
普通混凝⼟⾯板的平⾯尺⼨为3.25×4⽶。
纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传⼒杆的假缝。
3、路⾯材料参数确定查《⽔泥混凝⼟路⾯设计规范》，取普通混凝⼟⾯层的弯拉强度标准值为4.5MPa ，相应弯拉模量标准为：42.810c a E MP =?，路基⼟基回弹模量aMP E 400=，⽯灰粉煤灰稳定粒料回弹模量aMP E 13001=，⽯灰稳定⼟回弹模量aMP E 6002=。
计算基层顶⾯当量回弹模量如下：ax MP h h E h E h E 101315.018.060015.0130018.022********2121=+?+?=++=12211221322311)11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x 1233)15.0600118.013001(4)15.018.0(1215.06001218.01300-?+?++?+?=2.57()MN m =?mE D h x x x 312.0)101357.212()12(3131=?==0.450.45010136.221 1.51() 6.221 1.51() 4.02640x E a E --=-=-=757.0)401013(44.11)(44.1155.055.00=?-=-=--E E b x110.75733001013() 4.0260.31240()195.82040bx t xaE E ah E MP E ===普通混凝⼟⾯层的相对刚度半径计算为：()1133280000.537()0.5370.22()0.618195.820ctE r h m E ==??=4、荷载疲劳应⼒标准轴载在临界荷载处产⽣的荷载应⼒计算为：0.620.620.0770.0770.6180.22 1.192ps ar h MP σ--==??=因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能⼒的应⼒折减系数87.0=r K 。
路面结构计算书
1、路面结构计算书1.1 水泥混凝土路面设计道路等级：城市主干道Ⅰ级；设计车速：50Km/h；设计荷载：公路－Ⅰ级；标准轴载：道路BZZ-100KN；路面类型：水泥混凝土路面；路面结构达到临界状态设计年限：30年；交通量达饱和设计年限：20年。
本次路面结构计算采用“《公路路面程序设计系统》HPDS2006”电算软件进行计算。
按一级公路标准等级进行计算。
变异水平的等级 : 中级可靠度系数 : 1.195面层类型 : 普通混凝土面层序号路面行驶车辆名称单轴单轮组的个数轴载总重(kN)单轴双轮组的个数轴载总重(kN)双轴双轮组的个数轴载总重(kN)三轴双轮组的个数轴载总重(kN)交通量1 标准轴载0 0 1 100 0 0 0 0 5420序号分段时间(年) 交通量年增长率1 10 9.6 ％2 10 7.2 ％3 10 6.4 ％行驶方向分配系数 .5 车道分配系数 .6轮迹横向分布系数 .22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 4 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----新建公路路基上修筑的基(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 250 13002 级配碎砾石 200 2503 新建路基 32基层顶面当量回弹模量 ET= 189.5 MPa中间计算结果 :HB= 260 r= .764 SPS= .97 SPR= 2.7BX= .53 STM= 1.87 KT= .46 STR= .85SCR= 3.55 GSCR= 4.12 RE=-17.6 %其中：HB-----拟定的混凝土面层厚度(mm)r------混凝土面层板的相对刚度半径(m)SPS----混凝土面层的荷载应力(MPa)SPR----混凝土面层的荷载疲劳应力(MPa)BX-----温度应力系数STM----混凝土面层的温度应力(MPa)KT-----温度疲劳应力系数STR----混凝土面层的温度疲劳应力(MPa)SCR----混凝土面层的综合应力(荷载疲劳应力与温度疲劳应力之和)(MPa)GSCR---可靠度系数与混凝土面层综合应力的乘积(MPa)RE-----GSCR与面层混凝土弯拉强度标准值的相对误差（％）设计车道使用初期标准轴载日作用次数 : 1626路面的设计基准期 : 30 年设计基准期内标准轴载累计作用次数 : 1.502976E+07路面承受的交通等级 :重交通等级基层顶面当量回弹模量 : 189.5 MPa混凝土面层设计厚度 : 260 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 260 mm---------------------------------------水泥稳定粒料 250 mm---------------------------------------级配碎砾石 200 mm---------------------------------------新建路基新建基(垫)层及路基顶面交工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数 : 2基（垫）层及路基交工验收综合影响系数 : 1标准轴载 : BZZ-100层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料 250 13002 级配碎砾石 200 2503 新建路基 32第 1 层顶面交工验收弯沉值 LS= 53.6 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算) 第 2 层顶面交工验收弯沉值 LS= 211.5 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算) 路基顶面交工验收弯沉值 LS= 291.1 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)1.2 沥青混凝土路面设计道路等级：城市主干道Ⅰ级；设计车速：50Km/h；设计荷载：公路－Ⅰ级；标准轴载：道路BZZ-100KN；路面类型：沥青混凝土路面；路面结构达到临界状态设计年限：15年；交通量达饱和设计年限：20年。
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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。