沥青路面设计计算

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沥青路面设计指标计算

沥青路面设计指标计算

新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。

应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标,并应符合下列规定:1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。

2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。

3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择;当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定:1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值,应满足下式要求:γa l s≤l d式中:γa——沥青路面可靠度系数;l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值(0.01mm);l d——路表的设计弯沉值(0.01mm);2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变,应满足下式要求:γaεt≤[εR ]式中:εt——沥青层层底计算的最大拉应变;[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。

3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度,应满足下式要求:γa σm ≤[σR ]式中: σm ——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力(MPa );[σR ]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度(MPa )。

4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度,应满足下式要求:γa τm ≤[τR ]式中: τm ——沥青面层计算的最大剪应力(MPa );[τR ]——沥青面层的容许抗剪强度(MPa )。

三、 沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定:l d =600 N e -0.2A c A s A b式中 : A c ——道路等级系数,快速路、主干路为1.0,次干路为1.1,支路为1.2;A s ——面层类型系数,沥青混合料为1.0,热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1;A b ——基层类型系数,无机结合料类(半刚性)基层1.0,沥青类基层和粒料基层1.6。

(整理)沥青路面设计计算书

(整理)沥青路面设计计算书

第六章沥青路面设计计算说明书 6.1 交通量计算及分析6.1.1 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算表6-1 轴载换算表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 小客车11.5 23 1 双轮组0 23002 中客车16.5 23 1 双轮组0 10003 大客车28.7 68.2 1 双轮组0 3054 小货车25.75 59.5 1 双轮组0 19005 中货车28.7 69.2 1 双轮组0 5506 中货车23.7 69.2 1 双轮组0 9507 大货车49 101.6 1 双轮组0 6008 其他车50.2 104.3 1 双轮组0 4009 拖挂车60 100 2 四轮组>3 65设计年限15 车道系数0.5 交通量平均年增长率9.5 %6.1.2 累计标准轴次计算结果一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 2725 ,属重交通等级。

当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 3332设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 17302620 ,属重交通等级。

当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 2568设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 13335280 ,属重交通等级。

路面设计交通等级为重交通等级。

6.2 干燥状态确定土基回弹模量计算设置:输入计算土基回弹模量:E0=60MPa6.2.1 方案一(半刚性基层)6.2.1.1 基本参数新建路面的层数: 5路面设计层层位: 5标准轴载:BZZ-100 设计层最小厚度:150 (mm)6.2.1.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数公路等级高速公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1路面设计弯沉值: 20.9 (0.01mm)表6-2 容许拉应力表层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1.5 0.432 中粒式沥青混凝土 1.2 0.343 粗粒式沥青混凝土0.8 0.234 水泥稳定碎石0.6 0.28根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)的建议值确定各结构层设计参数。

沥青路面设计指标计算

沥青路面设计指标计算

新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。

应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标,并应符合下列规定:1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。

2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。

3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择;当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定:1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值,应满足下式要求:γa l s≤l d式中:γa——沥青路面可靠度系数;l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值(0.01mm);l d——路表的设计弯沉值(0.01mm);2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变,应满足下式要求:γaεt≤[εR ]式中:εt——沥青层层底计算的最大拉应变;[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。

3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度,应满足下式要求:γaσm≤[σR]式中:σm——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力(MPa);[σR]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度(MPa)。

4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度,应满足下式要求:γaτm≤[τR]式中:τm——沥青面层计算的最大剪应力(MPa);[τR]——沥青面层的容许抗剪强度(MPa)。

三、沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定:l d=600 N e-0.2A c A s A b式中:A c ——道路等级系数,快速路、主干路为1.0,次干路为1.1,支路为1.2;A s ——面层类型系数,沥青混合料为1.0,热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1;A b ——基层类型系数,无机结合料类(半刚性)基层1.0,沥青类基层和粒料基层1.6。

沥青路面工程量计算规则

沥青路面工程量计算规则

沥青路面工程量计算规则一、引言沥青路面工程量计算是指根据道路设计要求,计算沥青路面工程所需的原材料、人工和机械设备的数量,以及施工时间和费用等。

正确的工程量计算是保证沥青路面工程质量和进度的重要前提,因此具有重要意义。

本文将介绍沥青路面工程量计算的一般规则和方法。

二、工程量计算的主要内容1. 沥青混合料的计算沥青混合料是沥青路面工程的主要材料之一,计算其用量是工程量计算的重要内容。

计算时需要考虑路面的长度、宽度和厚度等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。

根据这些参数,可以计算出所需的沥青混合料的总重量。

2. 骨料的计算骨料是沥青混合料的组成部分之一,计算其用量也是工程量计算的重要内容。

计算时需要考虑骨料的种类、粒径和容重等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。

根据这些参数,可以计算出所需的骨料的总重量。

3. 沥青的计算沥青是沥青路面工程的另一个主要材料,计算其用量同样是工程量计算的重要内容。

计算时需要考虑沥青的种类、质量和容重等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。

根据这些参数,可以计算出所需的沥青的总重量。

4. 其他材料的计算除了沥青混合料、骨料和沥青外,沥青路面工程还需要其他材料,如水泥、沙子和石子等。

这些材料的计算同样是工程量计算的重要内容。

计算时需要考虑这些材料的种类、质量和容重等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。

根据这些参数,可以计算出所需的其他材料的总重量。

5. 人工和机械设备的计算沥青路面工程还需要一定数量的人工和机械设备,计算其数量和工时同样是工程量计算的重要内容。

计算时需要考虑沥青路面工程的施工难度和施工时间等因素。

根据这些因素,可以计算出所需的人工和机械设备的数量和工时。

6. 施工时间和费用的计算根据沥青路面工程的工程量和施工难度等因素,可以计算出施工时间和费用。

施工时间的计算需要考虑施工的连续性和效率等因素,施工费用的计算需要考虑材料和人工等成本。

沥青路面设计完整计算书

沥青路面设计完整计算书
计算基础资料数据汇总见下表:
1
项目类型参数
项目类型
新建项目
设计弯沉(0.01mm)
未知
2
验算内容
验算方式
弯拉应力验算
3
交通参数设置
公路等级
高速公路
路面等级
高级路面
设计使用年限(年)
15
基层类型系数
1
面层类型系数
1
轴载类型
累计标准轴载
累计作用次数Ne(万次/车道)
850
4
土基模量参数
土基模量(MPa)
结构组合(面层+基层+底基层)
1
层号
1
2
是否控制层位

3
材料类型
沥青混凝土类
4
材料名称
中粒式密级配沥青混凝土
5
15度材料模量(MPa)
1800
6
20度材料模量(MPa)
1200
7
材料厚度(cm)
4
8
劈裂强度(MPa)
1
9
泊松比
0.25
10
层号
2
11
是否控制层位

12
材料类型
沥青混凝土类
13
材料名称
粗粒式密级配沥青混凝土
24.7
3
设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数(万次)
8504Βιβλιοθήκη 路面第1层厚度(cm)4
5
路面第2层厚度(cm)
6
6
路面第3层厚度(cm)
30
7
路面第4层厚度(cm)
36.6
8
设计控制层厚度(cm)
36.6
9

沥青路面抗剪设计计算

沥青路面抗剪设计计算

沥青路面抗剪设计计算沥青路面抗剪设计计算是路面设计中的重要环节之一。

在车辆载荷和自然环境等因素的作用下,路面需要具备一定的抗剪能力,以防止车辙、推移和裂缝等损坏。

下面将从以下几个方面进行沥青路面抗剪设计计算:一、路面结构层材料选择选择合适的路面结构层材料是抗剪设计的基础。

常用的沥青路面结构层材料包括沥青混合料、水泥混凝土和自然碎石等。

根据道路等级、交通量和自然环境等因素,选择具有合适强度和稳定性的材料。

二、路基承载能力分析路基是路面的基础,其承载能力直接影响到路面的抗剪能力。

根据车辆载荷和路基土质类型,对路基进行承载能力分析,确定路基的沉降量和变形量,以便对路面结构层进行合理设计。

三、路面结构层设计根据道路等级和交通量等因素,设计合适的路面结构层。

一般沥青路面结构层包括面层、基层和底基层等。

面层应具有足够的抗剪强度和耐磨性,基层应具有足够的承载能力和稳定性,底基层应具有足够的抗压强度和防冲刷能力。

四、抗剪强度计算根据路面结构层材料类型和路基承载能力等因素,对抗剪强度进行计算。

常用的抗剪强度计算方法包括摩擦力法、剪切法、弯沉法等。

通过计算,确定路面结构层的厚度和材料配比等参数。

五、抗剪安全系数计算为了确保路面的抗剪安全,需要计算抗剪安全系数。

抗剪安全系数是指路面实际抗剪强度与设计抗剪强度之比。

根据不同的道路等级和交通量等因素,选择合适的抗剪安全系数。

综上所述,沥青路面抗剪设计计算是路面设计中的重要环节之一。

通过合理的材料选择、路基承载能力分析、路面结构层设计、抗剪强度计算和抗剪安全系数计算,可以确保路面的抗剪能力达到要求,延长路面的使用寿命。

一级公路沥青路面结构设计计算实例

一级公路沥青路面结构设计计算实例

一级公路沥青路面结构设计计算实例一级公路是国家重点建设的高速公路,需要经过严格的设计计算才能确保路面的质量和安全。

下面是一级公路沥青路面结构设计的一个实例,包括路基设计、沥青路面厚度计算以及路面结构层的设计。

1.路基设计:路基是公路的基础层,承受着交通荷载的传递和分布。

路基设计主要考虑的因素包括:土质和胀缩性,交通量和荷载频率,基床沉降和变形,以及排水和防渗等。

在这个实例中,我们以典型的路基设计参数为例进行计算。

根据实际情况,我们假设路基的土质为砂土,没有明显的胀缩性。

交通量为每天6000辆,荷载频率为20,基床沉降和变形可容许值为30mm,路基的排水和防渗设计要求满足A2级。

计算方法:首先,计算基床厚度:H_base = 0.05 * N * P * f (单位:m)其中,N为每天通过的车辆数,P为荷载频率,f为修正系数,根据表1查得当P=20时,f=1.0。

带入数据,我们得到基床厚度 H_base = 0.05 * 6000 * 20 * 1.0 = 600mm。

然后,计算沥青路面的修正系数 k :k = H_base / (H_base + H) ,其中,H为沥青路面厚度。

根据实际情况和设计要求,可以选择不同宽度的沥青路面厚度。

2.沥青路面厚度计算:在这个实例中,我们选择沥青路面的宽度为6m,根据设计要求,计算沥青路面的厚度。

计算方法:首先,计算水平交通荷载分布系数:Z=1.28+0.03W+0.003W^2,其中,W为车道的有效宽度。

带入数据,我们得到Z=1.28+0.03*6+0.003*6^2=1.67然后,计算沥青路面最小厚度:H_min = (P * Z) / k ,其中,P为荷载频率。

带入数据,我们得到H_min = (20 * 1.67) / (0.6) ≈ 55.7mm。

最后,根据设计要求,选择适当的沥青路面厚度为70mm。

3.路面结构层设计:路面结构层是由多层不同材料组成的,可以有效地承受交通荷载并分散载荷。

沥青路面厚度代表值计算公式

沥青路面厚度代表值计算公式

沥青路面厚度代表值计算公式
XL=X- ta*S/√n
在公式:
XL - 厚度代表值(算术平均值的置信下限)
X - 平均厚度,
S - 标准差;
n - 检测到的点数;
Ta - 分布表的系数与点数和保证率(或置信度a)。

扩展资料
沥青铺面设计建议
(1)可以考虑路面结构在多种综合损坏条件下的设计控制标准;(2)可以考虑沥青混合料的粘弹性和粒料的非线性;
(3)沥青路面设计中可以采用材料的动态弹性模量;
(4)考虑路面材料对动态荷载的响应;
(5)将路面结构使用性能和功能特性结合起来;
(6)荷载同时考虑垂直荷载和刹车、转弯时的水平力;
(7)考虑寿命与费用的关系。

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(包括车辆的前、后轴),均应按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数 N 。

kN \ C 1C 2n ii 彳《规范》3.1.2-1沥青混凝土路面计算书「、交通量的计算根据任务要求,其中与路面损坏有关的各类车俩交通量如下表1、计算累计当量轴次累计当量轴次表 表2-1当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时,凡轴载大于 25KN 的各级轴载式中:N e[(1《规范》JTG D50-2006 (3.1.7)式中:t :设计年限,三级公路 t=8年; N:路面竣工后第一年的平均日当量轴次; :设计年限内交通量的平均年增长率,=0.05:车道系数,三级公路取, =0.6N-标准轴载的当量轴次(次d ); n-被换算车型的各级轴载作用次数( 次d ); P 赫准轴载(KN );R-被换算车型的各级(单根)轴载(KN );C i -被换算车型各级轴载的轴级系数,当轴间距大于 3m 时,按单独的一个 轴计算,轴数系数即为 m ;当轴间距小于3m 时,按双轴或多轴计算,轴数系数为 C=1+1.2(m-1)(《规范》JDGD50-2006(3.1.2-2)); C 2-被换算轴载的轮组系 数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38.当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时, 凡大于50K N 的轴载均(包括车辆的前、后 轴)应按照下式换算成标准轴载 P 的当量周次N'《规范》3.1.2-3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 );C 1'-被换算车型各级轴载的轴数系数,以拉应力为设计指标时,双轴或多轴的轴 数系数按 G=1+2(m-1)(《规范》JTGD50-2006(3.1.2-4))计算; C 2'-被换算轴载的轮组系数,单轮组为 18.5,双轮组为1.0,四轮组为0.09。

其余符号含义参照式子(3.1.2-1)2、设计车道累计当量轴次 N eN e〔1 -1!365卜「 V〔 1 0.05 8 3650.052801.85 0.65 = 6.35 106次0.05h1 40.376、10.65E2E112001400= 0.86 E 0=-350.029E 2 1200查三层体系弯沉系数诺莫图8-11 得口 =6.1 匕=1.42,则 k 2-——NJ1 0.05 365412334 0.65 = 9.28 10次由《规范》JTG-D50表3.18查得,属中等交通。

、确定路基干湿类型路线经过的地区属于 VI ?区,土质为砾石类土,含有少量的粘土,根据勘测知此路段路基属于干燥类路基。

对于此类土,其路基分界稠度为1.05,因此取路基的平均稠度为 1.05。

由JTG-D50表F.0.3查得土基的回弹模量Eo=35MPa>30MPa 。

三、初步拟定路面结构层及力学计算参数细粒式 4cm 1400MPa 简化 为中粒式8cm 1200MPa细粒式 h=4cm E 1=1200水泥稳定碎石 20cm 1600MPa 中粒式 H=? E 2=1000天然砂砾 ? 200MPa 土 基E )=35MPa土基35MPa且14000.。

2910.582^:k 1F 2 0.7 10.65 6.1 1.42 0.54H又查得 4.15 H =4.15 10.65 =44.2cm代入当量厚度换算公式《路基路面工程》公式8-27 :n -AH 八0i =21.1600 20044.2 =8 20 24——:h42-4V1200 V1200 解得:h4=28.8得h4=28.8cm,即水泥稳定沙砾层厚度取30cmo初步拟定路面结构层及力学计算参数表表2-2四、验算该路面结构根据经验与内力分析,基层同面层的回弹模量比不应小于0.30,土基与基层的模量比应为0.08-0.401、按弯沉指标计算水泥稳定砂砾层厚度h3设计弯沉:I d =600肌心代A s代《规范》JTG D50-2006 (8.0.5)6N e ――设计年限内一个车道上累计轴次,取N e= 9.28 10 (次)A――公路等级系数,三级路公路取 1.2A s ――面层类型系数,取 1.0A b ――基层类型系数,该路面结构为半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时, 取A b =1.0e 6 -0.2l d =600 9.28 106 1.2 1.0 1.0 = 29.1 0.01mm综合修正系数F=1.6/、0.38 卢 、°.36(20006 丿《规范》JTG D50-20060.09 N《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-2)0.09 (9.28 106严/1.2 二2.558(8.0.12-2)二级公路所用车辆荷载为:标准轴载P=100KNI s ――路面实际弯沉,当设计计算路面厚度时实际弯沉按设计弯沉取值,即 I s =29.1 (0.01 mm )E 0 ――路基土回弹模量, £=35 MPap ――标准轴载轮胎接地压强, p=0.7MPa 路基路面P 9 1 21 36――当量圆半径,6= — d=^ = 10.65路基路面P 92 2NJ.38 N ,0.36厂仆“丫 29.1 、, 35、054F =1.63汉 ------------- | 汉——|= 0.54€000x10.65 丿 Q7 丿2、验算细粒式沥青混凝土面层层底拉应力 (仍以上述求h 3时简化的三层体系求解)细粒式 4cm 2000MPa 简 化 为中粒式 8cm 1800MPa 细粒式 h=4cm E r = 2000MPa 水泥稳定碎石 203500MPa中粒式 H=? E 2 =1800MPa天然砂砾 30cm 200MPa 土 基E 0=35MPa土基 35MPaAC-13抗拉强度结构系数:容许拉应力:--sp K S 丄00.469M P a2.558《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-1)h16=0.37610.65 巨巡“667E12000段二"032E21800沥青混凝土层底将受压应力(或拉应力很微小),应视为拉应力验算通过。

AC-16K S 0.09 N e0.02.A c《规JTG D50-2006 (8.0.6-2)-2.558—R K S10.391M P a2.558 《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-1)=8 20 09350030 0 9200= 52.48cm\ 18005248=4.9310.65查《路基路面工程》诺谟图8 —13,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明中粒式3、验算中粒式沥青混凝土面层层底拉应力将五层体系简化成上层为粗粒式沥青混凝土,中层为水泥稳定沙砾以及土基组成的三层体系。

中粒式4cm 2000MPa简粗粒式8cm 1800MPa 中粒式h= ?E1 =1800MPa化E2 =3500MPa 水泥稳定碎石20cm 3500MPa为水泥稳定碎石H=?天然砂砾30cm 200MPa 土基E0=35MPa 土基35MPaAC-20中粒式沥青混凝土抗拉强度结构系数:容许拉应力:H =20 30 0.920021.25V 3500= 0.09 (9.28 106)0.则:h l =0.7516E 2 E 13500 1800= 1.94E 。

_ 35E 2 3500-0.0121.46 10.65= 1.995查《路基路面工程》诺谟图 8 —13,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明粗粒式 AC-25沥青混凝土层底将受压应力(或拉应力很微小)4、验算水泥稳定碎石层层底拉应力抗拉强度结构系数:,应视为拉应力验算通过。

k s. 6 0.110.359.28 106二1.703《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-3)h 20、• " 10.65 =1.878E 2E 1200 = 0.057350035200 = 0.175容许拉应力:d sp 0 5■ 'R0.294MPak s 1.703由于水稳层下有天然砂砾, 故将水泥稳定沙砾层作为上层,天然砂砾层作为中层, 以下为下细粒式 4cm 2000MPa 简 化 为中粒式 8cm 1800MPa 水泥稳定碎石 h=? E 1=3500MPa 水泥稳定碎石20cm 3500MPa 天然砂砾 H=35cm E 2 =200MPa 天然砂砾 30cm 200MPa土 基E 0=35MPa土 基 38MPa查《路基路面工程》诺谟图8—13,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明水泥稳定E0E2E i 1200 1400 = 0,86 查《路基路面工程》诺谟图 8—11 得二=6.1 & =1.42H 44.767…4.2036 10.65 E 035 小■=0.029E 2 1200k 2 =0.57沙砾层底将受压应力(或拉应力很微小) ,应视为拉应力验算通过。

5、弯沉验算:采用计算水泥稳定沙砾时结构层换算体系。

H=h i2.4E i .8 20 2.4 1600 30 2.4 200 .44,767v . E 2 ,1200 1200理论弯沉系数:)一冷点2=6.1 1.42 0.57 =4.937路表轮中心处的实际弯沉 l s 为:1 .61产 丸1.61 , __ _ 1 03 _ 0.58 G L,—亠 — 1 03 — 0 58 4.937 、 l s = 4398 Op E 0= 4398 汉 10.65 汉 0.7 x 35 疋--------------- 1 1已丿 <1400 丿 因为 l s =28.698(0.01mm )<l d =29.1 (0.01mm )所以弯沉验算通过。

6、防冻验算:总厚度 62cm防冻层厚度最小 1.6m1.2m+1.59m=2.79m 大于 1.6m所以防冻厚度验算通过。

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