水泥混凝土路面设计(最新规范)

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最新《公路水泥混凝土路面设计规范》

最新《公路水泥混凝土路面设计规范》

最新《公路水泥混凝土路面设计规范》本文档旨在介绍公路水泥混凝土路面设计规范的背景和目的。

《公路水泥混凝土路面设计规范》是当前公路建设领域规范性文件的最新版本,它为公路水泥混凝土路面的设计提供了指导和标准,以确保道路的安全性、可靠性和持久性。

公路水泥混凝土路面是公路交通系统中常见的道路类型之一。

它由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合制成的混凝土路面,具有良好的承载能力、耐久性和抗水冲击能力。

为了保证公路水泥混凝土路面的设计和施工质量,制定和实施规范是非常必要的。

本规范的目的是确保公路水泥混凝土路面的设计符合相关技术要求和标准,以提高路面的使用寿命,降低维护成本,并为用户提供舒适、安全的行车环境。

同时,规范还对水泥混凝土路面的设计原则、材料选用、结构设计、施工工艺等方面进行了详细阐述,并提供了相关的技术参数和建议。

设计、施工和维护机构、公路工程从业人员以及相关技术人员应准确理解和遵守本规范的要求,以确保公路水泥混凝土路面的设计与施工质量达到规范所要求的水平。

设计参数本文档旨在详细解释公路水泥混凝土路面设计中涉及的各种参数和标准。

在进行公路水泥混凝土路面的设计时,以下参数需要被考虑和确定:荷载参数:荷载参数是指在公路使用过程中施加在路面上的各种载荷,如车辆荷载、轴重、车速等。

根据不同的路段和设计要求,需要合理确定适当的荷载参数。

荷载参数:荷载参数是指在公路使用过程中施加在路面上的各种载荷,如车辆荷载、轴重、车速等。

根据不同的路段和设计要求,需要合理确定适当的荷载参数。

材料参数:材料参数包括混凝土强度、抗剪强度、压缩强度、弹性模量等。

在设计公路水泥混凝土路面时,需要使用符合相关标准和规范的材料,并确保其参数符合设计要求。

材料参数:材料参数包括混凝土强度、抗剪强度、压缩强度、弹性模量等。

在设计公路水泥混凝土路面时,需要使用符合相关标准和规范的材料,并确保其参数符合设计要求。

材料参数:材料参数包括混凝土强度、抗剪强度、压缩强度、弹性模量等。

公路水泥混凝土路面设计要求规范

公路水泥混凝土路面设计要求规范

1总则1.0.1 为适应交通运输发展和公路建设的需要,提高水泥混凝土路面的设计质量和技术水平,保证工程安全可靠、经济合理,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建和改建公路和水泥混凝土路面设计。

1.0.3 水泥混凝土路面设计方案,应根据公路的使用任务、性质和要求,结合当地气侯、水文、土质、材料、施工技术、实践经验以及环境保护要求等,通过技术经济分析确定。

水泥混凝土路面设计应包括结构组合、材料组成、接缝构造和钢筋配制等。

水泥混凝土路面结构应按规定的安全等级和目标可靠度,承受预期的荷载作用,并同所处的自然环境相适应,满足预定的使用性能要求。

1.0.4 水泥混凝土路面设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语、符号2.1 术语2.1.1 水泥混凝土路面cement concrete pavement以水泥混凝土做面层(配筋或不配筋)的路面,亦称刚性路面。

2.1.2 普通混凝土路面plain concrete pavement除接缝区和局部范围外面层内均不配筋的水泥混凝土路面,亦称素混凝土路面。

2.1.3 钢筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。

2.1.4 连续配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋,横向不设缩缝的水泥混凝土路面。

2.1.5 钢纤维混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。

2.1.6 复合式路面composite pavement面层由两层不同类型和力学性质的结构层复合而成的路面。

2.1.7 水泥混凝土预制块路面concrete block pavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。

公路水泥混凝土路面设计规范

公路水泥混凝土路面设计规范

1总则1.0.1 为适应交通运输发展和公路建设的需要,提高水泥混凝土路面的设计质量和技术水平,保证工程安全可靠、经济合理,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建和改建公路和水泥混凝土路面设计。

1.0.3 水泥混凝土路面设计方案,应根据公路的使用任务、性质和要求,结合当地气侯、水文、土质、材料、施工技术、实践经验以及环境保护要求等,通过技术经济分析确定。

水泥混凝土路面设计应包括结构组合、材料组成、接缝构造和钢筋配制等。

水泥混凝土路面结构应按规定的安全等级和目标可靠度,承受预期的荷载作用,并同所处的自然环境相适应,满足预定的使用性能要求。

1.0.4 水泥混凝土路面设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语、符号2.1 术语2.1.1 水泥混凝土路面cement concrete pavement以水泥混凝土做面层(配筋或不配筋)的路面,亦称刚性路面。

2.1.2 普通混凝土路面plain concrete pavement除接缝区和局部范围外面层内均不配筋的水泥混凝土路面,亦称素混凝土路面。

2.1.3 钢筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。

2.1.4 连续配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋,横向不设缩缝的水泥混凝土路面。

2.1.5 钢纤维混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。

2.1.6 复合式路面composite pavement面层由两层不同类型和力学性质的结构层复合而成的路面。

2.1.7 水泥混凝土预制块路面concrete block pavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。

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

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)序号路面结构厚度(m)备注1 普通水泥混凝土面层0.23 Fr=4.5 MPa2 级配碎石0。

20 E=300 MPa3 路基:低液限黏土查表E.0。

1-1 E=80 MPa距地下水位1。

2m,查表E.0。

1—2 湿度调正系数0.75路床顶综合回弹模量 E=80×0.75=60 MPa(1)二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74。

8×104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)序号路面结构厚度(m)备注1 普通水泥混凝土面层0.26 Fr=5.0 MPa2 水泥稳定砂砾0.20 E=2000 MPa3 级配砾石0。

18 E=250 MPa4 路基:低液限粉土查表E。

0。

1-1 E=100 MPa距地下水位1。

0m,查表E.0.1-2 湿度调正系数0。

80路床顶综合回弹模量 E=100×0.80=80 MPa(1)一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×104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。

公路水泥混凝土路面设计规范

公路水泥混凝土路面设计规范

公路水泥混凝土路面设计规范在现代交通体系中,公路扮演着至关重要的角色。

而公路的水泥混凝土路面设计规范,则是确保公路质量、安全和耐久性的重要准则。

水泥混凝土路面以其高强度、稳定性好、使用寿命长等优点,在公路建设中得到了广泛应用。

然而,要想充分发挥这些优点,就必须遵循科学合理的设计规范。

首先,我们来了解一下公路水泥混凝土路面设计中的交通量分析。

交通量是决定路面结构强度和厚度的关键因素之一。

设计人员需要准确预测未来一段时间内通过该路段的车辆类型、轴载次数等数据。

这不仅需要对当地的交通现状进行详细调查,还需要考虑到区域的经济发展趋势、交通规划等因素,以确保设计的路面能够承受预期的交通压力。

在路面结构设计方面,基层和垫层的选择与设计也不容忽视。

基层是承受面层传来的荷载并将其扩散到垫层或土基上的结构层。

常见的基层材料有水泥稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石等。

垫层则主要起到隔水、排水、防冻等作用,常用的材料有砂砾、碎石等。

合理选择基层和垫层的材料和厚度,能够有效地提高路面的整体性能,减少路面病害的发生。

水泥混凝土路面的面板厚度设计是核心环节之一。

面板厚度需要根据交通量、车辆轴载、基层和垫层的承载能力等多种因素综合确定。

过薄的面板容易出现裂缝、断板等问题,影响路面的使用寿命;过厚的面板则会增加建设成本,造成不必要的浪费。

因此,在设计过程中,需要通过精确的计算和分析,找到最经济合理的面板厚度。

水泥混凝土的配合比设计也是至关重要的。

合适的配合比能够保证混凝土具有足够的强度、耐久性和工作性能。

水灰比、水泥用量、骨料级配等参数的选择,都需要严格按照规范要求进行,并通过试验验证。

同时,为了提高混凝土的抗裂性能,还可以添加适量的外加剂和纤维材料。

在接缝设计方面,纵向接缝和横向接缝的设置都有明确的规范要求。

纵向接缝主要有平缝和企口缝两种形式,其设置位置和间距需要根据路面宽度和施工条件确定。

横向接缝包括缩缝、胀缝和施工缝。

缩缝的作用是控制混凝土面板的收缩裂缝,胀缝则是为了适应混凝土面板的热胀冷缩,施工缝则是由于施工中断而设置的。

最新混凝土路面施工技术规范

最新混凝土路面施工技术规范

最新混凝土路面施工技术规范混凝土路面是一种刚性路面,包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土、碾压混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基(垫)层所组成的路面,混凝土路面的材料要满足相关规范规定。

一、混凝土路面材料要求1、水泥。

特重、重交通路面宜采用道路硅酸盐水泥,满足《道路硅酸盐水泥》(GB13693-2005)标准要求;中、轻交通的路面可采用矿渣硅酸盐水泥,一般选用42.5级以上水泥。

2、集料粗集料应选用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石,各项指标应符合规定,且有良好的级配;细集料采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂,、机制砂或混合砂,各项指标和级配应符合要求,不宜使用再生细集料。

3、水混凝土搅拌和养生用水应清洁、宜采用饮用水。

使用非饮用水硫酸盐含量不超过2700mg/L,食盐量不超过5000mg/L,PH值不得小于4且不得含有油污、泥和其他有害杂质。

4、外加剂可改善混凝土的性能,外加剂应经过配合比试验符合规定的要求。

外加剂复配使用时,不得有絮凝现象,应使用工程实际采用的水泥、集料和拌和用水进行试配,确定其性能满足要求后方可使用。

5、接缝材料接缝材料包括填缝料、接缝板、接缝钢筋三类,具体要求应符合公路水泥混凝土路面接缝材料的要求注[1]。

二、混凝土路面施工要点(一)混凝土面层铺筑目前我国水泥混凝土路面采用4种施工方式:滑模摊铺施工、三辊轴摊铺施工、轨道摊铺施工、碾压摊铺混凝土施工。

1、滑模摊铺机铺筑。

滑模摊铺机具有分料、振捣、成型、熨平、打传力杆等功能,同时还设有纵横向自动找平装置。

在摊铺运行过程中,能一次完成面层的摊铺、密实、整平等多道工序作业,摊铺机行走作业之后路面即成型,滑模摊铺机工作。

操作滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业,摊铺速度应根据拌和物稠度、供料多少和设备性能控制在1.5~3.0m/min之间。

2、轨道式摊铺机铺筑。

轨道摊铺机的混凝土摊铺方式有刮板式、箱式或螺旋式三种。

最新《公路水泥混凝土路面设计规范》

最新《公路水泥混凝土路面设计规范》

最新《公路水泥混凝土路面设计规范》引言公路是现代交通系统中不可或缺的一部分,而水泥混凝土路面作为公路路面的主要构造材料,其设计规范的科学性和合理性对于保证公路的安全性和耐久性至关重要。

为了适应现代交通的发展和公路建设的需求,交通部于XXXX年发布了最新的《公路水泥混凝土路面设计规范》(以下简称《规范》),本文将对该规范的主要内容进行介绍和解读,以帮助读者更好地理解和应用该规范。

一、基本要求《规范》对公路水泥混凝土路面的基本要求进行了明确规定。

其中包括路面结构的设计原则、荷载设计、材料选用和施工技术等方面的要求。

路面结构的设计原则主要包括合理分层、合理设计厚度和均匀荷载分布等。

荷载设计涉及到车辆荷载的合理考虑和荷载频谱的确定。

材料选用则要求按照规范指定的材料进行选用,并进行必要的试验和检测。

施工技术方面要求严格按照规范执行,并对施工质量进行有效控制。

二、路面结构设计《规范》对公路水泥混凝土路面的结构设计进行了详细规定。

具体包括基层、底基层、面层和辅助层的材料选用和厚度确定,以及各层之间的粘结和排水等方面的要求。

基层的选用要求考虑地基的承载力和稳定性,并按照规范要求进行压实。

底基层的选用要求同样要考虑地基的承载力和排水性能,并根据交通量和车速确定厚度。

面层的材料选用和厚度确定要根据交通量、车速和设计年限进行合理选择,并且要进行相应的试验和检测。

辅助层的设计要根据实际情况进行选择,以提高路面的整体性能。

三、施工技术要求《规范》明确了公路水泥混凝土路面施工的技术要求,包括施工方案、施工工艺和施工质量控制等方面的内容。

施工方案要根据设计要求进行合理调整,并考虑到施工的安全性和经济性。

施工工艺要求按照规范要求执行,并且要进行必要的试验和检测。

施工质量控制要求对主要工序进行质量检查和验收,并对施工过程中的异常情况及时处理。

四、养护管理要求《规范》对公路水泥混凝土路面的养护管理提出了具体要求。

养护管理要求包括养护时机、养护方法、养护质量控制等方面的内容。

水泥混凝土路面施工设计规范

水泥混凝土路面施工设计规范

水泥混凝土路面施工设计规范一、前言水泥混凝土路面是城市道路、高速公路、机场跑道等交通设施的重要组成部分。

在路面施工中,规范的设计可以保证路面的质量,延长使用寿命,提高交通安全性。

本文旨在介绍水泥混凝土路面施工设计规范。

二、路面结构设计1. 路面厚度设计路面厚度应根据预计的交通量、车辆类型、荷载特性、路基土壤条件等因素进行计算。

常见的路面厚度设计方法有经验公式法和有限元法等。

2. 路面材料选择路面材料应符合规范要求,同时满足路面使用寿命、交通安全性和经济性等方面的要求。

常见的路面材料有水泥混凝土、沥青混凝土等。

3. 路面结构层次路面结构层次应根据路面使用寿命、交通安全性和经济性等方面的要求进行设计。

常见的路面结构层次有单层结构、双层结构、三层结构等。

三、路面施工设计1. 路面施工工艺路面施工工艺应根据路面结构层次、材料特性和环境条件等因素进行选择。

常见的路面施工工艺有摊铺、压实、养护等。

2. 路面施工质量控制路面施工质量控制是保证路面质量的重要环节。

应根据规范要求进行路面施工质量检查和测试,确保路面质量符合设计要求。

3. 路面施工养护路面施工后应进行养护,以保证路面使用寿命和交通安全性。

常见的路面养护方法有喷洒养护剂、压实、修补等。

四、施工安全管理1. 施工现场安全管理施工现场安全管理是保证施工期间安全的重要环节。

应制定安全生产管理制度,做好现场安全检查和隐患排查,保证施工现场安全。

2. 交通安全管理路面施工期间需要进行交通安全管理,以保证交通秩序和行车安全。

应制定交通管理方案,设置安全警示标志和标线等措施,保证施工期间交通安全。

五、总结水泥混凝土路面施工设计规范是保证路面质量和交通安全的重要保障。

在路面施工设计中,应根据路面结构层次、材料特性和环境条件等因素进行选择,同时做好施工质量控制和安全管理,以保证路面质量和交通安全。

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注:本文档为手算计算书文档,包含公式、计算过程在内,可供老师教学,可供学生学习。

下载本文档后请在作者个人中心中下载对应Excel计算过程。

(若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议,请私信作者!)团队成果,侵权必究!(温馨提示,本文档没有计算功能,请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格,填入基本参数后,Excel表格会计算出各分项结果,并显示计算过程!)1.水泥混凝土路面设计1.1引言水泥混凝土路面板为刚性路面,具有较高的力学强度,在车轮荷载作用下变形较小。

所以,混凝土板通常工作在弹性阶段。

本水泥混凝土路面设计主要依据《公路水泥混凝土路面设计规范》。

在荷载图示方面采用静力作用均布面荷载,在地基模型方面,采用温克勒地基模型。

在路面板形态方面,采用半空间弹性地基有限大矩形板理论。

1.2题目广西隆林至百色高速公路(K10+800~K16+000)沥青及水泥混凝土路面设计。

1.3设计资料1、自然条件本项目(K10+800~K16+000)位于广西西北端,是滇、黔、桂三省区结合部,属广西山区与云贵高原东南边缘的过渡地带,区域地势由西北向东南逐渐降低,地形以山地为主。

当地属亚热带季风气候类型。

2、设计参数本道路预测交通量较大,重载运营车辆较多,超载现象严重。

标准轴载采用BZZ-100。

沥青路面设计年限(基准期)为15年。

水泥混凝土路面设计年限(基准期)为30年。

设计基准期内,预测交通量年增长率为8%~12%。

设计初始年交通组成如表1所示。

设计路段路基土为粘性路,路基平均填土高度为2.0m。

地下水位为地面下-1.0m。

2.行车荷载2.1车辆的类型和轴型由交通调查和预测得知,本路建成初期每昼夜双向混合交通量组成如上表,通过查表可知车辆轴重参数如下:在满足任务要求的前提下拟定年平均交通增长率为8.0%。

轴载换算由《公路水泥混凝土路面设计规范》得标准轴载的有关计算参数见下表: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,换算为标准轴载的作用次数。

由《公路水泥混凝土路面设计规范》有161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ (1)30.432.2210i i P δ-=⨯ (2)或 50.221.0710i i P δ--=⨯(3) 或 80.222.2410i i P δ--=⨯ (4)式中:N s —100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数;P i —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 );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(2)计算;双轴-双轮组时,按(3)计算;三轴-双轮组时,按(4)计算。

对于标准轴载作用次数的统计,去掉影响较小的轴载小于40KN 的交通量。

并由上述公式计算结果列表如下:则可知本路建成初期每昼夜双向混合交通量换算成标准轴载的作用次数为10356次/d 。

2.2交通分析由《公路水泥混凝土路面设计规范》可得高速公路的设计基准期为30年,具体数值见下表:则设计基准期内路面所承受的标准轴载累计作用次数为Ni ,则有:()136511ti n N γγ⎡⎤=+-⎣⎦ 其中,t =30,n 1=10356,γ=8.0% 。

则有。

由于路面设计依据的交通量是设计车道上的交通量,所以,应对道路交通量乘以方向不均匀系数及车道不均匀系数。

方向不均匀系数取0.5,车道不均匀系数取0.4。

则有设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数Ns 为: Ns=N i ×0.5×0.4=428183135×0.5×0.4=85636627车道横断面上各点所受的轴载作用次数,仅为通过该车道断面的轴载作用次数的一部分。

水泥混凝土路面的临界疲劳荷位为纵缝边缘中部,该处的轮迹横向分布系数,按实际测定结果参照下表所示。

本公路为高速公路,取车辆轮迹横向分布系数η=0.17 。

则,设计基准期内面层临界荷位出得标准轴载累积作用次数Ne。

Ne=Ns·η=85636627×0.17=14558227。

水泥混凝土路面所承受的交通轴载作用,按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级,分级范围如下表所示。

由上表可知,本道路交通属于重等级交通。

变异水平等级低。

3.路面结构组合设计组成水泥混凝土路面的结构层包括:垫层、基层和面层等,各结构层的功能和作用各不相同。

以上分析可知,交通等级为重等级交通,变异水平为低级,由下表可知,重等级交通基层类型为水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层,厚度适宜范围为150~250mm;公路面层厚度范围为240~270mm。

按设计要求,路基干湿类型为湿润,下面设计提供设计方案。

以下为路面设计所需各参数表:初拟方案:参考《公路混凝土里面设计规范》1、初拟路面结构:初拟普通水泥混凝土面层,厚度为h=0.24m;基层选用水泥稳定粒料基层,厚h1=0.16m;垫层选用级配碎砾石,厚h2=0.2m。

水泥混凝土上面层板的平面尺寸长为4.0m、宽从路基中心至路肩依次为12.5m;纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。

水泥稳定砂不设纵缝,横缝设假缝,间距(板长)4m。

2、材料参数的确定:(1)混凝土路面设计弯拉强度与弯拉弹性模量;本设计为普通混凝土路面为中等型交通,由下表可知:弯拉强度的标准值ƒr=5.0Mpa;相应的弯拉弹性模量标准值为E c=31.0Gpa。

水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层参考有关资料,弯拉强度标准值为ƒr=4.0MPa;相应的弯拉弹性模量标准值为E c=27.0Gpa。

(2)土基的回弹模量:路基处于湿润状态,土质为粘质土,由下表可得:E0=45Mpa(3)基层和半刚性垫层的回弹模量:基层选用水泥稳定粒料,回弹模量由下表可取:E1=1400Mpa 垫层选用级配碎砾石,回弹模量由下表可取:E2=200Mpa(4)基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量:根据土基状态拟定的基层、垫层结构类型和厚度,由《公路水泥混凝土路面设计规范》得基层顶面回弹模量的计算公式如下:1300b x t x E E ah E E ⎛⎫= ⎪⎝⎭(7) 2211222212x h E h E E h h +=+ (8) 1312x x x D h E ⎛⎫= ⎪⎝⎭(9) ()1233121122112211124x h h E h E h D E h E h -+⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭ (10) 0.4506.221 1.51x E a E -⎡⎤⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦(11) 0.5501 1.44x E b E -⎛⎫=- ⎪⎝⎭ (12)将数据代入上式,可解得:由《公路水泥混凝土路面设计规范》,有基层顶面的当量回弹模量Et的最低要求见下表所示。

由于所以算的Et=173.630MPa,大于100.0MPa,所以满足要求。

3、荷载疲劳应力计算:由《公路水泥混凝土路面设计规范》,采用水泥稳定砂或贫混凝土做基层时,宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析。

复合式混凝土面层的截面总刚度式中,层间结合系数。

分离式,取;复合式混凝土面层的相对刚度半径标准轴载在普通混凝土面层临界荷位处产生的荷载应力计算为由《公路水泥混凝土路面设计规范》,标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力按下式计算:因纵缝为设拉杆平缝,对于水泥稳定粒料基层,接缝传荷能力的应力折减系数取。

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式中:kf—设计基准期内的荷载疲劳应力系数;Ne—设计基准期内标准轴载累计作用次数;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,V=0.057,普通混凝土水泥稳定砂和贫混凝土,V=0.065;对普通混凝土面层,水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层,根据公路等级,考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数K c=1.3。

荷载疲劳应力计算为:综合系数Kc普通混凝土面层的荷载疲劳应力计算为:水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层的荷载疲劳应力计算为:4、温度疲劳应力计算:水泥混凝土面层的最大温度梯度标准值T g,可按照公路所在地的公路自然区划按下表选用。

本公路位于V3区,滇、黔、桂三省区结合部,最大温度梯度取83℃/m。

普通混凝土面层板长4m。

混凝土面层厚度0.24m。

综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数;混凝土板的温度翘曲应力系数;面层板的横缝间距,即板长;面层板的相对刚度半径;B x=0.358 ,C x=0.666最大温度梯度时混凝土的温度翘曲应力:分离式双层混凝土板的温度应力系数;分离式双层混凝土板上层的最大温度翘曲应力()混凝土的温度线膨胀系数,通常可取为;温度疲劳应力系数:本公路自然区划处于Ⅴ区,由上表可取a=0.871,b=0.071,c=1.287 。

则临界荷位处的温度疲劳应力为:分离式复合式路面中水泥稳定砂基层的温度翘曲应力可忽略不计。

由上表可得高速公路的安全等级为一级,目标可靠度为95%,相应的变异水平等级为低。

再由下表可得可靠度系数r r 。

可靠度系数r r确定可靠度系数r r =1.33 。

水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态,其表达式采用下式计算:()r pr tr r r f σσ+≤普通混凝土面层为,水泥稳定砂基层为,弯拉强度满足标准。

因而,拟定的由厚度0.24m 的普通混凝土上面层和厚度0.16m 的水泥稳定砂基层组成的分离式复合式路面,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。

(1)季节性冰冻地区,路面总厚度小于最小防冻厚度要求时,其差值应以垫层厚度补足。

(2)水文地质条件不良的土质路堑,路床土湿度较大时,宜设置排水垫层。

(3)路基可能产生不均匀沉降或不均与变形时,可加设半刚性垫层。

本设计公路处于V3区,滇、黔、桂三省区结合部,主要为黏质土,地下水位一般,故不考虑设置垫层。

最终路面结构:普通水泥混凝土面层,厚度为 h=240mm水泥稳定粒料基层,厚度为h=160mm5、施工最大容许弯沉值采用标准轴载BZZ-100,p=0.7MPa,δ=10.65cm参考《公路路面基层施工技术规范》计算各个结构顶面施工最大容许弯沉值:1)路基顶面的回弹模量计算值用回归方程计算10=9308E0-0.938= 9308×40-0.938=262(0.01mm)在非不利季节,考虑季节影响系数K(按规范取1.2)l’=l0/K=296/1.2=218(0.01mm)2)垫层顶面的弯沉值计算计算土基和垫层材料的模量比E0/E1及比值h1/δ:E0/E1=45/200=0.23, h1/δ=16/10.65=1.50利用双圆双层体系表面弯沉系数诺模图,查得垫层表面弯沉系数αL1=0.48 计算弯沉综合修正系数F的平均值:F=1.87αL10.6126=1.87 ×0.480.6126=1.193计算实际弯沉值l1=2pδαL1F/E0=2×0.7×10.65×0.48×1.193/45=190(0.01mm)在非不利季节,考虑季节影响系数K(按规范取1.2)l1’=l1/K=190/1.2=158(0.01mm)3)基层顶面弯沉计算:由于基层较厚,需分开两层进行计算,分为底基层、上基层底基层顶面的弯沉计算:将具有回弹模量E2和厚度h2的垫层换算为与底基层材料相当的厚度h1:已知垫层顶面的弯沉系数αL1=0.48E0/E1=45/1400=0.03查图得h’2/δ=0.87’则h2/δ+h’2’/δ=20/10.65+0.87=2.75,再结合E0/E1=0.03查图得αL2= 0.21计算弯沉综合修正系数F的平均值:F=1.87αL20.6126=1.87×0.210.6126=0.72计算实际弯沉值l2=2pδαL2F/E0=2×0.7×10.65×0.21×0.72/45=50(0.01mm)在非不利季节,考虑季节影响系数Kl2’=l2/K=50/1.2=42(0.01mm)4)上基层的顶面弯沉计算由于上基层和底基层回弹模量和厚度相同,已知底基层顶面的弯沉系数αL2= 0.21结合E0/E1=45/1400=0.03查得h3’/δ=2.83h3/δ+h3’/δ=20/10.65 +2.83=4.71,结合E0/E1=45/1400=0.03查图得αL3= 0.19计算弯沉综合修正系数F的平均值F=1.87αL30.6126=1.87×0.190.6126=0.68计算实际弯沉值l3=2pδαL3F/E0=2×0.7×10.65×0.19×0.68/45=48(0.01mm)在非不利季节,考虑季节影响系数Kl3’=l3/K=48 /1.2=40(0.01mm)4.接缝设计混凝土路面板由于温度或湿度变化、硬化时的收缩等原因,会出现胀缩合翘曲。

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