水泥路面厚度设计轴载换算
各种轴载换算计算方法
2
70
交通车型 代表车型 位置 轴重/KN
C1
小客车
桑塔纳2000 前轴
C2 后轴数
小客车
桑塔纳2000 后轴
中客车
SH141
前轴 后轴
25.55 55.1
1.0 1.0
6.4 1
1
大客车
CA150
前轴 后轴
28.7 68.2
1.0 1.0
6.4 1
1
小货车
吉尔130
前轴 后轴
25.75 59.5
小客车
0.00 0.04 0.00 3.94 0.00 0.10 0.02 3.10 0.00 1.94 3.45 966.85 75.38 0.00 7.54 70.00 0.00 1132.36 6.59E+06
中客车 大客车 小货车 中货车
大货车 特大车 拖挂车
桑塔纳 2000 SH141
CA150
五十铃
位置 轴重/KN
δi
前轴
后轴
前轴
25.55
551.0
后轴
55.1
1.0
前轴
28.7
524.2
后轴
68.2
1.0
前轴
25.75
549.2
后轴
59.5
1.0
前轴
35
481.3
后轴
70.15
1.0
前轴
23.7
569.1
后轴
69.2
1.0
前轴
49
416.5
后轴
101.6
1.0
前轴
60
381.7
后轴
100
吉尔130
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。
利用轴载谱分析高速公路水泥路面当量轴载换算系数
利 用 轴载 谱 分 析 高 速公 路水 泥 路 面 ． 当量 轴载 换 算 系数
赵 延 庆 ， 家杰 ，曾 辉 王
（ 苏省交通科学研 究院 道路 工程研 究所，江 苏 南京 江 ２０１） １０ ７
摘
要： 利用 江苏省不 同地 区 ２ ０条 高速公路上 ２ ０ ２ ０ 所有货 车和 大客车 的动态 称 ０４— ０ ６年
ｅ ｐ ｅ ｓ ｙ ｕｓｎｇ ｌ ａ ｐｅ ｔ ａ ｘ ｒ ｓ ｗａ ｉ ｏ ｄ ｓ ｃ ｒ
Ｚ ｎｑｎ ， Ｎ ｉ ｊ ， Ｅ Ｇ Ｈ ｉ ａｉ
（ ｅａｔ ｎ ｏ ｏｄＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｊ ｎｓ ｒｎｐｒ ｔ ｎＲ ｓａｃ ｓｔｔ， ａｊ ｇ２ ０ １ ， ｈ ａ Ｄ ｐｒ ｔ ｆ ａ ｎ ｉ ｅｉ ， ｉ ｇｕＴａｓｏｔｉ ｅｅｒｈＩ ｔｕｅ Ｎ ｉ １０ ７ Ｃ ｉ ） ｍｅ Ｒ ｎ ｎ ａ ａｏ ｎｉ ｎ ｎ ｎ
利用轴栽谱分析高速公路水泥路面当量轴载换算系数41赣垛漱端锑暴嘲湘轴重kn图5不同双轴轴重的当量轴栽换算系数3不同车型当量轴载换算系数豢懈球辎铺暴蛔湘轴重kn图6不同三轴轴熏的当量轴载换算系数利用本文12中分析得到的不同轴载在不同轴重区间的轴载分布系数和当量轴载换算系数就可以计算各断面不同车型的不同轴载的当量轴载换算系数计算公式为
的路面结构时 ， 应当注意由于国、 内外水泥路面轴载换 算公式不同而 造成 的差别 ． 关键词 ：当量轴载换算 系数 ； 动态称重 ； 轴载谱 ； Ａ Ｈ Ｏ １９ Ａ Ｓ Ｔ ９ ３设计方法
中图分类号 ： ４ ６０ Ｕ １ ．２ 文献标识码 ： Ａ
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｑ ｉ ａｅ ｘ ｅｌ ａ ａ ｔ ｒ ｏ ｏ ｒ ｔ ａ ｙ ｉ ｆｅ ｕ ｖ ｌｎｔａ ｌ ｏ ｄ ｆ ｃｏ ｓｆ ｒ ｃ ｎｃ ｅ ｅ
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0.26m+0。
水泥混凝土路面设计计算
15
粒料层的总厚度：hx（m）= 0.2
16
回归系数：a= 0.442
17
粒料层的当量回弹模量：Ex（MPa）= 120.0
18
板底地基综合回弹模量：Et（MPa）= 80.0
19
混凝土面层的弯曲刚度：Dc（MN*m）= 52.0
20
半刚性基层板的弯曲刚度：Db（MN*m）= 1.39
21
路面结构总相对刚度半径：rg（m）= 1.058
4
层间接触状况参数：rβ（m）= 0.131
5
与双层板结构有关的参数：ξ= 0.2146源自t= 1.4187
混凝土面层板的温度翘曲应力系数：CL= 0.540
8
温度应力系数：BL= 0.225
9
混凝土的线膨胀系数：αc= 1.0E-05
10
最大温度应力：σt,max（MPa）= 0.819
11
回归系数：αt= 0.837
1
7
设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σpr（MPa）= 3.951
8 最重轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σp,max（MPa）= 2.788
三
温度应力计算
1
最大温度梯度值：Tg（°C/m）= 87
2
板长：L（m）= 4.5
3
面层与基层之间竖向接触刚度：kn= 4599.4
7
面层材料泊松比：v c= 0.15
8
路床顶综合回弹模量：E0（MPa）= 60
9
基层材料回弹模量：E1（MPa）= 2000
10
基层材料厚度：h1（m）= 0.2
11
基层材料泊松比：v c= 0.2
12
水泥混凝土路面厚度计算
轴载调查与分析
各类车辆的轴型调查和轴重测定
轴载当量换算系数法
车辆当量轴载系数法 车道使用初期的设计轴载日作用次数Ns
车辆轮迹横向分布系数 η
设计轴载累计作用次数 Ne
不同轴重级位的设计轴载当量换算系数 车道使用初期的设计轴载日作用次数
Ns
k p ,ij
Pij P s
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，设在缩缝处的 施工缝，应采用加传力杆的平缝，设在胀缝处的施工缝，其 构造同胀缝； 横向缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断 面缩裂，从而避免产生不规则裂缝。应采用假缝形式，极重、 特重和重交通荷载公路的横向缩缝，中等和轻交通荷载公路 邻近胀缝或自由端部的3条横向缩缝，收费广场的横向缩缝， 应采用设传力杆假缝； 横向胀缝：保证板在温度升高是能部分伸长，从而避免路面 板在热天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。 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。
ps
1.45 10 0.65 -2 0.94 rg hc Ps 1 Db Dc
Ec hc3 Dc 12 1 vc 2
1/ 3
3
3 Eb hb Db 12 1 vb 2
rg 1.21 Dc Db Et
贫砼或碾压砼基层板或者下面层板的荷载疲劳应力
3
路面材料参数确定
4
力学模型的选择
弹性地基单层板模型
适用于粒料基层上混凝土面层旧沥青路面加铺混凝土面层， 面层板以下部分按弹性地基处理
路面结构设计
5.路面结构设计5.1沥青路面5.1.1交通量及轴载计算分析路面设计以单轴载双轮组100KN 为标准轴载。
1) 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次： ①轴载换算：轴载换算采用如下的计算公式：=N ∑=ki i i P P n C C 135.421)/(计算结果如下表所示：表5.1轴载换算表②累计当量轴次根据《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》,高速公路沥青路面的设计年限取15年，四车道的车道系数是取0.5。
累计当量轴次：()111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()[]189188305.060.430336506449.0365106449.0115=⨯⨯⨯⨯-+=（次）2) 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 ①轴载换算验算半刚性基层层底拉应力轴载换算公式：812'1')/('P P n C C N i ki i ∑==计算结果如下表所示：表5.2 轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力）②累计当量轴次参数取值同上，设计年限是15年,车道系数取0.5。
累计当量轴次：()111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()[]321652575.087.731636506449.0106449.0115=⨯⨯⨯-+=（次）5.1.2结构组合设计及材料选取1) 拟订路面结构组合方案根据规定推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构面层采用沥青混凝土（取18cm ），基层采用水泥碎石（取20cm ），下基层采用石灰土（厚度待定）。
另设20cm 厚的中粗砂垫层。
2) 拟订路面结构层的厚度由于计算所得的累计当量轴载达到了500万次，按一级路的路面来设计，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成。
采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度为4cm ），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度为6cm ），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度为8cm ）。
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25.55 551.0 55.1 1.0 28.7 524.2 68.2 1.0 25.75 549.2 59.5 1.0 35 481.3 70.15 1.0 23.7 569.1 69.2 1.0 49 416.5 101.6 1.0 60 381.7 100 0.0 60 381.7 100 1.0 100 0.0 合计Ni 设计年限内累计轴载次数
1 1 1 1 1 1 2 3
2 2 2 2 2 2 2 2
标准轴载Ni/次 交通车型 代表车型 小客车 0.00 0.04 0.00 3.94 0.00 0.10 0.02 3.10 0.00 1.94 3.45 966.85 75.38 0.00 7.54 70.00 0.00 1132.36 6.59E+06 中客车 大客车 小货车 中货车 桑塔纳 2000 SH141 CA150 吉尔130 吉尔130 CA390 EQ140 大货车 特大车 拖挂车 JN150 日野 ZM440 五十铃
水泥路面厚度设计轴载换算
交通车型 代表车型 小客车 中客车 大客车 小货车 中货车 桑塔纳 2000 SH141 CA50 吉尔130 吉尔130 CA390 东风 EQ140 大货车 特大车 拖挂车 JN150 日野 ZM440 五十铃 位置 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 中轴 后轴 轴重/ 轴重/KN δi 后轴数 后轴轮 组数 交通量 日 辆/日 2400 2400 500 500 1800 1800 400 400 900 900 700 700 750 750 700 700 70 70 70
位置 前轴 后轴 前轴 后轴 前 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 中轴 后轴
轴重/ 轴重/KN
δi
后轴数
后轴轮 组数
25.55 551.0 55.1 1.0 28.7 524.2 68.2 1.0 25.75 549.2 59.5 1.0 35 481.3 70.15 1.0 23.7 569.1 69.2 1.0 49 416.5 101.6 1.0 60 381.7 100 0.0 60 381.7 100 1.0 100 0.0 合计Ni 设计年限内累计轴载次数
1 1 1 1 1 1 2 3
2 2 2 2 2 2 2 2
交通量 标准轴载Ni/ 日 辆/日 2400 2400 500 0.00 500 0.04 1800 0.00 1800 3.94 400 0.00 400 0.10 900 0.02 900 3.10 700 0.00 700 1.94 750 3.45 750 966.85 700 75.38 700 0.00 70 7.54 70 70.00 70 0.00 1132.36 6.59E+06