路基路面課程設計 (2)

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文檔簡介

1、　　路面設計說明書　　Pavement design specification　　作者姓名 　　專業(yè)、班級： 　　學

2、號： 　　指導教師： 　　設計時間： 2011. 06.21 　　目錄　　1基本設計資料2

3、;　　2 瀝青路面設計2　　2.1瀝青路面設計的內(nèi)容2　　2.2 路面結構設計原則2　　2.3軸載分析2　　2.3.1彎沉值設計指標及瀝青基層層底拉應力2　　2.3.2半剛性基層層底

4、拉應力2　　2.4 青混凝土路面設計方案一2　　2.4 .1結構組合與材料選取2　　2.4.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度2　　2.4.3設計指標的確定2　　2.4.4 路面結構層厚度的計算2

5、　　2.4.5 路面結構層厚度的確定2　　2.5 青混凝土路面設計方案二2　　2.5 .1結構組合與材料選取2　　2.5.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度2　　2.5 .3設計指標的確定2　　2.5.4

6、路面結構層厚度的計算2　　2.5.5 路面結構層厚度的確定2　　3 水泥混凝土路面設計2　　3.1 交通量分析2　　3.2 初擬路面結構2　　3.3 確定材料參數(shù)2　　3.4

7、計算荷載疲勞應力2　　3.5 計算溫度疲勞應力2　　3.6防凍厚度檢驗和接縫設計2　　3.7軟件計算結果2　　附圖2　　附圖一新建瀝青路面一和路面二結構層設計圖2</p&g

8、t;　　附圖二水泥路面結構圖2　　附圖三接縫2　　附圖四傳力桿2　　致謝2　　參考文獻2</b&g

9、t;　　1基本設計資料　　某地（IV區(qū)）擬建一級公路，設計年限為15年，土基為粉質土，確定土基的稠度為1.10，回彈模量取36MPa，路基干濕狀態(tài)為中濕狀態(tài)。在雙輪組（或多輪組）貨車型號中自行選取，型號不少于7種日交通量自擬交通等級屬于重交通或特重交通. 公路技術等級為一級，為雙向四車道,車道系數(shù)η=0.5。根據(jù)可行

10、性研究報告確定路段所在地區(qū)的近期交通組成與交通量，預測交通量增長率前五年為γ=8.0%，中間五年γ=7.0%，后五年γ=6.0%.　　2 瀝青路面設計　　2.1瀝青路面設計的內(nèi)容　　瀝青路面設計包括原材料的調(diào)查與選擇、瀝青混合料配合比以及基層材料配合比設計、各項設計參數(shù)的測試

11、與選定、路面結構組合設計、路面結構層厚度驗算以及路面結構方案的比選等。　　2.2 路面結構設計原則　　2.2.1 路面結構設計應根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質等自然條件，密切結合當?shù)貙嵺`經(jīng)驗，將路基路面作為一個整體考慮，進行綜合設計。　　2.2.2 在滿足交通量和使用要求的前提下，應遵循“因地制宜、合理選材、方便

12、施工、利于養(yǎng)護、節(jié)約投資”的原則進行路面設計方案的技術經(jīng)濟比較，選擇技術先進，經(jīng)濟合理，安全可靠的方案。　　2.2.3 應結合當?shù)貙嵺`基礎，積極推廣成熟的科研成果，積極、慎重地運用行之有效的新材料、新工藝、新技術。　　2.2.4 路面設計方案應充分考慮沿線環(huán)境的保護、自然生態(tài)的平衡，有利于施工、養(yǎng)護工作人員的健康與安全。<p

13、>　　2.2.5 為確保工程質量，應盡可能選擇有利于機械化、工廠化施工的設計方案..　　2.3軸載分析　　我國瀝青路面設計以雙輪組單軸載100kN為標準軸載，表示為BZZ-100。標準軸載的計算參數(shù)按表3-1確定。　　表3-1 標準軸載計算參數(shù)&

14、lt;p>　　2.3.1彎沉值設計指標及瀝青基層層底拉應力　　( 1 )當以設計彎沉值設計指標及瀝青基層層底拉應力驗算時，凡前、后軸軸載大于25kN的各級軸載的作用次數(shù)均換算成標準軸載的當量作用次數(shù)。　　式中：— 以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時的標準軸載的當量次數(shù)；　　— 被換算車型的各級軸載換算次

15、數(shù)（次/日）；　　— 標準軸載（）；　　— 各種被換算車型的軸載（）；　　C1— 輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38；　　C2— 軸數(shù)系數(shù)。<

16、p>　　— 被換算車型的軸載級別。　　當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計算：　　式中：m—軸數(shù)　　經(jīng)設計人員的調(diào)查近期交通組成與交通量　　表1-1 近期交通組成與交

17、通　　( 2) 將交通量換算成軸載換算與累計軸載　　表2-2 軸載換算與累計軸載 　　以彎沉值和瀝青層的層拉應力為設計指標時的軸載當量換算公式 N=∑C1C2ni(Pi/P)4.35 　　車型名稱為北京BJ130的單后軸貨車： n1=240， P=1

18、00　　N1=1.0×240×[6.4 _(〖〗^)/_D_Dd__________????________________　　車型名稱為東風EQ245的雙后軸貨車：n2=680， P=100　　N2=680×[6.4×1.0×（32.70/100）4.35+1

19、.0×1.0×2×(33.60/100) 4.35]=45.48　　車型名稱為解放CA30A的雙后軸貨車：n3=2730, P=100　　N3=2730×[6.4×1.0×（29.50/100）4.35+1.0×1.0×2×(36.75/100) 4.35]=156

20、.47　　車型名稱為紅旗CA630的單后軸客車： n4=2120， P=100　　N4=2120×[6.4×1.0×（19.30/100）4.35+1.0×1.0×(27.90/100) 4.35]=18.8　　車型名稱為會客JT692A的雙后軸客車： n5=24

21、20, P=100　　N5=2420×[6.4×1.0×（28.40/100）4.35+1.0×1.0×1×(67.70/100) 4.35]=484.61　　車型名稱為黃海DD690的雙后軸客車： n6=3250，P=100　　N6=2000×

22、;[6.4×1.0×（56.00/100）4.35+1.0×1.0×2×(104.00/100) 4.35]=5771.72　　車型名稱為交通SH-141的拖掛車：n7=2520, P=100　　N7=1980×[6.4×1.0×（23.00/100）4.35+1.0

23、5;1.0×2×(63.50/100) 4.35]=570.43　　N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7=1.09+45.48+156.47+18.8+484.61+5771.72+570.43=7048.3　　根據(jù)軟件計算，得到當以設計彎沉值為指標及瀝青層層底拉應力驗算時 : 　　路面竣

24、工后第一年日平均當量軸次 : 7057　　設計年限內(nèi)的累計當量軸次： 　　前五年的累計當量軸次：　　Ne1={[(1+8%)5-1] ×365/8%}×7048.3×0.5=7.55×106　　中間五年的累計當量軸次：<

25、/p>　　Ne2={[(1+7%)5-1] (1+8%)4 ×365/7%}×7048.3×0.5=1.08×107　　最后五年的累計當量軸次：　　Ne3={[(1+6%)5-1] (1+8%)4(1+7%)5 〖〗__D_Dd__________????_______</p&g

26、t;　　設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 　　= Ne1+ Ne2+ Ne3=7.55×106 〖〗__D_Dd__________????_　　根據(jù)軟件計算, 得到設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 3.30×107　　參考教材P380頁，由上面的計算結果 =

27、3.26×107 D_Dd__故根據(jù)交通等級標準可以判定該交通量屬于特重交通。　　2.3.2半剛性基層層底拉應力　　驗算半剛性基層層底拉應力的累計當量軸次時，凡軸載大于50KN的各級軸載的作用次數(shù)均按下式換算成標準軸載的當量作用次數(shù)。　　式中：— 以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時的標準軸載的當量

28、次數(shù)；　　— 被換算車型的各級軸載換算次數(shù)（次/日）；　　— 標準軸載（）；　　— 各種被換算車型的軸載（）；　　—輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。<b&g

29、t;　　—軸數(shù)系數(shù)　　車型名稱為北京BJ130的單后軸貨車： n1=240， P=100　　N1=1.0×240×[16.8 _(〖〗^)/_D_Dd__________????___________　　車型名稱為東風EQ245的雙后軸貨車：n2=680， P=100&l

30、t;/p>　　N2=680×[16.8×1.0×（32.70/100）8+1.0×1.0×2×(33.60/100) 8]=1.86　　車型名稱為解放CA30A的雙后軸貨車：n3=2730, P=100　　N3=2730×[16.8×1.0

31、5;（29.50/100）8+1.0×1.0×2×(36.75/100) 8]=4.71　　車型名稱為紅旗CA630的單后軸客車： n4=2120， P=100　　N4=2120×[16.8×1.0×（19.30/100）8+1.0×1.0×(27.90/100) 8]=0.

32、15　　車型名稱為會客JT692A的雙后軸客車： n5=2420, P=100　　N5=2420×[16.8×1.0×（28.40/100）8+1.0×1.0×1×(67.70/100) 8]=87.01　　車型名稱為黃海DD690的雙后軸客車： n6=

33、3250，P=100　　N6=2000×[16.8×1.0×（56.00/100）8+1.0×1.0×2×(104.00/100) 8]=5832.13　　車型名稱為交通SH-141的拖掛車：n7=2520, P=100　　N7=1980×[1

34、6.8×1.0×（23.00/100）8+1.0×1.0×2×(63.50/100) 8]=104.97　　故N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7=0.01+1.87+4.71+0.15+87.01+5832.13+104.97=6031　　根據(jù)軟件計算，得到當以半剛性基層層底拉應力驗算時 :<

35、/p>　　路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 6032　　設計年限內(nèi)的累計當量軸次： 　　前五年的累計當量軸次：　　Ne1={[(1+8%)5-1] ×365/8%}×6031×0.5=6.4×106

36、;　　中間五年的累計當量軸次：　　Ne2={[(1+7%)5-1] (1+8%)4 ×365/7%}×6031×0.5=0.96×107　　最后五年的累計當量軸次：　　Ne3={[(1+6%)5-1] (1+8%)4(1+7%)5 1.06×365/6%}

37、5;6031×0.5=1.25×107　　設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 　　= Ne1+ Ne2+ Ne3=6.4×106+0.96×107+1.25×107=2.85×107　　根據(jù)軟件計算, 得到設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 2.83&

38、#215;107　　參考教材P380頁，由上面的計算結果 = 2.85×107 D_Dd__________?ð??____________　　2.4 青混凝土路面設計方案一　　2.4 .1結構組合與材料選取　　根據(jù)《公路瀝青路面設計規(guī)范》，并考慮

39、公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應，路面結構層采用瀝青混凝土（15mm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（厚度待定），底層采用石灰土（200mm），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細粒式密級配瀝青混凝土（30mm），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（50mm），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（70mm）。　　2.4.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度　　土基

40、回彈模量的確定可根據(jù)查表法查得。各結構層材料的抗壓模量及劈裂強度已 　　參照規(guī)范給出的推薦值確定。見表2-4。　　表2-4 結構組合參數(shù)　　2.4.3設計指標的確定　　2.4.3.1設計彎沉值(按彎沉值和層低拉應力進行計算)<p&g

41、t;　　(1)公路為一級，則公路等級系數(shù)取1.0；面層是瀝青混凝土，則面層類型的系數(shù)取1.0；路面結構為半剛性基層瀝青路面，則路面結構類型系數(shù)取1.0。　　式中： — 設計彎沉值　　— 設計年限內(nèi)的累計當量年標準軸載作用次數(shù)　　— 公路等級系數(shù)，一級公路為1.0　　— 面

42、層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0　　— 基層類型系數(shù)，半剛性基層為1.0　　﹙2﹚各層材料按容許層底拉應力，按下列公式計算：　　式中： — 路面結構材料的極限抗拉強度（Mpa）；　　— 路面結構材料的容許拉應力，即該材料能承受設計年限<p

43、>　　次加載的疲勞　　彎拉應力（Mpa）；　　— 抗拉強度結構系數(shù)。　　對瀝青混凝土面層的抗拉強度結構系數(shù)： 　　對無機結合料穩(wěn)定集料類的抗拉強度結構系數(shù)： 　　對無

44、機結合料穩(wěn)定細土類的抗拉強度結構系數(shù)： 　　表2-5 結構層容許彎拉應力　　2.4.3.2設計彎沉值(按半剛性材料結構層層底拉應力進行計算)　　(1)公路為一級，則公路等級系數(shù)取1.0；面層是瀝青混凝土，則面層類型的系數(shù)取1.0；路面結構為半剛性基層瀝青路面，則路面結構類型系數(shù)取1.0。&

45、lt;p>　　式中： — 設計彎沉值　　— 設計年限內(nèi)的累計當量年標準軸載作用次數(shù)　　— 公路等級系數(shù)，一級公路為1.0　　— 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0　　— 基層類型系數(shù)，半剛性基層為1.0

46、　所以 　　﹙2﹚各層材料按容許層底拉應力，按下列公式計算：　　式中： — 路面結構材料的極限抗拉強度（Mpa）；　　— 路面結構材料的容許拉應力，即該材料能承受設計年限　　次加載的疲勞</p&g

47、t;　　彎拉應力（Mpa）；　　— 抗拉強度結構系數(shù)。　　對瀝青混凝土面層的抗拉強度結構系數(shù)： 　　對無機結合料穩(wěn)定集料類的抗拉強度結構系數(shù)： 　　對無機結合料穩(wěn)定細土類的抗拉強度結構系數(shù)： <p&g

48、t;　　表2-5 結構層容許彎拉應力　　2.4.4 路面結構層厚度的計算　　新建路面結構厚度計算　　公路等級 : 一級公路　　新建路面的層數(shù) : 5 　　標準軸載 : BZZ-100

49、;　　路面設計彎沉值 : 18.8 (0.01mm)　　路面設計層層位 : 4 　　設計層最小厚度 : 20 (cm)　　按設計彎沉值計算設計層厚度 :　　LD= 18.8 (0.01mm)　　H( 4

50、 )= 35 cm LS= 20.4 (0.01mm)　　H( 4 )= 40 cm LS= 18.5 (0.01mm)　　H( 4 )= 39.2 cm(僅考慮彎沉)　　按容許拉應力驗算設計層厚度 :　　H( 4 )= 39.2 cm(第 1 層底面

51、拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 39.2 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 39.2 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 39.2 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 39.2 cm(第 5

52、層底面拉應力驗算滿足要求)　　路面設計層厚度 :　　H( 4 )= 39.2 cm(僅考慮彎沉)　　H( 4 )= 39.2 cm(同時考慮彎沉和拉應力)　　驗算路面防凍厚度 :　　路面最小

53、防凍厚度 50 cm　　驗算結果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .　　2.4.5 路面結構層厚度的確定　　根據(jù)計算內(nèi)容，最終確定各個結構層的厚度. 路面結構層采用瀝青混凝土（15mm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（39.2mm）,墊層土采用石灰土（200mm），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細粒式密級配瀝青混凝土

54、（30mm），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（50mm），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（70mm）。　　2.5 青混凝土路面設計方案二　　2.5 .1結構組合與材料選取　　根據(jù)《公路瀝青路面設計規(guī)范》，并考慮公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應，路面結構層采用瀝青混凝土（160mm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石

55、（厚度待定），底層采用石灰土（220mm），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細粒式密級配瀝青混凝土（30mm），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（60mm下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（70mm）。　　2.5.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度　　土基回彈模量的確定可根據(jù)查表法查得。各結構層材料的抗壓模量及劈裂強度已知參照規(guī)范給出的推薦值確定。見表2-

56、4。　　表2-4 結構組合參數(shù)　　2.5 .3設計指標的確定　　﹙1﹚設計彎沉值　　公路為一級，則公路等級系數(shù)取1.0；面層是瀝青混凝土，則面層類型的系數(shù)取1.0；路面結構為半剛性基層瀝青路面，則路面結構類型系數(shù)取1.0。</p

57、>　　式中： — 設計彎沉值　　— 設計年限內(nèi)的累計當量年標準軸載作用次數(shù)　　— 公路等級系數(shù)，一級公路為1.0　　— 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0　　— 基層類型系數(shù)，半剛性基層為1.0<

58、;b>　　所以 　　﹙2﹚各層材料按容許層底拉應力，按下列公式計算：　　式中： — 路面結構材料的極限抗拉強度（Mpa）；　　— 路面結構材料的容許拉應力，即該材料能承受設計年限　　次加載的疲勞&

59、lt;/p>　　彎拉應力（Mpa）；　　— 抗拉強度結構系數(shù)。　　對瀝青混凝土面層的抗拉強度結構系數(shù)： 　　對無機結合料穩(wěn)定集料類的抗拉強度結構系數(shù)： 　　對無機結合料穩(wěn)定細土類的抗拉強度結構系數(shù)：

60、　　表2-5 結構層容許彎拉應力　　2.5.4 路面結構層厚度的計算　　按設計彎沉值計算設計層厚度 :　　LD= 18.8 (0.01mm)　　H( 4 )= 35 cm LS= 20.2 (0.01mm)<p&g

61、t;　　H( 4 )= 40 cm LS= 18.4 (0.01mm)　　H( 4 )= 38.9 cm(僅考慮彎沉)　　按容許拉應力驗算設計層厚度 :　　H( 4 )= 38.9 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 38.9 cm(第

62、2 層底面拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 38.9 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 38.9 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)　　H( 4 )= 38.9 cm(第 5 層底面拉應力驗算滿足要求)　　路面設計層

63、厚度 :　　H( 4 )= 38.9 cm(僅考慮彎沉)　　H( 4 )= 38.9 cm(同時考慮彎沉和拉應力)　　驗算路面防凍厚度 :　　路面最小防凍厚度 50 cm　　驗算結果表明 ,路面總厚度滿足防凍

64、要求 .　　2.5.5 路面結構層厚度的確定　　根據(jù)計算內(nèi)容，最終確定各個結構層的厚度. 路面結構層采用瀝青混凝土（15mm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（38.9mm）,墊層土采用石灰土（220mm），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細粒式密級配瀝青混凝土（30mm），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（60mm），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（70mm

65、）。　　3 水泥混凝土路面設計　　3.1 交通量分析　　由于路面有一個收費站，各種油類對瀝青會有不同程度的污染且宜有車轍，其要求采用水泥混凝土路面。所以，進行普通水泥混凝土路面設計。　　﹙1﹚標準軸載與軸載換算

66、　　我國公路水泥混凝土路面設計規(guī)范以汽車軸重為100kN的單軸荷載作為設計標準軸載，表示為BZZ—100。凡前、后軸載大于40KN（單軸）的軸數(shù)均應換算成標準軸數(shù)，換算公式為：　　式中： — 100KN的單軸—雙輪組標準軸數(shù)的通行次數(shù)；　　— 各類軸—輪型；級軸載的總重（KN）；　　— 軸型和

67、軸載級位數(shù)；　　—各類軸—輪型i級軸載的通行次數(shù)；　　—軸—輪型系數(shù)。　　表3-1 近期交通組成與交通量　　將交通量換算成軸載換算與累計軸載　　表2-2 軸載換算與累計軸載

68、　　則設計年限內(nèi)設計車道的標準軸載累計作用次數(shù):　　式中： — 標準軸載累計當量作用次數(shù)；　　t — 設計基準年限；　　γ — 交通量年平均增長率，由材料知，γ=0.087；　　η — 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，如下表3-2。</

69、p>　　表3-2 混凝土路面臨界荷位車輛輪跡橫向分布系數(shù)　　前十年的累計當量軸次：　　Ne1={[(1+8%)10-1] ×365/8%}×2473.5×0.2=2.616 ×106　　中間十年的累計當量軸次：<p

70、>　　Ne2={[(1+7%)10-1] (1+8%)9 D_Dd__________????________　　最后十年的累計當量軸次：　　Ne3={[(1+6%)5-1] (1+8%)9(1+7%)10 〖〗____________________________　　設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次

71、 　　= Ne1+ Ne2+ Ne3=(2.616+5.814+9.921)×106=1.835×107　　根據(jù)軟件計算, 得到設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 1.835×107　　參考教材P459頁，由上面的計算結果1.835×107 (〖〗^〖〗^)/(〖〗

72、^)//()_D_Dd_　　3.2 初擬路面結構　　因為交通量100×104＜1835×104＜2000×104次，故可知交通屬于重交通。由以上可知相應于安全等級為三級的變異水平等級為中級，根據(jù)一級公路、重交通等級和中級變異水平等級。查規(guī)范知：初擬普通混凝土面層厚為230mm；基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚為180mm；墊層為16

73、0mm的低劑量無機結合穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.75m；長為4.5m。　　3.3 確定材料參數(shù)　　取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為5.0Mpa，相應彎拉彈性模量標準值為31Gpa；路基回彈模量為29Mpa；低劑量無機結合穩(wěn)定土墊層回彈模量去600Mpa；水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300Mpa。

74、基層頂面當量的回彈模量值計算如下：　　=MPa　　=2.77MMN　　=(12 =0.322m 　　==4.30&

75、lt;b>　　=0.79　　=153MPa　　普通混凝土面層的相對剛度半徑為：　　=0.760m　　3.4 計算荷載疲勞應力

76、根據(jù)一級公路、重交通，由《路基路面工程》查得初擬普通混凝土面層厚度為0.185m。　　由下列公式求得：　　式中 γ— 混凝土板的相對剛度半徑（m）；　　H— 混凝土板的厚度（m）；　　Ec— 水泥混凝土的彎沉彈性模量（Mpa）；&

77、lt;/p>　　σp— 標準軸載Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應力（Mpa）；　　kr— 考慮接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)，縱縫為設桿拉的平縫，kr=0.87 ～0.92，縱縫為不設桿拉的平縫或自由邊界kr=1.0，縱縫為設桿拉的企口縫，kr=0.76 ～0.84，；　　kc— 考慮偏載和動載因素對路面疲勞損壞影響綜合系數(shù)，按公

78、路等級查下表3-3；　　表3-3 綜合系數(shù)kc 　　σps— 標準軸載Ps在四邊自由板的臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應力（Mpa）。 　　= ，=2.33　　根據(jù)公路等級，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜和系數(shù),則

79、荷載疲勞應力為：=2.33×0.87×1.25×1.045=2.65MPa 　　3.5 計算溫度疲勞應力　　由《路基路面工程》知，IV區(qū)最大溫度梯度取88﹙℃/m﹚。板長4.5m，L/r=4.5/0.760=5.92；已知混凝土板厚0.185m，Bx=0.63。 &l

80、t;/p>　　則可知最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力： 　　式中： αc— 混凝土的溫度線膨脹系數(shù) ；　　Tg — 最大溫度梯度，Tg=88°c/m；　　Bx— 綜合溫度翹區(qū)應力和內(nèi)應力的溫度應力系數(shù)；

81、　σtm— 最大溫度梯度時土板的溫度翹取應力（Mpa）。　　=　　溫度疲勞系數(shù) ，式中a，b和c為回歸系數(shù)，按所在地區(qū)公路自然區(qū)劃查下表 3-4。　　表3-4 回歸系數(shù)a，b和c　　=<

82、/p>　　=5　　則溫度疲勞應力：δt=0.505 　　綜合，一級公路的安全等級為三級，相應于三級的安全等級的變異水平等級為中級，目標可靠度為85﹪。再根據(jù)查得的目標可靠度和變異水平等級，確定可靠度系數(shù)。　　，故滿足要求。<

83、/b>　　3.6防凍厚度檢驗和接縫設計　　﹙1﹚防凍厚度檢驗　　由《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》知，路面防凍厚度為0.5m，而設計路面總厚度為0.60m，由于0.5<0.60，故滿足設計要求。　　﹙2﹚接

84、縫設計　　為避免由溫度產(chǎn)生的應力破壞，所以，在混凝土板中設置橫縫與縱縫，這段路為重交通，縫中設拉桿，拉桿長0.5m，直徑22mm，每隔40cm設置一個。　　橫向脹縫　　縫隙寬20mm，縫隙上部5cm深度內(nèi)澆填縫料拉桿的半段固定在混凝土內(nèi)，另</p&g

85、t;　　一半涂以瀝青，套上長約10cm的塑料套筒，筒底與桿端之間留有3cm空隙，用木屑與彈性材料填充。　　橫向縮縫　　縮縫采用假縫，縫隙寬5mm，深度為5cm.　　施工縫

86、施工縫采用平頭縫或企口縫的構造形式，縫上深5cm，寬為5mm的溝槽，內(nèi)澆　　填縫料。　　橫縫的布置　　縮縫間距一般為5m，混凝土路面設置脹縫。　　縱縫的設置&

87、lt;/p>　　在平行于混凝土路面行車方向設置縱縫，縫間距3.75cm，設置為假縫帶拉桿形式，　　縫的上部留有5cm的縫隙，內(nèi)澆注填縫料，縫與橫縫一般做成垂直正交，使混凝土具有90°的角隅。　　3.7軟件計算結果　　水泥

88、混凝土路面設計　　設計內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設計　　公路等級 : 一級公路　　變異水平的等級 : 中級　　可靠度系數(shù) : 1.2 　　面層類型 : 普通

89、混凝土面層　　序號分段時間(年) 交通量年增長率　　1 10 8 ％　　2 10 7 ％　　3

90、 10 6 ％　　行駛方向分配系數(shù) .5 車道分配系數(shù) .5 　　輪跡橫向分布系數(shù) .2 　　混凝土彎拉強度 5 MPa 混凝土彎拉模量 31000

91、　　混凝土面層板長度 4.5 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 Ⅳ　　面層最大溫度梯度 88 ℃/m 接縫應力折減系數(shù) .8 　　基(墊)層類型----新建公路土基上修筑的基(墊)層　　層位基（墊）層材料名稱厚度(mm) 回彈模量(MPa

92、)　　1 水泥穩(wěn)定粒料 180 1500 　　2 石灰土 160 500 　　3 土基 150 <

93、p>　　基層頂面當量回彈模量 ET= 369.6 MPa　　HB= 230 r= .541 SPS= 1.01 SPR= 2.29 　　BX= .67 STM= 2.11 KT= .5 STR= 1.05 &l

94、t;p>　　SCR= 3.34 GSCR= 4.01 RE=-19.8 %　　設計車道使用初期標準軸載日作用次數(shù) : 2705 　　路面的設計基準期 : 30 年　　設計基準期內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù) : 1849745 　　路面承受的

95、交通等級 :重交通等級　　基層頂面當量回彈模量 : 369.6 MPa　　混凝土面層設計厚度 : 230 mm　　驗算路面防凍厚度 : 　　路面最小防凍厚度 500 mm　　新建基(墊)層總厚度 340 mm</p&g

96、t;　　驗算結果表明, 路面總厚度滿足路面防凍要求 .　　附圖　　附圖一新建瀝青路面一和路面二結構層設計圖　　附圖二水泥路面結構圖　　附圖三接縫<

97、;p>　　附圖四傳力桿　　致謝　　課題在選題及進行過程中得到000老師的悉心指導。課程設計過程中，魏老師多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。魏老師嚴謹求實的治學態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我終生受益。再多華麗的言語也顯蒼白。在

98、此，謹向魏老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 　　其次，我要感謝幫助過我的同學，他們也為我解決了不少我不太明白的設計商的難題。同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。感謝我的室友們，我們一起經(jīng)歷過的聚散喜悲，一起走過的每一段路，我一生都不會忘記。友情的無私為我們的大學時光重重地寫下了無悔。　　最后再一次感謝所有在設計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學&l

99、t;/p>　　參考文獻　　鄧學鈞路基路面工程(第二版).人民交通出版社，2005　　中華人民共和國行業(yè)標準：公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006).北京：人民交通出版社2006　　中華人民共和國行業(yè)標準：公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(JT

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