路基路面工程課程設(shè)計(jì)--- 瀝青及水泥路面設(shè)計(jì)

1、<p>　　《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　課 程 名 稱: 《路基路面工程》課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題 目: 瀝青及水泥路面設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè): 道路橋梁與渡河工程 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名:

2、</p><p>　　學(xué)　　 號(hào): </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師: </p><p>　　設(shè) 計(jì) 教 室: </p><p>　　開(kāi) 始 時(shí) 間: 2012 年 06 月 18 日</p>&

3、lt;p>　　完 成 時(shí) 間: 2012 年 06 月 21 日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)成績(jī)：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1《路基路面工程》課程設(shè)

4、計(jì)任務(wù)書(shū)1</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)時(shí)間和地點(diǎn)1</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)目的和要求1</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)資料1</b></p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)1</p><p>　　1.5設(shè)計(jì)方法和步驟1</p><p>　　1

5、.5.1瀝青路面設(shè)計(jì)1</p><p>　　1.5.2水泥混凝土路面設(shè)計(jì)1</p><p>　　1.6設(shè)計(jì)成果的編制2</p><p>　　1.6.1設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2</p><p><b>　　1.6.2圖紙2</b></p><p>　　1.7評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及成績(jī)?cè)u(píng)定2</p>

6、<p>　　1.8設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師及分組情況3</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)資料3</b></p><p>　　3 瀝青路面設(shè)計(jì)4</p><p><b>　　3.1軸載分析4</b></p><p>　　3.1.1計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，軸載當(dāng)量換算4

7、</p><p>　　3.1.2驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，軸載當(dāng)量換算6</p><p>　　3.2 結(jié)構(gòu)組合與材料選取8</p><p>　　3.3 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度8</p><p>　　3.4 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定9</p><p>　　3.4.1設(shè)計(jì)彎沉值9</p>

8、<p>　　3.4.2各層材料容許層底拉應(yīng)力9</p><p>　　3.5 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算10</p><p>　　3.6 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定10</p><p>　　4 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.1 交通量分析標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算11</p><p>　　4.2 初擬

9、路面結(jié)構(gòu)13</p><p>　　4.3 確定材料參數(shù)13</p><p>　　4.4 計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力14</p><p>　　4.5 計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力15</p><p>　　4.6防凍厚度檢驗(yàn)和接縫設(shè)計(jì)16</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p>

10、<p>　　1《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)時(shí)間和地點(diǎn)</p><p>　　時(shí)間：2011-2012學(xué)年第二學(xué)期第19周</p><p>　　地點(diǎn)：各班所在教室10#B503、504</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)目的和要求</p><p>　　目的：《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)

11、是交通工程專業(yè)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)本課程專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次全面的、系統(tǒng)的綜合運(yùn)用，能進(jìn)行道路路基、路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。進(jìn)而對(duì)所學(xué)知識(shí)加深理解、鞏固和融會(huì)貫通。</p><p>　　要求：在給定條件下，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范合理進(jìn)行路基、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，寫(xiě)出計(jì)算書(shū)，并繪制相關(guān)圖紙。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)資料</b></p>

12、<p><b>　　道路沿線地質(zhì)情況；</b></p><p><b>　　交通量及道路等級(jí)；</b></p><p>　　以上資料進(jìn)行了分組，見(jiàn)附表（設(shè)計(jì)資料分組表），請(qǐng)每位同學(xué)根據(jù)自己的班級(jí)和學(xué)號(hào)選擇對(duì)應(yīng)的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p

13、><p>　　1、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01-2003</p><p>　　2、《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004；</p><p>　　3、《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D50-2006；</p><p>　　4、《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D40-2002</p><p>　　5、《路基路

14、面工程》教材 鄧學(xué)鈞主編</p><p>　　6、《公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)》，人民交通出版社， 1996. 北京 </p><p>　　7、《公路設(shè)計(jì)手冊(cè) - 路面》人民交通出版社， 1999.. 北京。 </p><p>　　1.5設(shè)計(jì)方法和步驟</p><p>　　1.5.1瀝青路面設(shè)計(jì)</p><p>　　計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸

15、載的作用次數(shù)；確定道路的交通等級(jí)，選定設(shè)計(jì)年限及車道系數(shù)；計(jì)算使用年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量軸次；確定設(shè)計(jì)彎沉值Ld；確定各路段干濕類型和路基與各層的回彈模量值；路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)；按三層體系理論計(jì)算路面厚度，確定采用方案，并驗(yàn)算防凍厚度；繪制路面結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　1.5.2水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p>　　水泥標(biāo)準(zhǔn)荷載的作用次數(shù)；確定交通量分級(jí)，選定設(shè)計(jì)年限及輪跡橫向分布系數(shù)；計(jì)算設(shè)

16、計(jì)使用年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量軸次；初擬路面結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)層次、類型和材料組成，各層的厚度、面板平面尺寸和接縫構(gòu)造；確定材料參數(shù)，確定混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度和彈性模量，基層墊層和路基的回彈模量，基層頂面的當(dāng)量回彈模量和計(jì)算回彈模量；計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力（查應(yīng)力計(jì)算圖得最大荷載應(yīng)力；定接縫傳荷系數(shù)，綜合系數(shù)；計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力；計(jì)算溫度應(yīng)力）；由自然區(qū)劃選最大溫度梯度；按路面結(jié)構(gòu)和板平面尺寸計(jì)算最大溫度梯度時(shí)的翹曲溫度應(yīng)力，最后計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力；檢驗(yàn)初擬路

17、面結(jié)構(gòu)（按γr（σpr+σtr）≤fr公式檢驗(yàn)，如不滿足，重?cái)M路面結(jié)構(gòu)，重新計(jì)算，直到滿足要求為止。計(jì)算厚度取整至厘米。）；畫(huà)出最后選定的路面結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　1.6設(shè)計(jì)成果的編制</p><p>　　1.6.1設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)</p><p>　　整理設(shè)計(jì)過(guò)程中的計(jì)算形成設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，并輔以必要的文字說(shuō)明以及相關(guān)的示意圖和表格。</p><

18、p><b>　　1.6.2圖紙</b></p><p>　　繪制結(jié)構(gòu)圖紙：路面結(jié)構(gòu)布置圖。</p><p>　　1.7評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及成績(jī)?cè)u(píng)定</p><p>　　課程設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù)平時(shí)考勤、設(shè)計(jì)成果質(zhì)量按五級(jí)記分評(píng)定方法評(píng)定。凡成績(jī)不及格者，必須重修。平時(shí)考查主要檢查學(xué)生的出勤情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、是否獨(dú)立完成設(shè)計(jì)等幾方面。設(shè)計(jì)成果的檢查，著重檢查設(shè)

19、計(jì)圖紙和計(jì)算書(shū)的完整性和正確性。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的成績(jī)按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五級(jí)評(píng)定。參考標(biāo)準(zhǔn)如下：</p><p>　　1.8設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師及分組情況</p><p>　　1、尹振羽 15893447765</p><p>　　2、張會(huì)遠(yuǎn) 13523750076</p><p>　　3、王小召

20、13592177718</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　表2-1 道路沿線地質(zhì)情況</p><p>　　表2-2 交通組成及交通量表</p><p><b>　　3 瀝青路面設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　3.1軸載

21、分析</b></p><p>　　我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ-100。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表3-1確定。</p><p>　　表3-1 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)</p><p>　　3.1.1計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，軸載當(dāng)量換算</p><p>　　（1）當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝

22、青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡前、后軸軸載大于25kN小于130KN的各級(jí)軸載的作用次數(shù)均換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。</p><p>　　式中：— 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)；</p><p>　　— 被換算車型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次/日）；</p><p><b>　　— 標(biāo)準(zhǔn)軸載（）；</b></p&g

23、t;<p>　　— 各種被換算車型的軸載（）；</p><p><b>　　C1— 軸數(shù)系數(shù)。</b></p><p>　　C2— 輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38；</p><p>　　— 被換算車型的軸載級(jí)別。</p><p>　　當(dāng)軸間距離大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)

24、軸間距離小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：m—軸數(shù)。</b></p><p>　?。?）將交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載換算與累計(jì)軸載</p><p>　　表3-2軸載換算結(jié)果</p><p>　　則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次：</p><p>　　

25、式中 — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量次數(shù)；</p><p>　　t — 設(shè)計(jì)年限，由設(shè)計(jì)資料可知高速公路設(shè)計(jì)年限為15年；</p><p>　　— 設(shè)計(jì)端竣工后一年雙向日平均當(dāng)量軸次；</p><p>　　— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率，由設(shè)計(jì)資料可知，前8年γ=0.09，然后的7年γ=0.03；</p><p>　　— 車道系數(shù)，此設(shè)

26、計(jì)高速選定為雙向六車道，η=0.3。</p><p>　　則前8年的累計(jì)當(dāng)量軸次：</p><p>　　后7年的累計(jì)當(dāng)量軸次：</p><p>　　則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次:</p><p>　　由上面的計(jì)算結(jié)果，故根據(jù)交通等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以判定該交通量屬于特重交通。</p><p>　　3.1.2驗(yàn)算半剛性基層

27、層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，軸載當(dāng)量換算</p><p>　?。?）驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，凡軸載大于50KN的各級(jí)軸載的作用次數(shù)均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。</p><p>　　式中：— 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)；</p><p>　　— 被換算車型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次/日）；</p>

28、<p><b>　　— 標(biāo)準(zhǔn)軸載（）；</b></p><p>　　— 各種被換算車型的軸載（）；</p><p><b>　　—軸數(shù)系數(shù)；</b></p><p>　　—輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。</p><p>　　當(dāng)軸間距離大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)

29、軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：m—軸數(shù)。</b></p><p>　?。?）將交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載換算與累計(jì)軸載</p><p>　　表3-3 軸載換算結(jié)果</p><p>　　則前8年的累計(jì)當(dāng)量軸次：</p><p>　　

30、后7年的累計(jì)當(dāng)量軸次：</p><p>　　其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次:</p><p>　　由上面的計(jì)算結(jié)果，故根據(jù)交通等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以判定該交通量屬于特重交通。</p><p>　　3.2 結(jié)構(gòu)組合與材料選取</p><p>　　根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，該道路為高速公路，瀝青路面設(shè)計(jì)年限為15年，并考慮公路沿途有砂石、碎石、石灰

31、、粉煤灰水泥等材料供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土（180），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（厚度待定），底層采用級(jí)配碎石（250），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（40），中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（60），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（80）。</p><p>　　3.3 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度</p><p>　　土基干濕類型確定為中濕，由土質(zhì)，干濕類型

32、，道路最大凍深，基層墊層類型查表確定路面最小防凍厚度為50cm。土基回彈模量的確定可根據(jù)查表法查得。各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強(qiáng)度參照規(guī)范給出的推薦值確定，見(jiàn)表3-4。</p><p>　　表3-4 結(jié)構(gòu)組合參數(shù)</p><p>　　3.4 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定</p><p>　　3.4.1設(shè)計(jì)彎沉值</p><p>　　公路為高速公路，則公路

33、等級(jí)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(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面，則路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)取1.0。</p><p><b>　　式中： </b></p><p><b>　　— 設(shè)計(jì)彎沉值</b></p><p>　　— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量年標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)</p><p>

34、　　— 公路等級(jí)系數(shù)，一級(jí)公路為1.0</p><p>　　— 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0</p><p>　　— 基層類型系數(shù)，半剛性基層為1.0</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　3.4.2各層材料容許層底拉應(yīng)力</p><p>　　各層材料容許層底拉應(yīng)

35、力，按下列公式計(jì)算：</p><p><b>　　式中 ：</b></p><p>　　— 路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度（Mpa）；</p><p>　　— 路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計(jì)年限次加載的疲勞彎拉應(yīng)力（Mpa）；</p><p>　　— 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。</p><p>

36、　　對(duì)瀝青混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：</p><p>　　對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：</p><p>　　表3-5 結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力</p><p>　　3.5 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算</p><p>　　應(yīng)用程序計(jì)算新建路面結(jié)構(gòu)厚度</p><p>　　公 路 等 級(jí) : 高速公路<

37、/p><p>　　新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>　　標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100</p><p>　　路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 18.54 (0.01mm)</p><p>　　路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 </p><p>　　設(shè)計(jì)層最小厚度 : 20 (cm)</p><p&g

38、t;　　按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　LD= 18.54 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 45 cm LS= 19 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 50 cm LS= 17.4 (0.01mm)</p><p>　　H( 4 )= 46.4 cm(僅考慮彎沉

39、)</p><p>　　按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 :</p><p>　　H( 4 )= 46.4 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 46.4 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p>　　H( 4 )= 46.4 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p>&

40、lt;p>　　H( 4 )= 46.4 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)</p><p><b>　　路面設(shè)計(jì)層厚度 :</b></p><p>　　H( 4 )= 46.4 cm(僅考慮彎沉)</p><p>　　H( 4 )= 46.4 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p>　　驗(yàn)算路面防凍厚度

41、 :</p><p>　　路面最小防凍厚度 50 cm</p><p>　　驗(yàn)算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求</p><p>　　3.6 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定</p><p>　　根據(jù)計(jì)算內(nèi)容，最終確定該道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為六層，各個(gè)結(jié)構(gòu)層的厚度確定見(jiàn)表3-6. </p><p>　　表3-6 路面結(jié)構(gòu)層采用厚度<

42、;/p><p>　　4 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 交通量分析標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算</p><p>　　我國(guó)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范以汽車軸重為100kN的單軸荷載作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ—100。凡前、后軸載大于50KN（單軸）的軸數(shù)均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)，換算公式為：</p><p>　　式中： — 100KN的單軸—

43、雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)的通行次數(shù)；</p><p>　　— 各類軸—輪型；級(jí)軸載的總重（KN）；</p><p>　　— 軸型和軸載級(jí)位數(shù)；</p><p>　　—各類軸—輪型級(jí)軸載的通行次數(shù)；</p><p><b>　　—軸—輪型系數(shù)。</b></p><p>　　表4-1 軸載換算結(jié)果</p&

44、gt;<p>　　則設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù):</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　— 標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)；</p><p>　　t — 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限30年；</p><p>　　γ — 交通量年平均增長(zhǎng)率，設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率，由設(shè)計(jì)資料可知

45、，前8年γ=0.09，然后的22年γ=0.03；</p><p>　　η — 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，如下表4-2。</p><p>　　表4-2 混凝土路面臨界荷位車輛輪跡橫向分布系數(shù)</p><p>　　則前8年的累計(jì)當(dāng)量軸次：</p><p>　　后22年的累計(jì)當(dāng)量軸次：</p><p>　　其設(shè)計(jì)年

46、限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次:</p><p>　　由上面的計(jì)算結(jié)果，故根據(jù)交通等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以判定該交通量屬于重交通。</p><p>　　4.2 初擬路面結(jié)構(gòu)</p><p>　　因?yàn)榻煌?00×104＜904.3×104＜2000×104次，故可知交通屬于重交通。該道路為高速公路安全等級(jí)為一級(jí)，變異水平等級(jí)為低級(jí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限30年。

47、根據(jù)高速公路、重交通等級(jí)和低級(jí)變異水平等級(jí)。查規(guī)范知：初擬普通混凝土面層厚為250mm；基層選用水泥穩(wěn)定粒料水泥穩(wěn)定砂礫厚度為200mm；墊層為150mm的低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土采用二灰土。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.75m；長(zhǎng)為4.5m。</p><p>　　4.3 確定材料參數(shù)</p><p>　　取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0Mpa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31Gpa；路基

48、回彈模量為29Mpa；低劑量無(wú)機(jī)結(jié)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。</p><p>　　基層頂面當(dāng)量的回彈模量值計(jì)算如下：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑為：</p><p>　　4.4 計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力</p&

49、gt;<p>　　根據(jù)一級(jí)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0.25m。</p><p><b>　　由下列公式求得：</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　— 混凝土板的相對(duì)剛度半徑（m）；</p><p>　　—

50、混凝土板的厚度（m）；</p><p>　　— 水泥混凝土的彎沉彈性模量（Mpa）；</p><p>　　— 標(biāo)準(zhǔn)軸載Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力（Mpa）；</p><p>　　— 考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)桿拉的平縫，kr=0.87 ～0.92，縱縫為不設(shè)桿拉的平縫或自由邊界kr=1.0，縱縫為設(shè)桿拉的企口縫，kr=0.76 ～0.84，；&

51、lt;/p><p>　　— 考慮偏載和動(dòng)載因素對(duì)路面疲勞損壞影響綜合系數(shù)，按公路等級(jí)查下表4-3；</p><p>　　表4-3 綜合系數(shù)kc </p><p>　　— 標(biāo)準(zhǔn)軸載Ps在四邊自由板的臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（Mpa）。 </p><p>　　根據(jù)公路等級(jí)，考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜和系數(shù),則荷載疲勞應(yīng)力

52、為：</p><p>　　=2.49×0.87×1.30×1.045</p><p><b>　　=2.94MPa</b></p><p>　　4.5 計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力</p><p>　　由《路基路面工程》知，II區(qū)最大溫度梯度取88﹙℃/m﹚。板長(zhǎng)4.5m，L/r=4.5/0.760=5

53、.92；已知混凝土板厚0.25m，。 </p><p>　　則可知最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力：</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　— 混凝土的溫度線膨脹系數(shù) ；</p><p>　　— 最大溫度梯度，；</p>&l

54、t;p>　　— 綜合溫度翹區(qū)應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)；</p><p>　　— 最大溫度梯度時(shí)土板的溫度翹取應(yīng)力（Mpa）。</p><p><b>　　溫度疲勞系數(shù)： </b></p><p>　　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。</p><p>　　表4-4 回歸系數(shù)a，b和

55、c</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　則溫度疲勞應(yīng)力：</b></p><p>　　綜合，高速公路的安全等級(jí)為一級(jí)，相應(yīng)于一級(jí)的安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)，目標(biāo)可靠度為95﹪。再根據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，確定可靠度系數(shù)。</p><p><b>

56、;　　故滿足要求。</b></p><p>　　4.6防凍厚度檢驗(yàn)和接縫設(shè)計(jì)</p><p>　　由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》知，路面防凍厚度為0.5m，而設(shè)計(jì)路面總厚度為0.60m，由于0.5<0.60，故滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《公

57、路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01-2003；</p><p>　　[2]《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004；</p><p>　　[3]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D50-2006；</p><p>　　[4]《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D40-2002；</p><p>　　[5]《路基路面工程》教材 鄧學(xué)鈞編著；&