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第五章 水泥混凝土路面設計5.1 交通量計算根據(jù)我國的公路自然區(qū)劃標準(jtj013-86),龍永高速公路公路走廊帶地處湖南省中部至西部的過渡地帶,為東南濕熱區(qū)?,F(xiàn)擬新建一條高速公路,雙向四車道,設計基準期為30年,交通量年平均增長率為7.0%,路基土為粘性土質。本項目屬于高速公路(四車道),根據(jù)公路水泥混凝土路面設計規(guī)范jtg d40-2011,可靠度設計標準(表3.0.1):安全等級:一級設計基準期:30年目標可靠度:95%目標可靠指標:1.33計算設計日通過的標準軸載作用次數(shù)車 型車 軸軸輪型交通量小客車前軸1-111.527501.9910-8后軸1-222327501.6910-6中客車sh130前軸1-116.58001.6010-6后軸1-2238004.910-8大客車ca50前軸1-128.75306.8710-4后軸1-268.25301.16小貨車bj130前軸1-113.417001.3410-5后軸1-227.417001.7210-6中貨車ca50前軸1-128.76306.9910-4后軸1-268.26301.38中貨車eq140前軸1-123.78504.7910-5后軸1-269.28502.35大貨車jn150前軸1-1498704.00后軸1-2101.68701121.55特大車日野kb222前軸1-150.26004.02后軸1-2104.36001176.80拖掛車 五十鈴前軸1-16024025.85后軸2-31002401.9510-6合 計 2337.11注:1-1表示單軸單輪組,1-2表示單軸雙輪組,2-2表示雙軸雙輪組,2-3表示雙軸三輪組。小于40kn的單軸和小于80kn的雙軸略去不計;則使用初期年平均日交通量=2377.11。按疲勞斷裂設計標準進行結構分析時,以100kn 單軸-雙輪組荷載作為設計軸載,對極重交通荷載等級的水泥混凝土路面,宜選用貨車中占主要份額特重車型的軸載作為設計軸載。各級軸載作用次數(shù),可按公路水泥混凝土路面設計規(guī)范jtg d40-2011中式(3.0 . 6) 換算為設計軸載的作用次數(shù)式中第i級軸載重(kn) ,聯(lián)軸按每一根軸載單獨計;設計軸載重(kn) ;n各種軸型的軸載級位數(shù); i級軸載的作用次數(shù);設計軸載的作用次數(shù)。設計軸載的作用次數(shù)(雙向)=2377.11次/日。方向分配系數(shù)采用0.5(0.5-0.6),因為是雙向4車道,即單向2車道,所以車道分配系數(shù)取0.8(0.70-0.85)。故有:設計車道使用初期的設計軸載日作用次數(shù)。ns=2699.780.50.8=934.844次/日5.2 交通參數(shù)分析5.2.1 累計標準軸次計算:使用年限內的累計標準軸次為:式中:設計基準期內設計車道所承受的設計軸載累計次數(shù)(軸次/車道) ;t設計基準期(a) ;基準期內貨車交通量的年平均增長率(以分數(shù)計) ;臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù),根據(jù)公路水泥混凝土路面設計規(guī)范jtg d40-2011中表a.2. 4 選用 5.2.2 交通等級劃分:由按公路水泥混凝土路面設計規(guī)范jtg d40-2011交通分級知,累計作用次數(shù)在之間,所以交通等級為重交。5.3路面結構組合設計5.3.1 面層混凝土板水泥混凝土面層應具有足夠的強度、耐久性、表面抗滑、耐磨、平整等良好的路用性能,一半采用接縫、不配筋的混凝土路面板,面板厚度決定于公路和交通等級。本設計路段為高速公路,交通等級為重交通。面層厚度參考2427cm。最終面層確定為普通混凝土面板,厚度26cm。5.3.2混凝土路面基層結構混凝土路面的基層應具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度。對于濕潤和多雨地區(qū),宜采用排水基層。排水基層下應設置不透水底基層,底基層頂面應鋪設瀝青封層或防水土工織物。本設計路段位于東南濕熱區(qū),路基路面結構組合,首要任務是保證其濕穩(wěn)性??煽紤]采用排水基層。5.3.3 混凝土路面墊層結構混凝土路面墊層一般是為對應路基的特殊需求而設置,多數(shù)選用當?shù)亓畠r材料修筑,或取當?shù)夭牧蠐缴倭繜o機結合料處治后使用。本路段在中濕狀態(tài)路基段設置天然沙礫墊層,厚度15cm。5.4 路面結構方案設計現(xiàn)按設計要求,根據(jù)路基的干濕狀態(tài),選擇干燥和中濕狀態(tài),分別設計3種方案,并進行方案比選。該計算書中所用公式及相關參數(shù)均參考自公路水泥混凝土路面設計規(guī)范jtg d40-2011。(以下簡稱規(guī)范)5.4.1 路基為干燥狀態(tài)方案一1)初擬路面結構參照規(guī)范表3.0.1知,相對于安全等級高速公路水平為低。根據(jù)高速公路重交通等級和低水平,初擬普通水泥混凝土結構的面層,厚度土結構的面層,厚度?;鶎舆x用水泥穩(wěn)定粒料基層,厚; 底基層選用級配碎石,底基層厚 。水泥混凝土上面層板的平面尺寸:寬3.75m,長5m。縱縫為設拉桿平縫;橫縫為設傳力桿的假縫。表5-3 初擬路面結構表結構層厚度(cm)模量(mpa)c35水泥混凝土面層2631000水泥穩(wěn)定粒料基層201400級配碎石底基層20300路基土基-802) 材料參數(shù)的確定混凝土的設計彎拉強度與彎拉彈性模量按表3.0.8 ,取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為5.0mpa ,相應彎拉彈性模量與泊松比為31gpa、0.15 。查附錄e表e. 0. 3 -2,粗集料為玄武巖的混凝土線膨脹系數(shù)。土基的回彈模量參照公路水泥混凝土路面設計規(guī)范附錄,查表e.0.1-1,粘性土質路基回彈模量80mpa。查表e.0.1-2,取距地下水位2m時的濕度調整系數(shù)為0.80,由此得到路床頂綜合回彈模量為80x0.80 = 64mpa。查表e.0.2-1 ,取水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量為1400mpa、泊松比取0.20,取級配碎石底基層回彈模量為300mpa、泊松比取0.35。按附錄b 式(b . 2. 4-1) -式(b.2.4-4)計算板底地基當量回彈模量如下:板底地基當量回彈模量 取為125mpa。普通混凝土面層的彎曲剛度d 按式(b. 2. 2-3) 計算,相對剛度半徑r 按式(b. 2. 2-2)計算。3) 荷載應力按式(b.2.2-1) 計算設計軸載和最重荷載在臨界荷位處產生的荷載應力:mpampa按式(b. 2. 1) 計算荷載疲勞應力,按式(b. 2. 6) 計算最大荷載應力:因縱縫為設拉桿平縫,對于水泥穩(wěn)定粒料基層,接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)取。根據(jù)公路等級,由表b.1.2,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。材料疲勞指數(shù),普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土,=0.057疲勞應力系數(shù) 式(b.2.3-1)。4) 溫度應力由表3.0.10,最大溫度梯度取90/m 。按式(b. 3.3-1 ) -式(b. 3.3-3) 計算綜合溫度翹曲應力和內應力的溫度應力系數(shù)。按式(b.3.2) 計算最大溫度應力:溫度疲勞應力系數(shù) 按式(b. 3.4) 計算。 其中根據(jù)規(guī)范表b.3.4查得回歸系數(shù),和 再由式(b.3.1) 計算溫度疲勞應力:5) 結構極限狀態(tài)校核查表3.0.1及表3.0.4,高速公路、低等變異水平條件下的可靠度系數(shù) 取1.20。按式(3.0.4-1) 和式(3 .0.4-2) 校核路面結構極限狀態(tài)是否滿足要求。滿足結構極限狀態(tài)要求,所選的普通混凝土面層計算厚度0.26m 可以承受設計基準期內設計軸載荷載和溫度梯度的綜合疲勞作用,以及最重軸載在最大溫度梯度時的一次極限作用。 表5-4 最終路面結構表結構層厚度(cm)模量(mpa)普通水泥混凝土面層2631000水泥穩(wěn)定粒料基層201400級配碎石底基層20300路基土基(粘性土質)-805.4.2 路基為干燥狀態(tài)方案二1)初擬路面結構參照規(guī)范表3.0.1知,相對于安全等級高速公路水平為低。根據(jù)高速公路重交通等級和低水平,初擬普通水泥混凝土結構的面層,厚度土結構的面層,厚度。考慮到本路線為季風性濕潤氣候,年平均降雨量達12001900mm,為濕潤多雨地區(qū),因此設置開級配水泥穩(wěn)定碎石基層(水泥劑量9.511,孔隙率20%),厚度(0.10-0.14); 底基層選用級配礫石,底基層厚 。水泥混凝土上面層板的平面尺寸:寬3.75m,長5m??v縫為設拉桿平縫;橫縫為設傳力桿的假縫。表5-3 初擬路面結構表結構層厚度(cm)模量(mpa)普通水泥混凝土面層2631000開級配水泥穩(wěn)定碎石基層121400級配礫石底基層20250路基土基-802) 材料參數(shù)的確定混凝土的設計彎拉強度與彎拉彈性模量按表3.0.8 ,取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為5.0mpa ,相應彎拉彈性模量與泊松比為31gpa、0.15 。查附錄e表e. 0. 3 -2,粗集料為玄武巖的混凝土線膨脹系數(shù)。土基的回彈模量參照公路水泥混凝土路面設計規(guī)范附錄,查表e.0.1-1,粘性土質路基回彈模量60mpa。查表e.0.1-2,取距地下水位2m時的濕度調整系數(shù)為0.80,由此得到路床頂綜合回彈模量為80x0.80 = 64mpa。查表e.0.2-1 ,取開級配水泥穩(wěn)定碎石基層回彈模量為1400mpa、泊松比取0.20,取級配礫石底基層回彈模量為250mpa、泊松比取0.35。按附錄b 式(b . 2. 4-1) -式(b.2.4-4)計算板底地基當量回彈模量如下:板底地基當量回彈模量 取為115mpa。普通混凝土面層的彎曲剛度d 按式(b. 2. 2-3) 計算,相對剛度半徑r 按式(b. 2. 2-2)計算。3) 荷載應力按式(b.2.2-1) 計算設計軸載和最重荷載在臨界荷位處產生的荷載應力:mpampa按式(b. 2. 1) 計算荷載疲勞應力,按式(b. 2. 6) 計算最大荷載應力:因縱縫為設拉桿平縫,對于開級配水泥穩(wěn)定碎石基層,接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)取。根據(jù)公路等級,由表b.1.2,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。材料疲勞指數(shù),普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土,=0.057疲勞應力系數(shù) 式(b.2.3-1)。4) 溫度應力由表3.0.10,最大溫度梯度取90/m 。按式(b. 3.3-1 ) -式(b. 3.3-3) 計算綜合溫度翹曲應力和內應力的溫度應力系數(shù)。按式(b.3.2) 計算最大溫度應力:溫度疲勞應力系數(shù) 按式(b. 3.4) 計算。 其中根據(jù)規(guī)范表b.3.4查得回歸系數(shù),和 再由式(b.3.1) 計算溫度疲勞應力:5) 結構極限狀態(tài)校核查表3.0.1及表3.0.4,高速公路、低等變異水平條件下的可靠度系數(shù) 取1.20。按式(3.0.4-1) 和式(3 .0.4-2) 校核路面結構極限狀態(tài)是否滿足要求。滿足結構極限狀態(tài)要求,所選的普通混凝土面層計算厚度0.26m 可以承受設計基準期內設計軸載荷載和溫度梯度的綜合疲勞作用,以及最重軸載在最大溫度梯度時的一次極限作用。 表5-4 最終路面結構表結構層厚度(cm)模量(mpa)普通水泥混凝土面層2631000開級配水泥穩(wěn)定碎石基層101400級配礫石底基層20250路基土基(粘性土質)-805.4.3 路基為干燥狀態(tài)方案三1)初擬路面結構參照規(guī)范表3.0.1知,相對于安全等級高速公路水平為低。根據(jù)高速公路重交通等級和低水平,初擬普通水泥混凝土結構的面層,厚度土結構的面層,厚度。考慮到本路線為季風性濕潤氣候,年平均降雨量達12001900mm,為濕潤多雨地區(qū),因此設置開級配瀝青穩(wěn)定穩(wěn)定碎石基層(瀝青標號選用ah-50,瀝青用量為3%),厚度(0.08-0.10); 底基層選用級配碎石,底基層厚 。水泥混凝土上面層板的平面尺寸:寬3.75m,長5m??v縫為設拉桿平縫;橫縫為設傳力桿的假縫。表5-3 初擬路面結構表結構層厚度(cm)模量(mpa)普通水泥混凝土面層2631000開級配瀝青穩(wěn)定碎石基層10800級配碎石底基層20300路基土基-802) 材料參數(shù)的確定混凝土的設計彎拉強度與彎拉彈性模量按表3.0.8 ,取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為5.0mpa ,相應彎拉彈性模量與泊松比為31gpa、0.15 。查附錄e表e. 0. 3 -2,粗集料為玄武巖的混凝土線膨脹系數(shù)。土基的回彈模量參照公路水泥混凝土路面設計規(guī)范附錄,查表e.0.1-1,粘性土質路基回彈模量60mpa。查表e.0.1-2,取距地下水位2m時的濕度調整系數(shù)為0.80,由此得到路床頂綜合回彈模量為80x0.80 = 64mpa。查表e.0.2-1 ,取開級配瀝青穩(wěn)定碎石基層回彈模量為800mpa、泊松比取0.20,取級配礫石底基層回彈模量為300mpa、泊松比取0.35。按附錄b 式(b . 2. 4-1) -式(b.2.4-4)計算板底地基當量回彈模量如下:板底地基當量回彈模量 取為125mpa。普通混凝土面層的彎曲剛度d 按式(b. 2. 2-3) 計算,相對剛度半徑r 按式(b. 2. 2-2)計算。3) 荷載應力按式(b.2.2-1) 計算設計軸載和最重荷載在臨界荷位處產生的荷載應力:mpampa按式(b. 2. 1) 計算荷載疲勞應力,按式(b. 2. 6) 計算最大荷載應力:因縱縫為設拉桿平縫,對于開級配水泥穩(wěn)定碎石基層,接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)取。根據(jù)公路等級,由表b.1.2,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。材料疲勞指數(shù),普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土,=0.057疲勞應力系數(shù) 式(b.2.3-1)。4) 溫度應力由表3.0.10,最大溫度梯度取90/m 。按式(b. 3.3-1 ) -式(b. 3.3-3) 計算綜合溫度翹曲應力和內應力的溫度應力系數(shù)。按式(b.3.2) 計算最大溫度應力:溫度疲勞應力系數(shù) 按式(b. 3.4) 計算。 其中根據(jù)規(guī)范表b.3.4查得回歸系數(shù),和 再由式(b.3.1) 計算溫度疲勞應力:5) 結構極限狀態(tài)校核查表3.0.1及表3.0.4,高速公路、低等變異水平條件下的可靠度系數(shù) 取1.20。按式(3.0.4-1) 和式(3 .0.4-2) 校核路面結構極限狀態(tài)是否滿足要求。滿足結構極限狀態(tài)要求,所選的普通混凝土面層計算厚度0.26m 可以承受設計基準期內設計軸載荷載和溫度梯度的綜合疲勞作用,以及最重軸載在最大溫度梯度時的一次極限作用。 表5-4 最終路面結構表結構層厚度(cm)模量(mpa)普通水泥混凝土面層2631000開級配水泥穩(wěn)定碎石基層10800級配礫石底基層20300路基土基(粘性土質)-80 5.4.4路基為中濕狀態(tài)方案一1)初擬路面結構:初擬普通混凝土面層,厚度為;基層選用水泥穩(wěn)定碎石基層,厚;設置的級配碎石墊層。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.75m,長5m??v縫為設拉桿平縫,橫縫為設傳力桿的假縫。2)材料參數(shù)的確定:混凝土路面設計彎拉強度與彎拉彈性模量: 本設計為普通混凝土路面為重型交通,查規(guī)范得:彎拉強度的標準值 mpa,相應的彎拉彈性模量標準值為gpa,泊松比取0.15.礫石粗集料混凝土的線膨脹系數(shù)土基的回彈模量:路基屬于中濕狀態(tài),可選用路基土基的回彈模量值:,取距地下水位1.5m時的濕度調整系數(shù)為0.75(0.720.80),由此得路床頂綜合回彈模量為700.75=52.5mpa基層和半剛性墊層的回彈模量:基層選用水泥穩(wěn)定粒料,回彈模量?。簃pa(200010000),泊松比取0.2 墊層選用級配碎石,回彈模量?。簃pa(180-250),泊松比取0.35 基層頂面的當量回彈模量和計算回彈模量:根據(jù)土基狀態(tài)擬定的基層、墊層結構類型和厚度,參照公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(jtg d402011)中,按式(b2.4-1)(b2.4-4)計算板底地基綜合當量回彈模量如下: 板底地基綜合當量回彈模量et取為348mpa混凝土面層板的彎曲剛度dc(b.2.2-3),半剛性基層板的彎曲剛度db(b.4.1-2),路面結構的相對剛度半徑按(b.4.1-3)計算為:3)荷載疲勞應力計算: 按式(b4.1-1),標準軸載和極限荷載在臨界荷位處產生的荷載應力計算為mpa0mpa因縱縫為設拉桿平縫,對于水泥穩(wěn)定粒料基層,接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)取(0.870.92)??紤]設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)。根據(jù)公路等級,由表b.2.1,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。按式(b.2.1)計算面層荷載疲勞應力 4)、溫度疲勞應力分析:查表3.0 .8,因為湖南省東南濕熱5區(qū),海拔較低濕度大,所以在86-92之間選取最大溫度梯度為=90(/m),按b.3.3和b.5.2計算綜合溫度翹曲應力和內應力的溫度應力系數(shù)bl.按(b.3.2)計算面層最大溫度應力,混凝土線膨脹系數(shù)。,其中a,b,c為回歸系數(shù):本項目在湖南省,為5區(qū),分別取0.871,1.287,0.071按式(b.3.1)計算溫度疲勞應力: 5)、結構極限狀態(tài)校核查表3.0.4,一級安全等級,低變異水平條件下,可靠度系數(shù)取1.14.按式(3.0.4-1)和式(3.0.4-2)校核路面結構極限狀態(tài)是否滿足要求:擬定的由計算厚度0.26m的普通混凝土面層和厚度0.2m的水泥穩(wěn)定粒料基礎組成的路面結構滿足要求可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用,以及最重軸載在最大溫度梯度時的一次作用。5.4.5路基為中濕狀態(tài)方案二1)初擬路面結構:初擬普通混凝土面層,厚度為;考慮到本路線為季風性濕潤氣候,年平均降雨量達12001900mm,為濕潤多雨地區(qū),因此設置多孔隙的開級配水泥穩(wěn)定碎石排水基層(水泥劑量9.511,孔隙率20%),厚度(0.10-0.15);從而在排水基層下設置水泥穩(wěn)定碎石組成的不透水底基層,厚度(據(jù)規(guī)范:一般取0.2m);墊層采用級配碎石,厚度。普通混凝土板的平面尺寸寬3.75m,長5m??v縫為設拉桿平縫,橫縫為設傳力桿的假縫。2)材料參數(shù)的確定:混凝土路面設計彎拉強度與彎拉彈性模量: 本設計為普通混凝土路面為重型交通,查規(guī)范得:彎拉強度的標準值 mpa,相應的彎拉彈性模量標準值為gpa,泊松比取0.15.礫石粗集料混凝土的線膨脹系數(shù)土基的回彈模量:路基屬于中濕狀態(tài),可選用路基土基的回彈模量值:,取距地下水位1.5m時的濕度調整系數(shù)為0.75(0.720.80),由此得路床頂綜合回彈模量為700.75=52.5mpa基層和半剛性墊層的回彈模量:透水基層選用多孔隙的開級配水泥穩(wěn)定碎石,回彈模量?。簃pa(200010000),泊松比取0.2 不透水底基層選用水泥穩(wěn)定碎石,回彈模量?。簃pa(200010000),泊松比取0.2 墊層選用級配碎石,回彈模量?。簃pa(180-250),泊松比取0.35 基層頂面的當量回彈模量和計算回彈模量:根據(jù)土基狀態(tài)擬定的基層、墊層結構類型和厚度,參照公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(jtg d402011)中,按式(b2.4-1)(b2.4-4)計算板底地基綜合當量回彈模量如下: 板底地基綜合當量回彈模量et取為474mpa混凝土面層板的彎曲剛度dc(b.2.2-3),半剛性基層板的彎曲剛度db(b.4.1-2),路面結構的相對剛度半徑按(b.4.1-3)計算為:3)荷載疲勞應力計算: 按式(b4.1-1),標準軸載和極限荷載在臨界荷位處產生的荷載應力計算為mpampa因縱縫為設拉桿平縫,對于水泥穩(wěn)定粒料基層,接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)取(0.870.92)??紤]設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)。根據(jù)公路等級,由表b.2.1,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。按式(b.2.1)計算面層荷載疲勞應力 4)、溫度疲勞應力分析:查表3.0 .8,因為湖南省東南濕熱5區(qū),海拔較低濕度大,所以在86-92之間選取最大溫度梯度為=90(/m),按b.3.3和b.5.2計算綜合溫度翹曲應力和內應力的溫度應力系數(shù)bl. 按(b.3.2)計算面層最大溫度應力,混凝土線膨脹系數(shù)。,其中a,b,c為回歸系數(shù):本項目在湖南省,為5區(qū),分別取0.871,1.287,0.071按式(b.3.1)計算溫度疲勞應力: 5)、結構極限狀態(tài)校核查表3.0.4,一級安全等級,低變異水平條件下,可靠度系數(shù)取1.14.按式(3.0.4-1)和式(3.0.4-2)校核路面結構極限狀態(tài)是否滿足要求:擬定的由計算厚度0.26m的普通混凝土面層和0.32m厚基礎滿足要求可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用,以及最重軸載在最大溫度梯度時的一次作用。5.4.6路基為中濕狀態(tài)方案三1)初擬路面結構:初擬普通混凝土面層,厚度為;考慮到本路線為季風性濕潤氣候,年平均降雨量達12001900mm,為濕潤多雨地區(qū),因此設置多孔隙瀝青穩(wěn)定碎石排水基層(瀝青標號選用ah-50,),厚度(0.08-0.10);從而在排水基層下設置水泥穩(wěn)定碎石組成的不透水底基層,厚度(據(jù)規(guī)范:一般取0.2m);墊層采用級配碎礫石,厚度。普通混凝土板的平面尺寸寬3.75m,長5m??v縫為設拉桿平縫,橫縫為設傳力桿的假縫。2)材料參數(shù)的確定:混凝土路面設計彎拉強度與彎拉彈性模量: 本設計為普通混凝土路面為重型交通,查規(guī)范得:彎拉強度的標準值 mpa,相應的彎拉彈性模量標準值為gpa,泊松比取0.15.礫石粗集料混凝土的線膨脹系數(shù)土基的回彈模量:路基屬于中濕狀態(tài),可選用路基土基的回彈模量值:,取距地下水位1.5m時的濕度調整系數(shù)為0.75(0.720.80),由此得路床頂綜合回彈模量為700.75=52.5mpa基層和半剛性墊層的回彈模量:透水基層選用多孔隙瀝青穩(wěn)定碎石排水基層,回彈模量?。簃pa(600800),泊松比取0.35不透水底基層選用水泥穩(wěn)定碎石,回彈模量?。?000mpa(200010000),泊松比取0.2 墊層選用級配碎石,回彈模量?。簃pa(180-250),泊松比取0.35 基層頂面的當量回彈模量和計算回彈模量:根據(jù)土基狀態(tài)擬定的基層、墊層結構類型和厚度,參照公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(jtg d402011)中,按式(b2.4-1)(b2.4-4)計算板底地基綜合當量回彈模量如下: 板底地基綜合當量回彈模量et取為413mpa混凝土面層板的彎曲剛度dc(b.2.2-3),基層板的彎曲剛度db(b.4.1-2),路面結構的相對剛度半徑按(b.4.1-3)計算為:3)荷載疲勞應力計算: 按式(b4.1-1),標準軸載和極限荷載在臨界荷位處產生的荷載應力計算為1.026mpa1.783mpa因縱縫為設拉桿平縫,對于水泥穩(wěn)定粒料基層,接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)取(0.870.92)??紤]設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)。根據(jù)公路等級,由表b.2.1,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。按式(b.2.1)計算面層荷載疲勞應力 4)、溫度疲勞應力分析:查表3.0 .8,因為湖南省東南濕熱5區(qū),海拔較低濕度大,所以在86-92之間選取最大溫度梯度為=92(/m),按b.3.3和b.5.2計算綜合溫度翹曲應力和內應力的溫度應力系數(shù)bl.按(b.3.2)計算面層最大溫度應力,混凝土線膨脹系數(shù)。,其中a,b,c為回歸系數(shù):本項目在湖南省,為5區(qū),分別取0.841,1.323,0.058按式(b.3.1)計算溫度疲勞應力:

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