水泥混凝土路面工程課程設(shè)計(jì)

1、水泥混凝土路面工程課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料青海某地?cái)M建一條公路，交通調(diào)查如下：解放CA10B車950輛/日，黃河JN150車200輛/日，東風(fēng)EQ140車250輛/日，交通SH141車800輛/日，交通量平均增長(zhǎng)率為7% 土質(zhì)為中液限粘土，平均稠度為 1.08，土基回彈模量E0=45MPa,季節(jié)性冰凍地區(qū)，冰凍深度為1.2米。詳細(xì)交通組成表如下:車型PG解放CA10B前軸19.411后軸60.8511黃河JN150前軸49.0011后軸101.6011東風(fēng)EQ140前軸23.7011后軸69.2011交通SH141前軸25.5511后軸55.1011二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、根據(jù)設(shè)計(jì)資料要求，確定路面等級(jí)和

2、面層等級(jí);路面等級(jí)：路面等級(jí)由公路等級(jí)劃分，而公路等級(jí)又由交通量確定。水泥混凝土路面設(shè)計(jì)年限取20年，則由已知的：“解放CA10B車950輛/日，黃河JN150 車200輛/日，東風(fēng)EQ140車250輛/日，交通SH141車800輛/日，交通量平均 增長(zhǎng)率為7%，按交通量計(jì)算公式：可計(jì)算出交通量Ne=4510輛/日。換算成小客車的交通量Ne=4510*2=9020輛/日（換算系數(shù)為2）。 由此查公路分級(jí)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可知此公路等級(jí)為雙車道的二級(jí)公路。 則路面等級(jí)查表相關(guān)規(guī)范可知為高級(jí)路面。換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)：軸載換算車型P解放CA10B前軸19.419500后軸60.8519500.3400

3、黃河JN150前軸49.0012000.0022后軸101.601200257.8276東風(fēng)EQ140前軸23.7012500后軸69.2012500.6913交通SH141前軸25.5518000后軸55.1018000.0577由相關(guān)規(guī)范，二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，安全等級(jí)為三級(jí)。由相關(guān)規(guī) 范橫向分布系數(shù)為0.39。交通量年平均增長(zhǎng)率7%。則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)為查（表16-4教材P459）可知路面面層等級(jí)為重交通。2、初擬路面結(jié)構(gòu)由（教材P477）查的，初擬普通水泥混泥土路面層厚度為 h=0.26m,基層選用 水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量為5%）,厚為hi=0.22m。

4、底基層厚度為h2=0.20m的級(jí) 配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬為 3.75m,長(zhǎng)為5.0m。縱縫為設(shè)拉桿平 縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫。3、材料參數(shù)的確定（1）混泥土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彈性模量由（表16-11教材P474）取普通混泥土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fr =5MPa,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為Ec =31GPa（2）土基的回彈模量路基回彈模量取E45MPa。由相關(guān)規(guī)范水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取巳=150CMPa，天然砂礫回彈模量取 E2 =250MPa。按式16-53教材P481，計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按相關(guān)規(guī)范計(jì)算為4、荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算按式（16-52

5、aP481）,標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為因縱縫為設(shè)拉平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)k 0.87?？紤]設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)kf = NJ =（1.5怔6）如=2.25。根據(jù)公路等級(jí)，由公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTG D40-2002）附錄B,考慮偏載和 動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù) kc =1.30按式（），荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為5、溫度疲勞應(yīng)力由相關(guān)規(guī)范，VII區(qū)最大溫度梯度區(qū)98C/m。板長(zhǎng)l=5m ,I / r =5/ 0.725 =6.70由相關(guān)規(guī)范可查普通混凝土板厚h二0.26m, B 0.58,按 相關(guān)規(guī)范，最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt，由相關(guān)規(guī)范可得，自然區(qū)劃為 VII區(qū)，式中：a=0.834,b=0.052,c=1.270.按相關(guān)規(guī)范計(jì)算為再由相關(guān)規(guī)范計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為&可靠度計(jì)算查相關(guān)規(guī)范，二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平 等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為85%再根據(jù)查的目標(biāo)可