最新水泥混凝土路面設計例題資料

1、水泥混凝土路面設計公路自然區(qū)劃II區(qū)擬建一條二級公路， 中濕路基為黏質土， 采用普通混凝土路面， 路面 寬9m,設計車道使用初期標準軸載日作用次數為2100，交通量年增長率為 5%。試設計水泥混凝土路面。解：1、交通分析查表1可知二級公路的設計基準期為20年，其可靠度設計標準的安全等級為三級。臨界荷載位置處的車輛輪跡橫向分布系數查表2取0.39.設計基準期內的累計作用次數：NeNi (1 +r t 13652100&+0.05一1 365x0.390.05= 988.5 104 次查表3可知屬重交通等級。2、初擬路面結構由表1可知安全等級三級的變異水平等級為中級。根據二級公路、重交通等

2、級和中級變異水平，查表4初擬普通混凝土面層厚度為0.22m。基層可選用水泥穩(wěn)定粒料，厚0.18。墊層為0.15m的低劑量無機結合料穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為4.5m,長5m。縱縫為設拉桿的平縫，橫縫為不設傳力桿的假縫。3、路面材料參數確定取重交通等級的普通混凝土面層，查表5得彎拉強度標準值 5.0MPa，彎拉彈性模量標準值31GPa。中濕路基路床頂面回彈模量查表6得30MPa，低劑量無機結合料穩(wěn)定土墊層回彈模量為600MPa,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量為1300MPa.4、計算基層頂面當量回彈模量2 2=1013MPaE1h1E2h2 = 1300 0.182 600 0.152A2 h2

3、20.182 0.152Dx二 E1h/ . E2h23 . (h1 h2)2( 1 . 1 )412124(E1h1 E2h2)3321300 0.18600 0.15(0.18 0.15) “11X_1亠亠()=2.57121241300 0.18600 0.15r；1唔冷處需”2m35-,_0.45 1(1013 )a = 6.22 x1-1.51X=6.22沢1-1.51 1= 4.293lEoJ1 30 丿 J_0.55“I”旦<Ec/、-0.55“013 )= 1-1.44： II 30丿= 0.7920 792= 4.293 0.312 .30E 2Et 二 ah：Eo(；

4、x)3Eoi1013 3165MPa.305、普通混凝土面層的剛度半徑r =0.537h3 且 0.537 漢 0.22 匯彳 31000 = 0.677m丫 Et 1656、荷載應力Js =0.077r060h，=0.077 0.6770.60 0.22, = 1.259MPa ps7、修正系數確定© =0.87因縱縫為設拉桿平縫，查表7得到接縫傳荷能力的應力折減系數考慮設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數kf =Ne" =(988.5 勺04)°.057 =2.504根據公路等級，查表 8可得綜合系數應=20&荷載疲勞應力二pr =kjkfk

5、c二 ps =0.87 2.504 1.20 1.259 =3.29MPa9、翹曲應力II區(qū)最大溫度梯度查表9取88C/m。已知板長L=5m,L/r=5/0.67=7.46,普通混凝土的板厚精品文檔h=0.22m,查圖1得Bx=0.71。則混凝土的溫度翹曲應力:"-'tmEchTg Bx 丄 1031000_0.22_88 o.7仁 2.13MPa210、溫度疲勞應力系數II區(qū)的回歸系數可查表10,溫度疲勞應力系數:5.0FJ .323-12.13、0.828 x-0.041=0.5322.1315.0 丿J11、溫度疲勞應力；打=kt；tm = 0.532 2.13 =1.

6、13MPa12、可靠度系數二級公路的安全等級為三級，相應于三級安全等級的變異水平等級為中級，目標可靠度為85%。根據目標可靠度和變異水平等級，查表11得可靠度系數rr=1.13。13、判斷結構是否滿足要求rr（；pr ；tr） =1.133.29 1.13 = 4.99 乞 fc = 5.0MPa普通混凝土面層厚度 0.22m可以承受設計基準期內的荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。表1水泥混凝土路面可靠度設計標準公路技術等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路安全等級一級二級三級四級設計基準期（年）3030202080目標可靠度(%)959085目標可靠指標1.641.281.040.84變異

7、水平等級低低沖中中-高表2車輛輪跡橫向分布系數公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路、收費站二級及二級以下公路行車道寬大于7m行車道寬小于等于 7m表3水泥混凝土路面交通分級交通等級特重重中等輕設計車道標準軸 累計作用次數Ne(10A4)>2000100-20003-100<3表4水泥混凝土面層厚度的參考范圍交通荷載等級極重特重重公路等級-高速一級級高 速一級二級變異水平等級低低中低中低中低中面層厚> 320320280300260280240270230260220度(mm)交通何載等級中等輕公路等級二級三、四級三、四級三、四級變異水平等級高中高中高中面層厚度(mm)2502

8、20240210230200220190210180表5混凝土彎拉強度標準值交通等級特重重中等輕彎拉強度標準值5.05.04.54.0彈性模量(GPa)31312927表6中濕路基路床頂面回彈模量經驗參考值范圍土組公路自然區(qū)劃IIIIIIVVVI土質砂26-4240-5039-5035-6050-60黏質土25-4530-4025-4530-4530-45粉質土22-4632-5430-5027-4330-45表7各類接縫的傳荷系數接縫類型撓度傳荷系數應力傳荷系數峙設傳力桿脹縫為00.82不設傳力桿脹縫50-55設傳力桿縮縫身50.75設拉桿平口縱縫35-55設拉桿企口縱縫77-82表8綜合系數公路等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路綜合系數Kc1.31.251.201.10表9最大溫度梯度標準值 Tg公路自然區(qū)劃II、VIIIIV、VIVII最大溫度梯度83-8890-9586-9293-98表10回歸系數a、b和c的取值系數自然區(qū)劃IIIIIIVVVIVIIa0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270表11可靠