道路工程课程设计.

1、邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称：武汉市芳草路南路路面结构设计学生学号：6108130512专业班级：11 土木05班学生姓名：李坤学生成绩:指导教师：胡国祥课题工作时间：2013年12月25日至 2013年12月30日、课程设计的任务:课程设计题目：武汉市芳草南路路面结构设计1. 设计要求根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，设计确定经济合理的路面结构，使之能承受 交通荷载和环境因素的作用，在预定的使用期限内具备良好的使用性能，满足本道路相应的承载 能力、耐久性、舒适性、安全性的要求。2. 课程设计所需资料及原始数据(1)据调查，预测该公路 2014年的交通量与车辆组成如下：车型

2、前轴重/KN后轴重/KN后轴数后轴轮组数后轴距交通量/(次/日)跃进NJ134A13.3043.101双轮组一950依发H645.5086.501双轮组一700黄河JN16358.6114.01双轮组一900延安SX16154.6491.252双轮组2m600解放SP920031.378.03双轮组4m450红旗CA63019.3027.901双轮组一980 拟建成年月：2013年12月，2014年初投入使用，交通量年平均增长率为6.5% ；(3)沿线地理特征：该道路沿线土质为粘质土；施工前路表距地下水1.8m，路基填土高度约 0.6m ；(4)沿线建筑材料情况：块、片、碎石：项目区沿线无石料

3、场，需从线外采购。石料主要来自黄陂区石门石料场。路面上面层碎石： 路面上面层石料拟采用京山县宋河镇的辉绿岩石料，所产辉绿岩呈灰绿色， 石质坚硬，经多条在建、已建高速公路抽样检验，各项指标满足高速公路路面骨料的要求。其主 要技术指标：磨耗率 18.1%，压碎值13.0%，磨光值52.5，石料与沥青的粘附性 5级。中粗砂：砂沿线砂砾主要来源于长岭镇附近滠水河等河流，运输条件较好，满足工程要求。石灰：蔡甸区侏儒镇产石灰，主要用于路床部位高液限土、弱膨胀土改良以利于确保压实质 量。水泥、钢材、木材：黄石和鄂州均生产省内大型品牌水泥，武汉钢铁(集团)公司是中国高 性能工程结构钢的主要生产基地。武汉市为华

4、中地区最大的物资集散地，上述物资均可从本地市 场采购。沥青：需外购。(需要其他资料可在设计过程中搜集或予提供)。3. 课程设计应完成的主要内容(1) 交通组成分析，路面等级与类型的确定；综合考虑工程所在地区的政治、经济、军事、文化及自然条件等因素，通过经济及交通量分 析，根据公路网规划的要求，按公路工程技术标准(JTG B01-2003 )确定公路等级，从而进 步确定路面等级，选定路面结构类型。路基设计：按照设计任务书给定的地质条件、交通量、交通组成及交通量增长率等数据，进行一般路基 设计。包括以下内容：a) 选择路基断面形式，确定标准路基横断面：路基横断形式、路基宽度与高度、路拱横坡、路基边

5、坡形状与坡度；b) 路堤填料选择与压实标准的确定；c) 路基排水系统布置与排水结构设计；*d) 坡面防护与加固设计；*e) 专项工程：边坡稳定性分析、软基处理；*f) 附属设施设计(3) 路面结构设计根据交通要求、环境因素、工程投资、材料供应、施工条件等各方面条件，进行路面结构设 计，绘制路面结构设计图、路面结构大样图。包括以下内容：a) 选择路面结构类型；b) 选择各结构层类型与材料，结构层组合设计；c) 确定路基土以及各层材料的设计参数；d) 确定设计指标的设计标准；e) 路面结构厚度设计与验算；f) 方案比选，确定推荐方案；g) 采用路面结构设计软件进行路面结构设计，对手算结构进行验证。

6、*注：路面结构设计要求分别选取沥青路面结构与 水泥混凝土结构两种形式进行设计,并对其进行方案比选。4. 课程设计应提交的成果(1) 设计说明书设计计算说明书按设计内容，详细说明设计依据、设计思想、方案论证、计算方法及过程， 要求思路明确、条理清晰。设计图纸a) 标准路基路面横断面图；b) 路拱大样图；c) 路面横断面的组成图；d) 路面结构设计图；e) 路面结构大样图；f) 坡面防护与加固设计结构布置图；*g) 路基排水系统布置图与排水结构布置图；*h) 相应附属设计图。注1：标注“”部分为提高部分，不作硬性要求，有兴趣同学可以选做。指导教师签字：胡国祥教研室主任签字：章国成2013年11 月

7、05 日2013年11 月05 日二、进度安排：2013年11月10日发题，2013年11月24日将所有设计成果装订成册后上交。(1) 2013年11月10 日- 2013年11月15日熟悉资料并收集相关参考书籍；(2) 2013年11月16 日- 2013年11月20日路基设计；(3) 2013年11月21 日-2013年11月24日沥青路面或水泥混凝土路面结构设计。三、应收集资料及主要参考文献：(1) 公路工程技术标准JTG B01-2003(2) 公路路基设计规范JTG D30-2004公路沥青路面设计规范JTJ 014-97 公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002 路基路面

8、工程，万德臣，高等教育出版社，2005年6月 路基路面工程，邓学钧，人民交通出版社，2004年8月 道路工程，资建民，人民交通出版社，2008年2月四、课程设计摘要(中文)：本设计为湖北某一级公路路面结构设计。首先根据设计的资料和原始数据进行了 交通组成分析，确定了路面的等级和类型。然后进行了路基设计，包括路基断面形式 选择、路堤填料选择与压实标准的确定和附属设施设计。最后进行了路面结构的设计。路面的设计分别进行了沥青混凝土路面设计和水泥混凝土路面设计，且对两者的优缺 点进行了比较与分析。课程设计摘要(英文)：First according to the design and the orig

9、inal data of traffic analysis, determ ines the degree and type of the paveme nt. Then the roadbed desig n, in cludi ng the subgrade cross-sect ionform selecti on, the select ion anddeterm in ati onof compacti on sta ndard and emba nkme nt filli ng desig n ofancillary facilities. Finally has carried

10、on the pavement structure design.五、课程设计的设计体会:课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题， 锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。特别 是像路基路面工程这种土木工程专业的主干学科，一个完整的课程设计过程不仅 对以后的毕业设计，而且对将来的工作也是至关重要的。回顾起此次基础课程设计，至今我仍感慨颇多。的确，从路面选型到定稿， 从计算到画图，在整整两个星期的时间里，可以说得是苦多于甜。由于实际经验 的不足，在设计中总会遇到这样那样的问题。但是同时又可以学到很多很多的的 东西。不仅可以巩固了以前所学过的知

11、识，而且学到了很多在书本上所没有学到 过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理 论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出 结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇 到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学 过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。而且通过这次课程设计，自己的CAD 水平也比以前更近了一步，这对自己以后在工作中熟练的掌握它是非常关键的。在这次课程设计中给我印象很深刻的就是说明书的格式了。它让

12、我知道了原 来论文的格式还有这么多的讲究。这给我们以后的毕业设计打下了良好的基础， 而且对我们工科学生来说掌握论文的基本格式可是必须的。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多实际工程中的问题，最 后在胡老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我学得到很多实 用的知识，在此我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再 次表示忠心的感谢！六、成绩评定：指导教师评语:指导教师签字:项目评价项目评价调查论证工作量、工实践能力作态度分析、解决质量问题能力创新得分七、答辩记录:答辩意见及答辩成绩答辩小组教师（签字）：200年 月 日总评成绩：（教师评分X 75%+答辩成绩X

13、25%）1 交通组成分析，路面等级与类型的确定综合考虑工程所在地区的政治、经济、军事、文化及自然条件等因素，通过经济及交通量分析，根据公路网规划的要求，按公路工程技术标准(JTG B01-2003)确定公路等级，从而进一步确定路面等级，选定路面结构类型。包括以下内容：a) 根据交通调查和交通预测，将各种客车折合成小客车的交通量No 5001.5 500 1.5 400 2.0 300 2.0 300 2.0 500 1.0 4300辆 /日，平均增长率为 6%。b) 假设公路设计交通量的使用年限为 20年。c) 根据公式Nd N0(1)n 1，N0 4300辆/日，6% ,n=20,设计交通量

14、为Nd 4300(1 6%) 20 1 13010.0779辆 /日。d) 查公路工程技术标准知四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年 平均日交通量为1500030000辆，满足要求。2 路基设计按照设计任务书给定的地质条件、交通量、交通组成及交通量增长率等数据，进行 一般路基设计。包括以下内容：1) 选择路基断面形式，确定标准路基横断面：路基横断形式、路基宽度与高度、路 拱横坡、路基边坡形状与坡度；a) 路基横断形式按填土高度约0.6m，小于1.01.5m，属于矮路堤。b) 路基宽度与高度查规范得四车道一级公路的计算行车 60km/h,路基宽度为23.00m。路基高度粘 性土最小填土

15、高度为 0.40.7m。c) 路拱横坡查规范沥青混凝土路面、水泥混凝土路面，路拱平均横坡度为1% 2%。等级低的路面，为了有利于行车平稳和迅速排除路表面积水，一般采用较大的路拱横坡度；在 干旱和有积雪、浮冰地区，应采用低值，多雨地区采用高值。路肩横坡度一般较路面横 坡大1%本设计路段属于多雨地区，故取路拱坡度为 2%,硬路肩坡度为2%。d）路基边坡形状与坡度查规范粘土地基取填方段路基边坡为1:1.5 ;挖方段路基边坡为1:1。2）路堤填料选择与压实标准的确定；路堤填土需分层压实使之具有一定的密实度和一定强度，且能防治水分干湿作用引 起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压密变形，由此能确保路面的

16、使用品质和使用寿命。因此，路堤填筑时为达到设计要求的压实标准，必须分层碾压，压实度与含水量 有关，保持最佳含水量，压实度才比较好。路基压实度表填挖类别路槽底面以下深度（cm压实度（K）路堤080> 95%80 150> 93%零填与路堑150cm以下> 95%3）附属设施设计为了路基稳定和行车安全，一般路基工程有关的附属设施有取土坑、弃土堆、护坡道、 碎落台、堆料坪及错车道等。这些设施是路基设计的组成部分，正确合理地设置是非常 重要的。3路面结构设计根据交通要求、环境因素、工程投资、材料供应、施工条件等各方面条件，进行路 面结构设计，绘制路面结构设计图、路面结构大样图。包括以

17、下内容：3.1沥青混凝土路面选择路面结构类型选择沥青混凝土路面作为路面结构。选择各结构层类型与材料，结构层组合设计1）轴载分析我国路面设计规范中均以双轮组单轴载100kN作为设计标准轴载，以BZZ-100表示 标准轴载计算参数见下表:两轮中心距1.5d轮胎接地压强p=0.70MPa标准轴载P=100KN单轮传压面当量圆直径d=21.30cma）轴载换算轴载换算公式:4.35Cli 1计算结果如下表所示轴载换算结果表（弯沉）车型轴载Pi(KNGC2交通量ni（辆/ 日）当量轴次Ni（次/ 日）跃进NJ134A前轴13.3016.4500P<25,不计后轴43.101150012.85依发H

18、6前轴45.5016.4500104.11后轴86.5011500266.07黄河JN163前轴58.616.4400250.8后轴114.011400707.29延安SX161前轴54.6416.4300138.51后轴91.252.21300443.16解放SP9200前轴31.316.430012.27后轴78.031300305.39红旗CA630前轴19.3016.4500P<25,不计后轴27.90115001.94累计2242.29注：RV25KN时，轴载作用不计b）累计当量轴次根据设计规范，一级公路沥青路面的设计使用年限取 t=15年，四车道的车道系数是0.4 0.5，即

19、 n = 0.45。累计当量轴次：N 365 N1 1 t 1N e153652242 .2910.0610 45次0068572450 次2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次a）轴载换算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式:8NeC1C2 nii 1PLp计算结果如下表所示轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）b）累计当量轴次累计当量轴次：365N1 1七 1Ne150.45次365 20011 0.0610.067649979次3）结构组合与材料选取由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为800万次左右。根据规范的推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石、砂砾、石灰、

20、水泥等材料供应。路 面结构层采用沥青混凝土（AC）15cm,基层采用水泥稳定碎石（CGA）25cm底基层采用石灰 土 （LS）,厚度待定。规范规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成。查规范中的第四节沥青路 面的4.2高级路面中的表421 “沥青混合料类型的选择（方孔筛）”，采用三层式沥青 面层，表面层采用防滑表层（厚度4cnj），中面层采用中粒式密集配沥青混凝土（厚度 5cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度 6cm oa）确定路基土以及各层材料的设计参数； 确定各层材料的抗压模量与劈裂强度查表得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取20C模量，各值均取规范给定范围的中值，因

21、此得到20C的抗压模量如下表所示：材料名称抗压模量（MPa劈裂强度sp（MPa面层细粒式密级配沥青混凝土14001.4中粒式密级配沥青混凝土12001.0粗粒式密级配沥青混凝土 t10000.8基层水泥稳定集料15000.5底基层石灰土5500.225 确定土基回弹模量路基填土高度0.6m,即为矮路堤。地下水位1.8m。故填方路基临界高度H=0.6m+1.8m=2.4m已知路基土为粘性土（存在地下水情况）,查表得：Hi=1.7 1.8, H 2=1.4 1.5, H 3=1.1 1.2H>H 1,查表得：路基干湿类型属于干燥状态，路基平均稠度c C1查表得IV区的粘性土： co 1.20

22、、 C1 1.03、C2 0.94、 C3 0.77。 C 在 1.03 1.20 之间，取 C=1.10查表得：W 1区粘性土，C=1.10时的土基回弹模量 E）=35.0MPab）确定设计指标的设计标准对于一级公路，规范规定要求以设计弯沉值为设计指标，并进行结构层底拉应力验 算。 路面设计弯沉值根据公式Id 600Ne0.2AcAs代计算。该公路为一级公路，公路等 级系数取1.0。面层为沥青混凝土，面层类型系数取 1.0，半刚性基层、底基层总厚度 大于20cm基层类型系数取1.0 o设计弯沉值为ld600Ne0.2AcAsAb 600 85724501.0 1.0 1.0 24.63(0.

23、01mm) 各层材料的容许层底拉应力为RSP/Ks细粒式密级配沥青混凝土:Ks 0.09Aa N0 /Ac 0.09 1.0 7649979/1.02.94Rsp/Ks 1.4/2.94 0.4762MPa中粒式密级配沥青混凝土:Ks 0.09Aa N0 /Ac 0.09 1.0 7649979/1.02.94sp/Ks1.0/2.94 0.3401MPa粗粒式密级配沥青混凝土:Ks 0.09Aa N022 /Ac0.09 1.1 7649979°.22 /1.0 3.24sP/Ks 0.8/3.240.2469MPa石灰土：Ks0.35 N0/代 0.3576499790/1.02

24、.00RsP/Ks0.5/2.000.2500MPaKs0.45 N0/代 0.4576499790/1.02.57RsP/Ks0.225/2.570.0875MPaR水泥稳定碎石:设计资料总结:材料名称h/cm15C模量20 C模量劈裂强度(T /Mpa容许拉应力/Mpa细粒式密级配 沥青混凝土4180014001.40.4762中粒式密级配5160012001.00.3401设计弯沉值为24.63 (0.01mm，相关设计资料汇总如下表所示:沥青混凝土粗粒式密级配 沥青混凝土6120010000.80.2469水泥稳定集料2515000.50.2500石灰土？5500.2250.0875土

25、基30c）路面结构厚度设计与验算i路面结构厚度设计计算设计弯沉0 2Id 600 Ne Ac A Ab令ls ld,求F0 2600 85724501.0 1.0 1.0 24.63(0.01mm)0.381.6320000.36E0V0.21320.1065 m即：=10.65cm,p=0.7MPa又有 E035.0MPa，则:1.6324.632000 10.650.3835.00.70.360.51 计算实际弯沉系数歸12000 p24.6314002000 0.7 10.652.31 理论弯沉系数2.314.530.51由-、且E1E2，查图，求把多层体系转化成三层连续体系,各层结构示

26、意图如图所示:h 4cmE11400MPah1 4cmE11400MPah25cmE21200MPaha6cmE31000MPah425cmE41500MPah5?E5550MPaE035.0MPaE21200MPaE035.0MPa当量厚度的计算公式为:h 2.462.4 1200 .1200：1000帖200h52.4 550；12000.38 ,120014000.86,E。熬 0.03查三层体系表面弯沉系数诺谟图。得:6.25, K11.44则：K2LK14.536.25 1.440.50再由K20.50, E 0.38,空 0.03查三层体系表面弯沉系数诺谟图,E2得：5.05, H

27、=5.05 X 10.65=53.78(cm)即：H二2.4恒i 2E21200c6120053.75(cm)2.4鯉A'12002.4 1500 1200h52.4 550 1200求得：h524.33cm,取 25cm。ii验算i. 层、底基层层底弯拉应力验算h4cmE11400MPaH?E11500MPah25cmE21200MPah36cmE31000MPah425cmE41500MPahs25cmE5550MPah525cmE2550MPaE035.0MPaE035.0MPa当量厚度的计算公式为:2n5 4 12006 4 10002539.08(cm)150015001h2

28、.4可求得:E035.0E25500.06,旦Ei旦 0.37 ,150039.0810.653.67 , H252.3510.65查图得:0.13, mi1.66, m21.03mm1m21.661.03 0.130.22(MPa)0.25(MPa)1.08, n21.08 0.58 0.13验算通过,即，h5 25cm。第一层底面弯拉应力：将第一层转化为E1 1400MPa,第二，第三,第四和第五层转化为E2 1200MPa代 入计算,如图所示：查图得:0.13, n10.58n20.08(MPa)0.0875(MPa)h1 4cm E11400MPah 4 cmE1 1400MPa2h2

29、 5cmE2 1200MPah3 6cmE3 1000MPah425cmE41500MPaH ?E21200MPahs25cmE5550MPaE035.0MPaE035.0 MPaEE235.012005hii 250.03,0.9 1000 '120025 0.91500 25、12000./550- 120052.44( cm)I2000.86, -40.38, 昱44E1140010.6510.654.92i 1, n 6, h 4cm, E 1400MPa, E21200MPa查图得： 0，而m1 0, m2 0则， m Pg m20.4762(MPa)验算通过。 第二层底面弯

30、拉应力1000MPa 代将第一,第二层转化为 巳1200MPa,第三,第四和第五层转化为E2 入计算,如图所示:h14cmE11400MPah ?E11200MPah25cmE21200MPah36cmE31000MPah425cmE41500MPaH ?E21000MPah525cmE5550MPaE035.0MPaE035.0 MPah414004 1200 59.16(cm)5 h 0.9 Ei 6. E3250.91500 100025 a9 55058.09(cm)V1000EE235.010000.035,E2Ei100012000.83,9.1610.650.86 ,H 聖 5.

31、4510.65查图得:0 ,而 mij0 ,m20。则，m Pm1 m2 0.3401(MPa)通过以上验算可知所选路面结构符合要求，验算通过 第二层底面弯拉应力：将第一,第二和第三层转化为E11000MPa,第四，第五层转化为E21500MPa代入计算,如图所示:h,1400 100054 12006100015.58(cm)h14cmE11400MPah ?E11000MPah25cmE21200MPah36cmE31000MPah425cmE41500MPaH ?E21500MPahs25cmE5550MPaE035.0MPaE035.0MPa5E；550Hhi0.9一 25250.93

32、3.20( cm)i 4E4.1500E035.0e215001.5，0.023，E21500E11000h1.46 ,H33.203.1215.5810.6510.65查图得： 0,而m10, m20。则， m Pmi m20.2469(MPa)3.2水泥混凝土路面标准轴载与轴载换算水泥砼路面结构设计以100KN单轴双轮组荷载作为标准轴载。其换算换算公Nsi1 iNi 佥16式为：式中：2100KN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；P单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组或三轴-双轮组轴型 级轴载 的总重（KN ；i轴型和轴载级位数；n各类轴型 级轴载的作用次数；已知：单轴-双轮组：i1单轴

33、-单轮：i2.22 103P °'43双轴-双轮组：i 1.07 10 5 P 0.22三轴-双轮组：i 2.24 10 8 P 0.22轴载换算结果表车型Pi( KNS iNi(辆/ 日)当量轴次Ns（次/ 日）跃进NJ134A前轴13.30-_ _,區0.43i 2.22 10 P5000.0000000035后轴43.1015000.00070893依发H6前轴45.1030.43i2.22 1 03P5000.632后轴86.50150049.12黄河JN163前轴58.6-_ _,小3 f 0.43i 2.22 10 P40029.82后轴114.014003254

34、.9延安SX161前轴54.64i 2.22 1 03P3007.53后轴91.25'一，C0.22i 1.07 10 Pi3000.00027解放SP9200前轴31.3-_ _._ 0.43i 2.22 10 P3000.0013后轴78.0- . 8 0.22i 2.24 10 P3000.000000048红旗CA630前轴19.3-_ _._ 0.43i 2.22 10 P5000.0000012后轴27.9015000.0000067合计3342.004322设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数Ne：Ns 1 七 1365Ne r式中：n车轮轮迹横向分布系数；查规范

35、知取0.2Ns 标准轴载累计作用次数为 3342.004 ；t 设计基准期；本路段查规范取 20年；r交通量年平均增长率；有已知资知 r=6%;所以把数值带入上式可以算出标准轴载累计作用次数Ne=897444 （次/日）由此可查公路水泥混凝土路面设计规范知本路段为重交通。初拟路面结构参考公路水泥混凝土路面设计规范中表3. O. 1,相应于安全等级二级的变异水平等级为低中级。根据一级公路、重交通等级和低中级变异水平等级，参考规范 中表,初拟普通混凝土面层厚度为0.25m。基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%）, 厚0.2m。垫层为0.18m砂砾材料。普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.25m，长5.0

36、m。纵缝 为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。路面材料参数确定按公路水泥混凝土路面设计规范中表 3. O 6,取普通混凝土面层的弯拉强度 标准值为5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为 30GPa查附录F.1，因为该公路位于W1 区，沿线土质为粘质，土 路基回弹模量取40MPa查附录F.2，砂砾材料垫层回弹模量取 90MPa水泥稳定粒料基层回弹模量取 1400Mh12E1h22E20.22 1400 0.182 90h12h220.220.182Em3E2h23h12 h22 2112124EAE2h214000.23 900.183 0.2 0.18 2813.76MPai1124DxEx1

37、400 0.290 0.18式中:hxEt312Dx/Ex6.22 11 1.44ah? Eo1.51E。E。3 12 1.555/813.760.450.284 mExE00.553.86.22 1 1.511.44空聖400.45813.76400.550.7253.810.725813.76 '0.28440166.5940E 基层顶面的当量回弹模量（MPa）;1.555 MN /mE0路床顶面的回弹模量（MPa）;Ex基层和底基层或垫层的当量回弹模量（MPa）;E 1、巳一基层和底基层或垫层的回弹模量（MPa）;hx基层和底基层或垫层的当量厚度（m）；Dx基层和底基层或垫层的当

38、量弯曲刚度（MN-m）;h 1、h2基层和底基层或垫层的厚度（m）;a 、b与E7E。有关的回归系数B中式普通混凝土面层的相对刚度半径按公路水泥混凝土路面设计规范附录（B . 1. 3. 2）计算：0.5370.25 3 31000 166.590.766 m3.2.5何载疲劳应力r标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为PS0.077r0.6h 20.077 0.7660'60.25 21.05 MPa因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数kr=O.88。考虑设计基准期内2.184荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数KfNen 8974440.057根据公路等级，查公路水泥混凝

39、土路面设计规范附录表 B.1 . 2,考虑偏载和动 载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数 kc=1.10。按附B中式(B . 1. 2)荷载疲劳应力 计算为：pr KrKfKc ps 0.88 2.184 1.10 1.05 2.22 MPa326温度疲劳应力查公路水泥混凝土路面设计规范，V区最大温度梯度取 92C/ m)。板长5m l /r=5 /0.766=6.527，普通混凝土板厚h=0.25m, Bx=0.91。最大温度梯度时混凝土板 的温度翘曲应力计算为tmc Ec hTg-Bx20.00001 31000 0.25 9220.913.244 MPa温度疲劳应力系数kt，按公路水泥混

40、凝土路面设计规范附录 B中式(B . 2. 3) 计算为：c1.323Kt 丄 a 4 b0.8410.0580.642tmfr3.2445.0再由附录B中式(B . 2. 1)计算温度疲劳应力为：tr Kt tm 0.642 3.244 2.083 MPa根据以上资料查规范取可靠度系数r 1.16 则有：rr pr tr 1.16 2.22 2.0834.99 fr 5.0 MPa因而，所选普通混凝土面层厚度(0.25m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应 力的综合疲劳作用。混凝土路面板尺寸与接缝设计a) 平面尺寸本路段的混凝土面板尺寸取3.25 5mb) 纵缝设计其纵向连接采用带拉杆的平

41、头缝，起构造如下图3-1所示。100纵向施工缝构造图图3-1 单位：毫米拉杆应采用螺纹钢筋，设在板后中央，并应对拉杆中部100mn范围内进行防锈处理 拉杆的直径、长度和间距，可参照表 选用。施工布设时，拉杆间距应按横向接缝 的实际位置予以调整，最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于 100mm拉杆直径、长度和间距（mm）面层厚到自由边或未设拉杆纵缝的间距（m度(mr)i3.003.503.754.506.007.520014X 700X14X 700 X14X 700X14X 700X14X 700X14X 700X25090080070060050040026016X 800X16X 800

42、X16X 800X16X 800X16X 800X16X 800X300900800600600500400c）横缝设计每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能选 在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝，应采用传力杆的平缝形式，其构造如图3-2a所示;设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同.遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采 用设拉杆的企口缝形式，其构造如图 3-2b所示。因为此路段属于重交通，查规范知其横向接缝可采用带传力杆的假缝形式。其构造 如下的图3-3所示，传力杆应采用光圆钢筋，其尺寸和间距查规范知，选传力杆直径为 28mm传力杆长度取400mm传力杆间距取25

43、0mm最外侧传力杆距离纵向接缝或自由边 的距离为180250mm现在规范提倡尽量少设或者不设胀缝，所以本路段只在邻近桥梁或其他固定构造物 处或其他道路相交处应设置横向胀缝。其构造如图3-4的附图所示。38mm _(1/4 1/5)h填缝料亠11 ,h/2防锈涂料23传力杆h/2(a)38mm (1/4 1/5)h填缝料Th/2拉杆f拉杆1:4防锈涂料h/2存-1/10h100(b)横向施工缝构造图图3-238mm（1/4 1/5）h30 40mm填缝料传力杆50涂沥青并裹 敷聚乙烯膜> 50020长100mm的小套子留30mn空隙填以砂头等h/2h/2、 填缝板 卓1216 200填缝料

44、1 1防锈涂料1 .1、二传力杆h/2h/2-3 8mm卜-横向缩缝构造图图3-3单位：毫米胀缝构造图 图 3-4 单位：毫米d）接缝填封材料i胀缝接缝板： 应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高和耐久性好的材料 本段公路可选用木材类或纤维类板。ii接缝填料： 应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、 不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化的材料。iii常用填封料：聚氨酯焦油类、氯丁橡胶类、乳化沥青类、聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类、沥青玛蹄 脂及橡胶嵌缝条等。e）加强钢筋的布置当混凝土面板纵、横向自由边边缘下的地基，有可能产生较大的塑性变形时，在板

45、的自由边边缘和角隅（荷裁应力较大）处加设加强钢筋。其构造图分别如下图 3-5 和图 3-6 所示。i边缘钢筋 沿混凝土板纵、横向自由边配置的边缘钢筋，一般选用两根直径为1216mn的螺纹钢筋或光圆钢筋，布设在板的下部（约 1/4h处，且不小于5cm），两端应向上弯起； 钢筋保护层最小厚度不小于5cm,间距不小于10cm； 边缘钢筋一般不穿过缩缝，以免妨碍板的翘曲； 特殊情况时也可将其穿过缩缝，但不得穿过胀缝。i角隅钢筋 角隅钢筋常设在胀缝两侧板的角隅处及板的锐角处； 可选用2根长2.4m直径1216mm勺螺纹钢筋弯成发针形布置在板的上部，距板顶不应小于5cm,距胀缝和板边缘各为10cm ; 板呈锐角形时，亦可采用双层钢筋网补强，布置在板的上、下部，距板顶 和板底以 5l0cm 为宜 ; 在交叉口，对无法避免形成的锐角，宜设置双层钢筋网补强，以避免板角断裂。钢筋布置在板的上下部，距板顶（底）57cm为宜。如图3-6所示"I t L边缘钢筋构造图图3-5Q "了 14阮 14 J 6I a <9D