水泥路面设计.docx

个人资料整理 仅限学习使用公路水泥混凝土路面设计一、轴载换算水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。不同轴轮型和轴载的作用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。 1） ； 2） 3） ； 4）Ns100KN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型级轴载的总重KN）；轴型和轴载级位数；各类轴型级轴载的作用次数；轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式2）计算；双轴-双轮组时，按式3）计算；三轴-双轮组时,按式计算。轴载换算车型(KN(次/日小客车前轴16.566526540后轴23.0126540中客车SH130前轴25.555517560.0001后轴45.1017560.0022大客车CA50前轴28.70524.216310.0018后轴68.20116313.5728小货车BJ130前轴13.40727.316250后轴27.40116250中货车CA50前轴28.70524.27050.0008后轴68.2017051.5443中货车EQ140前轴23.70569.15310后轴69.2015311.4682大货车JN150前轴49.00416.57763.5695后轴101.6017761000.37特大车日野KB222前轴50.20412.17565.0674后轴104.3017561482.7595拖挂车五十铃前轴60.00381.7515.4918后轴100，此路面属重交通，设计使用年限为20年。由公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002取轮迹横向分布系数为0.37，可计算得到设计年限内标准轴载累计作用次数Ne为： =10980291.39次二、路面板厚度计算设计道路路基为中湿状态，故按以下步骤进行路面板厚度计算 1、初拟路面结构查公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002表4.4.6，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.24m, 基层选用水泥稳定碎石水泥用量为5），厚为h1=0.20m。垫层选用厚度为h2=0.20m的天然砂砾。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为4.0m,长为5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。 2、材料参数的确定表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值,相应弯拉弹性模量标准值为附录F，路基回弹模量取。查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取，天然砂砾回弹模量取E2。按式24(1E1h1+1E2h2-115000.23+1750.2312+(0.2+0.224(115000.2+11750.2-1 =2370KNhx12DxEx13=(122.37837.513=0.324m=3.970=0.749=172.14MPa普通混凝土面层的相对刚度半径按B.1.3-2）计算为=0.728 3、荷载疲劳应力计算按式0.057=2.519。根据公路等级，由公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002附录B，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数按式表3.0.8，区最大温度梯度区93/m。板长L=5m,Lr=5.0/0.728=6.868, 由图B.2.2可查普通混凝土板厚,h=0.24m, Bx=0.65按式B.2.2），最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为tmcEchTg2Bx=2.25MPa温度疲劳应力系数，按式B.2.3）计算为=0.553再由式表3.0.1，二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为85%，再根据查的目标可靠度变异水平等级，查公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002表3.0.3，确定可靠度系数，按式，粘结刚度系数=34(MPa/mm，连续配筋混凝土干缩应变=O.0002。选用HRB335螺纹钢筋，直径为：ds16mm，查附录F.4，得到弹性模量Es= 200GPa、屈服强度 =335MPa。2、横向裂缝间距计算按式(E.O.2-3，混凝土温缩应力系数为初拟配筋率=O.7，按式(E.O.2-2，计算钢筋贡献率为由，查图E.O.2，得b=5.6，代入式(E.0.2-1中=1680mm=1.68mLd满足横向裂缝间距1.02.5m的要求。3、裂缝宽度计算根据钢筋贡献率为=0.0452,b=5.6，查图E.0.3，得裂缝宽度系数b，按式(E.O.3计算裂缝宽度为bjcT+shbLd=0.81mm计算钢筋应力为=315MPa的建议值取定路面各结构层适宜厚度，设计水泥混凝土路面方案如下，并按照上面方法进行验算符合要求。水泥混凝土路面各种设计方案列表如下路基状态结构层层 厚纵缝间距过宽容易产生纵向断裂，因而规范规定板宽不超过4.5m，由于单侧行车道路面宽6.0m，故设计板宽取为4.0m。(2横缝间距取为5.0m，使混凝土板尽可能接近正方形，以改善受力状态。(3为使混凝土路面使用寿命较长，设计水泥混凝土板厚为24cm。六、接缝设计1、纵缝设计一次铺筑宽度为3.75m，设置纵向施工缝，纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为35mm，宽度为6mm，槽内灌塞填缝料。纵向施工缝单位：mm）纵向缩缝：采用假缝形式，锯切的槽口深度应大于施工缝的槽口深度。纵向缩缝单位：mm）2、横