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主讲：杨丹路基路面工程水泥混凝土路面设计示例设计示例公路自然区划Ⅲ区新建一条高速公路，单向三车道，行车道宽11.75m。路基土为黄土（低液限粉土），路床顶距地下水位2.0m，当地粗集料主要为花岗岩。拟采用碾压混凝土做基层。应交通调查分析得知，设计轴载Ps=100KN，最重轴载Pm=250KN，设计车道使用初期设计轴载日作用次数为42000，交通量年平均增长率为7%。试设计该路面厚度。1交通分析高速公路的设计基准期查表为30年，安全等级为一级。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表取0.22。设计基准期内设计车道标准轴载累计作用次数按公式计算：属特重交通荷载等级

2初拟路面结构相应于高速公路的变异水平等级宜为低级。根据交通荷载等级和变异水平等级查表初拟普通混凝土面层厚度为0.30m，碾压混凝土基层0.18m，面层与基层之间设置40mm厚的沥青混凝土夹层，底基层选用级配碎石，厚0.20m。水泥混凝土面层板的平面尺寸：长为5.0m，宽从中央分隔带至路肩依次为4m、4m、3.75m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。碾压混凝土设纵缝一条，横缝间距5m。硬路肩宽3.5m，采用与行车道等厚混凝土并设拉杆与行车道板相连。3路面材料参数确定查表取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯拉弹性模量和泊松比取31GPa、0.15；碾压混凝土弯拉强度标准值为4.0MPa，相应弯拉弹性模量和泊松比取27GPa、0.15。花岗岩为粗集料的混凝土热膨胀系数查表取低液限粉土的回弹模量为95MPa，湿度调整系数为0.85，计算得路床顶综合回弹模量为95×0.85=80MPa。级配碎石回弹模量查表取250MPa，按公式计算板底地基综合当量回弹模量：混凝土面层板弯曲刚度、半刚性基层板的弯曲刚度及路面结构总相对刚度半径：板底地基综合当量回弹模量：4荷载应力按公式计算标准轴载和最重荷载在临界荷位处产生的荷载应力：按公式计算面层荷载疲劳应力：按公式计算面层最大荷载应力：按公式计算基层荷载疲劳应力：5温度应力查表取最大温度梯度为90℃/m,面层与基层之间设沥青混凝土夹层的竖向接触刚度kn取3000MPa/m，按公式计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL：按公式计算面层最大温度应力：按公式计算温度疲劳应力系数：按公式计算温度疲劳应力：6结构极限状态校核查表得可靠度系数为1.3。按公式校核路面结构极限状态是否满足要求：所拟路面结构满足车辆荷载和温度梯度的综合疲劳作用，最重轴载在最大温度梯度时的一次作用产生结构应力与混凝土弯曲强度相当。取混凝土面层

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