【某双车道二级公路的水泥路面计算设计1800字】

某双车道二级公路的水泥路面计算设计1.1设计资料：福建省内计划修建一条双车道二级公路，经勘察路基土为中密级碎石土、角砾土，地下水位距地表3m，路基平均填土高为-1.32m，使用年限内交通量的年平均增长率为前五年8%，其余各年5%，沿线可开采碎石、砂砾，并有煤渣、石灰岩、大理石、花岗岩等材料供应。有中型采石场和石灰厂，水泥、钢材均需外购。据预测该路竣工初年的交通组成如下：车型交通量（辆/昼夜）车型交通量（辆/昼夜）黄河QD351313长征CZ361213东风EQ140413交通SH141313太拖拉138S313解放CA50213延安SX161313小汽车600试设计水泥混凝土路面，并进行接缝设计。1.2交通量分析双车道二级公路的设计基准期查规范得为20年，方向系数取0.5、车道系数取1，水泥混凝土路面轮迹横向分布系数=0.20，使用年限内交通量的年平均增长率为前五年8%，其余各年5%，可计算得Ne：Ne属重交通等级，设计轴载采用100kN，最重荷载采用150kN。1.3可靠度系数的确定变异系数等级可控制到“中”级别范围内，查表得二级公路安全等级为二级，目标可靠度为85%，可靠度系数取1.11。1.4路基参数的确定根据规范要求，重型交通地基回弹模量需大于等于60Mpa，该地区地基为中密级碎石土、角砾土，查表可得地基的弹性模量可取150Mpa。路床至地下水位面（-1.32+3）=1.68m，查规范，根据内插法，可求得适度调整系数为0.74，E01.5结构组合初拟与设计参数确定此路段交通荷载分级为重交通等级，初步拟定的结构组合：普通水泥混凝土路面板(24cm)+水泥稳定碎石(15cm)+水泥稳定碎石底基层(15cm)+路基。弯拉强度标准值查表取为5.0MPa，弯拉模量为31GPa,泊松比取0.15，线膨胀系数为1.0x10^(-5)/℃。上下两层水泥稳定碎石在水泥用量上和集料方面有差异，上层要优于下层，参考规范中的经验参考值表，取上层水泥稳定碎石的回弹模量为10000MPa，下层水泥稳定碎石回弹模量为8000MPa，泊松比取为0.20。1.6平面尺寸、接缝及路肩形式选择单向路行车道3.5m+硬路肩0.75m+土路肩0.75m。行车道水泥混凝土面层板平面尺寸取长5m，宽4.25m,接缝根据规范，重及以上交通荷载等级，缩缝为不设传力杆的假缝，纵缝为带拉杆的平头真缝。硬路肩面层采用与行车道面层等厚的混凝土,并设拉杆与行车道板相连。1.7计算地基综合回弹模量水泥混凝土面板为与上层水泥稳定碎石层为分离式双层板，下层稳定碎石底基层和路基组成地基，选择模型：双层水泥稳定碎石不属于粒料类材料，因此选择分离式双层板模型。除了路基外只有水泥稳定碎石单层基层。8000MPa（底基层水泥稳定碎石模量）0.15m（底基层水泥稳定碎石厚度）α=0.26E1.8荷载应力计算(1)荷载应力DDrσ(2)确定三个修正系数kr、kc、kf应力折减系数k,，因接缝的传荷能力，对板的应力降低有正面效果，是一个小于1的数。因临界荷载位在纵缝边缘，因此主要由路肩情况确定：采用混凝土路肩时，取0.87~0.92(路肩面层与路面面层等厚时取低值，减薄时取高值)；采用柔性路肩或土路肩时取1。所以kr取0.87，kc查表取1.05，查表可求kf(3)计算荷载疲劳应力σ(4)面板层在最重轴载作用下的荷载应力计算最重轴载(或称极限荷载)在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力σpmσ最重轴载在临界荷位产生的最大荷载应力σp，maxσ1.9温度应力计算(1)面层板最大温度应力σt，max下层板不考虑其温度应力krξ=−t=面层板的温度翘曲应力系数CL:CL计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL:BLIV区最大温度梯度范围为86~92℃/m,取92℃/m,则最大温度应力:σt，(2)面层板温度疲劳应力σ①确定温度疲劳应力系数ktIV区，查课本P404可得at、bt和ct分别为0.843、1.323和0.058，计算温度疲劳应力系数:kt②计算温度疲劳应力σσtr1.10设计极限状态验证检验单层板的极限状态:弹性地基上单层板模型，只需要验证单层板的极限状态γrσprγrσp，拟定的由