【《某山区二级公路设计中的的路面设计计算过程案例》1900字】

某山区二级公路设计中的的路面设计计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u30745某山区二级公路设计中的的路面设计计算过程案例 1295751.1.交通分析 1128131.2.路面结构设计 41.1.交通分析本设计为山区二级公路设计，位于IV自然区，该路段降水较多。路面宽为8.5m，行车道宽3.5m。交通组成如下表：依据规范在路面设计中，以双轮组单轴载100KN为标准轴载，用BZZ-100表示。（1）当量轴载换算轴载换算公式如下：其中中：δi-轮轴型系数，单轴-双轮组时δi=1，单轴-单论时依据以上公式得到如下轴载换算结果：表1.2轴载换算结果车型PδNδ黄河JN150前轴49.002.22×3201.47后轴101.601320412.52长征XD980前轴37.102.22×1500.009后轴145．31.07×1500.001解放CA390前轴35.002.22×2300.006后轴70.1512300.791东风EQ140前轴23.702.22×2000后轴69.2012000.55总计415.347（2）计算累计当量轴次累计标准轴载作用次数计算方式如下：N其中：Net—设计基准年限；grη—车辆轮迹横向分布系数，如下表1.3。如上表所示，临界荷载处车辆轨迹横向分布系数η为0.54-0.62，由于路面宽度较狭窄且交通量不是特别多，此时可选用较低值，选用η为0.54。同时二级公路设计基准期为20年，安全等级为二级。N==3011448.514次1.2.路面结构设计方案一:（1）初拟路面结构由于设计公路为二级公路，交通等级为重交通以及变异水平等级是低级，可以初拟普通混凝土面层厚度为hc=0.27m。水泥稳定碎石作为基层厚为hb=0.18m，级配碎石作为底基层厚h1=0.18m，普通混凝土板的平面尺寸为3.5m×4.5m。（2）材料参数的确定按《水泥混凝土设计规范》，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值fr为5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值和泊松比为31GPa和0.15，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数取0.000007/℃。参照规范附录，路基回弹模量取80Mpa，取地下水位0.8m时，湿度调整系数取0.75，路床综合回弹模量为80×0.75=60MPa，水泥稳定碎石基层回弹模量取2000MPa，泊松比取0.2，级配碎石底基层回弹模量取250MPa，泊松比取0.3。（3）板底地基综合回弹模量及相对刚度半径Ehα=0.26E经上面计算，可以取板底地基综合回弹模量Et混凝土面层板的弯曲刚度：D半刚性基层板的弯曲刚度：D路面结构总相对刚度半径：r（4）荷载应力按照如下式计算有σ=σ=面层荷载疲劳应力和最大荷载应力为：σσ其中应力折减系数krk（5）温度应力由于设计路段位于IV自然区划，温度最大梯度取90℃/m。计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数krξ=-t=C=1.77面层最大温度应力：σ温度疲劳应力系数：k计算温度疲劳应力：σ（6）校核结构极限状态二级公路，低变异水平下，可靠度系数取1.08。γγ所拟定的路面能够满足车辆荷载和温度梯度的综合疲劳作用。方案二：（1）初拟路面结构二级公路、重交通等级和低级变异水平等级下，初拟普通混凝土面层厚度为hc=0.27m。基层选用水泥稳定碎石厚hb=0.2m，水泥稳定碎石作为底基层厚h1=0.2m的，普通混凝土板平面尺寸为3.5m×4.5m。（2）材料参数的确定依据规范，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值fr=5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值和泊松比为31GPa和0.15，粗集料为砾石的混凝土线膨胀系数为αc=1×10（3）板底地基综合回弹模量及相对刚度半径Ehα=0.26E上层板弯曲刚度：D下层板弯曲刚度：D路面结构总相对刚度半径为：r（4）荷载应力σ=σ=面层荷载疲劳应力和最大荷载应力为：σσ其中应力折减系数krkf（5）温度应力的计算设计路段位于IV自然区划，温度最大梯度取90℃/m。计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数krξ=-tC=1.77面层最大温度应力：σ温度疲劳应力系数：k温度疲劳应力：σ（6）结构极限状态校核二级公路下，低变异水平下，可靠度系数取1.08。