水泥混凝土路面設(shè)計(jì)例題(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 公路自然區(qū)劃II區(qū)擬建一條二級(jí)公路，中濕路基為黏質(zhì)土，采用普通混凝土路面，路面寬9m，設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為2100，交通量年增長率為5%。試設(shè)計(jì)水泥混凝土路面。解：1、交通分析查表1可知二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，其可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的安全等級(jí)為三級(jí)。臨界荷載位置處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)查表2取0.39.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的累計(jì)作用次數(shù)：查表3可知屬重交通等級(jí)。2、 初擬路面結(jié)構(gòu)由表1可知安全等級(jí)三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)二級(jí)公路、重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平，查表4初擬普通混凝土面層厚度為0.22m。基層可選用水泥穩(wěn)定粒料，厚0.18。墊

2、層為0.15m的低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為4.5m,長5m。縱縫為設(shè)拉桿的平縫，橫縫為不設(shè)傳力桿的假縫。3、 路面材料參數(shù)確定取重交通等級(jí)的普通混凝土面層，查表5得彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值5.0MPa，彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值31GPa。中濕路基路床頂面回彈模量查表6得30MPa，低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量為600MPa,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量為1300MPa.4、 計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量5、 普通混凝土面層的剛度半徑6、 荷載應(yīng)力7、 修正系數(shù)確定因縱縫為設(shè)拉桿平縫，查表7得到接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)根據(jù)公路等級(jí)，查表8可

3、得綜合系數(shù)8、 荷載疲勞應(yīng)力9、 翹曲應(yīng)力II區(qū)最大溫度梯度查表9取88/m。已知板長L=5m,L/r=5/0.67=7.46,普通混凝土的板厚h=0.22m,查圖1得Bx=0.71。則混凝土的溫度翹曲應(yīng)力：10、 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)II區(qū)的回歸系數(shù)可查表10，溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)：11、 溫度疲勞應(yīng)力12、 可靠度系數(shù)二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為85%。根據(jù)目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，查表11得可靠度系數(shù)rr=1.13。13、 判斷結(jié)構(gòu)是否滿足要求普通混凝土面層厚度0.22m可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。表1水泥混凝土路面可

4、靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（年）30302020目標(biāo)可靠度（%）95908580目標(biāo)可靠指標(biāo)1.641.281.040.84變異水平等級(jí)低低-中中中-高表2車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.17-0.22二級(jí)及二級(jí)以下公路行車道寬大于7m0.34-0.39行車道寬小于等于7m0.54-0.62表3水泥混凝土路面交通分級(jí)交通等級(jí)特重重中等輕設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸累計(jì)作用次數(shù)Ne(104)>2000100-20003-100<3表4水泥混凝土面層厚度的參考范圍交通荷載等級(jí)極重特重重公路等級(jí)-高

5、速一級(jí)二級(jí)高速一級(jí)二級(jí)變異水平等級(jí)低低中低中低中低中面層厚度 (mm)320320280300260280240270230260220交通荷載等級(jí)中等輕公路等級(jí)二級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)變異水平等級(jí)高中高中高中面層厚度 (mm)250220240210230200220190210180表5混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值交通等級(jí)特重重中等輕彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值5.05.04.54.0彈性模量（GPa）31312927表6中濕路基路床頂面回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值范圍土組公路自然區(qū)劃IIIIIIVVVI土質(zhì)砂26-4240-5039-5035-6050-60黏質(zhì)土25-4530-4025-453

6、0-4530-45粉質(zhì)土22-4632-5430-5027-4330-45表7各類接縫的傳荷系數(shù)接縫類型撓度傳荷系數(shù)應(yīng)力傳荷系數(shù)設(shè)傳力桿脹縫600.82不設(shè)傳力桿脹縫50-550.84-0.86設(shè)傳力桿縮縫750.75設(shè)拉桿平口縱縫35-550.8-0.91設(shè)拉桿企口縱縫77-820.72-0.74表8綜合系數(shù)公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路綜合系數(shù)Kc1.31.251.201.10表9最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg公路自然區(qū)劃II、VIIIIV、VIVII最大溫度梯度83-8890-9586-9293-98表10回歸系數(shù)a、b和c的取值系數(shù)自然區(qū)劃IIIIIIVVVIVIIa0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270表11可靠度系數(shù)變異水平等級(jí)目標(biāo)可靠度（%）95908580低