课程设计

1 基本设计资料

2 水泥混凝土路面设计

2.1 交通量分析 2.2 初拟路面结构 2.3 确定材料参数 2.4 计算荷载疲劳应力 2.5 计算温度疲劳应力 2.6 防冻厚度检验和接缝设计 3 沥青路面设计

3.1轴载分析

3.2结构组合与材料选取

3.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 3.4 设计指标的确定 3.5 路面结构层厚度的计算

3.6 高等级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 3.7 防冻层厚度检验

参考文献

1、邓学钧 路基路面工程(第二版).人民交通出版社，2005 2、中华人民共和国行业标准：公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006).北京：人民交通出版社2006

3、中华人民共和国行业标准：公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002).北京：人民交通出版社2002 4. 中华人民共和国行业标准：<<公路工程技术标准>>(JTGB01—2003) 5. <<公路路基设计手册>>

路基路面课程设计

1 基本设计资料

路段设计年限30年，交通量年平均增长8.7%，车道系数η=0.5，该路段处于中国公路自然区划II2区，路面宽度为B=24.5m，行车道为四车道2×7.5m，此公路设有一个收费站，且处于中湿路段，设计任务书要求收费站采用水泥混凝土路面，其他路段采用沥青混凝土路面。路基土为粉质中液限土，潮湿路段E0=19Mpa，中湿路段E0=29Mpa，干燥路段E0=30Mpa，沿线有砂石，且有碎石、石灰、粉煤灰供应。

表1-1交通组成及交通量表

车型 跃进NJ230 解放CA10B 黄河JN150 长征XD250 依土姿TD50 菲亚特650E 太脱拉138

双向交通量

585 905 385 305 1485 245 47

2 水泥混凝土路面设计

2.1 交通量分析

由于路面有一个收费站，各种油类对沥青会有不同程度的污染且宜有车辙，其要求采用水泥混凝土路面。所以，进行普通水泥混凝土路面设计。 ﹙1﹚标准轴载与轴载换算

我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ—100。凡前、后轴载大于40KN（单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为：

p Ns???iNi(i)16

100i?1n式中： Ns— 100KN的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； Pi— 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN）； n— 轴型和轴载级位数；

Ni—各类轴—轮型i级轴载的通行次数；

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?i—轴—轮型系数。

表3-1 轴载换算结果车型 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴

Pi（kN） 23.70 69.20 19.40 60.85 49.00 101.60 37.80 2×72.60 42.20 90.00 33.00 72.00 51.40 2×80.00 ∑N ?i 1 1 1 1 1 1 1 3.6×10 1 1 1 1 1 3.5×10 -6-6Ni（次/日） 585 585 905 905 385 385 295 295 1485 1485 245 245 47 47 ?iNi(pi16) 100跃进NJ230 — 1.62 — 0.32 0.01 496.32 — 0.42 0.01 275.17 — 1.28 0.01 0.30 775.46 解放CA10B 黄河JN150 长征XD250 依士姿TD50 菲压特650E 太脱拉138 则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数:Ne?式中： Ne— 标准轴载累计当量作用次数；

Ns[(1??)t?1]?365???

t — 设计基准年限；

γ — 交通量年平均增长率，由材料知，γ=0.087；

η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下表3-2。

表3-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数 公路等级 高速公路、一级公路、收费站 二级及二级以下公路 行车道宽>7m 行车道宽≤7m 纵缝边缘处 0.17～0.22 0.34～0.39 0.54～0.62 Ne?Ns[(1??)t?1]?365??? =2800397.633次。

2.2 初拟路面结构

因为交通量100×10＜280.04×10＜2000×10次，故可知交通属于重交通。由以上可知相应于安全等级为三级的变异水平等级为中级，根据一级公路、重交通等级和中

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路基路面课程设计

级变异水平等级。查规范知：初拟普通混凝土面层厚为250mm；基层选用水泥稳定粒料，厚为200mm；垫层为150mm的低剂量无机结合稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m；长为4.5m。

2.3 确定材料参数

取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0Mpa，相应弯拉弹性模量标准值为31Gpa；路基回弹模量为29Mpa；低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去600Mpa；水泥稳定粒料基层回弹模量取1300Mpa。

基层顶面当量的回弹模量值计算如下：

2h12E1?h2E21300?0.22?600?0.152?1048MPa Ex?=20.22?0.152h12?h23h13E1?h2E2(h1?h2)21 Dx??()?1

124E1h1?E2h21300?0.23?600?0.153(0.2?0.15)211?(?)?1 =

1241300?0.2600?0.15=3.08MN?m

12Dx312?3.081)3=0.328m hx?()=(1048EX a?6.22[1?1.51(1Ex?0.451048?0.45)]=4.35 )]=6.22?[1?1.51?(29E0 b?1?1.44(Ex?0.551048?0.55)?0.80 =1?1.44()29E01Ex3104810.80)3?171MPa Et?ahE0()=4.35?0.328?29?(29E0bx普通混凝土面层的相对刚度半径为：

?Ec??31000???0.537h???0.537?0.25????0.760m

?171??Et?13132.4 计算荷载疲劳应力

根据一级公路、重交通，由《路基路面工程》查得初拟普通混凝土面层厚度为0.25m。 由下列公式求得：

??0.5373EcEt ?ps?0.077?0.6h?2

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