課程設(shè)計(jì)路基路面工程

路基路面工程課程設(shè)計(jì)駐馬店市（2）某一級(jí)公路樁號(hào) K23+152-K23+178路基路面工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、駐馬店市（2）某一級(jí)公路在樁號(hào) K23+152K23+178 段。設(shè)計(jì)資料： 1、路基：填土為密實(shí)粘性土，容許承載力 =250KPa，f=0.40。 2、墻后填料：粘土，=23，=17.64 KN/m，C=18.72KPa。 3、擋土墻墻身材料：5號(hào)砂漿砌片石，a=22.3KN/m，= /2，=2450 KMpa。 4、設(shè)計(jì)荷載：汽車 -20 級(jí)，掛車 -100。 5、路基寬度自擬 ，邊坡坡度自擬。6、路槽地面距地下水位1.3m,地面地下水位為0.9m。二 路狀調(diào)查資料：1 交通調(diào)查 在不利季節(jié)調(diào)查的雙向四車道平均日交通量： 序號(hào)車 型總重（ KN ）后軸重（ KN ）后軸數(shù)輛 / 日1解放 CA-10 B80.2560.019002黃河 JN-150150.60101.613603日野 KB-211147.5510011234太脫拉 138211.4016021745東風(fēng) EQ-14090.069.3110306黃河 JN362190.012711217躍進(jìn) 23048.533.311350預(yù)計(jì)未來(lái)使用期內(nèi)，交通量年平均增長(zhǎng)率為 4-6% ，。 2 材料調(diào)查 沿線可采集各種砂、石料；附近有礦渣、爐渣可利用；水泥、石灰、瀝青等材料當(dāng)?shù)乜晒?yīng)。 三 要求 1所有參加課程設(shè)計(jì)的同學(xué)共分六組，每組排列序號(hào)；以上交通量是第6號(hào)同學(xué)的基準(zhǔn)交通量。其他同學(xué)，序號(hào)每增加或者減收1，相應(yīng)的每種交通量增加或者減少值為5。2交通年增長(zhǎng)率自己擬定。3每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)3個(gè)路面結(jié)構(gòu)方案比選，選出各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)者。（1） 構(gòu)層結(jié)類型厚度(cm)20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）備注中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土瀝青碎石二灰穩(wěn)定碎石石灰土（812%） 路基 E0（2）構(gòu)層結(jié)類型厚度(cm)20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）備注中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土瀝青碎石二灰穩(wěn)定碎石水泥土路基 E0（3）構(gòu)層結(jié)類型厚度(cm)20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）備注細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定砂粒石灰土（812%）級(jí)配碎礫石路基 E0（4）構(gòu)層結(jié)類型厚度(cm)20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）備注細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石水泥土路基 E0（5）構(gòu)層結(jié)類型厚度(cm)20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）備注細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石二灰土路基 E0（6）構(gòu)層結(jié)類型厚度(cm)20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）備注細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土石灰水泥穩(wěn)定碎石石灰土（812%）路基 E0以上路面類型所涉及的各個(gè)參數(shù)，每個(gè)人自己擬定，第一組選（1），第二組選（2），以下類推。瀝青混凝土c=0.20.3Mpa,內(nèi)摩擦角為2035。四 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟：（一）瀝青混凝土路面1交通量計(jì)算;2設(shè)計(jì)彎沉值;3確定路面結(jié)構(gòu)組合，選擇計(jì)算層，確定已知各個(gè)結(jié)構(gòu)層適宜厚度;4確定土基回彈模量;5確定路面格結(jié)構(gòu)層的抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度;6根據(jù)彎沉值，計(jì)算未知結(jié)構(gòu)層厚度;7根據(jù)確定的各個(gè)結(jié)構(gòu)層，進(jìn)行結(jié)構(gòu)層的換算;8進(jìn)行各個(gè)結(jié)構(gòu)層的彎拉應(yīng)力計(jì)算與驗(yàn)算;9進(jìn)行結(jié)構(gòu)層的剪應(yīng)力驗(yàn)算;10各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都驗(yàn)算合格，進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)匯總，確定設(shè)計(jì)方案。（二）水泥混凝土路面1確定路面結(jié)構(gòu)組合;2混凝土面板厚度設(shè)計(jì)（交通量分析計(jì)算；路面結(jié)構(gòu)材料模量確定；荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算；溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算；面板厚度確定）；3面板尺寸和接縫的設(shè)計(jì)；4路肩設(shè)計(jì)；5普通混凝土路面配筋設(shè)計(jì)；6各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都驗(yàn)算合格，進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)匯總，確定設(shè)計(jì)方案。（三）圖紙 1用CAD畫出瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)以及二者銜接處的結(jié)構(gòu)圖，要求比例合適，尺寸標(biāo)注正確五 要求1設(shè)計(jì)必須按時(shí)按要求完成；2每位同學(xué)獨(dú)立完成，不得抄襲雷同；3遵守紀(jì)律，準(zhǔn)時(shí)參加輔導(dǎo)課；六 推薦參考資料 1 路基路面工程教材； 2 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D30-2004 ）人民交通出版社， 2004. 北京 3 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ 014-97), 人民交通出版社， 1997. 北京 4 公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)，人民交通出版社， 1996. 北京 5 公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTJ D40-2003 ）人民交通出版社 2003. 北京。 6 公路設(shè)計(jì)手冊(cè) - 路面人民交通出版社， 1999. 北京。 1 基本設(shè)計(jì)資料在不利季節(jié)調(diào)查的雙向四車道平均日交通量： 序號(hào)車 型總重（ KN ）后軸重（ KN ）后軸數(shù)輛 / 日1解放 CA-10 B80.2560.019002黃河 JN-150150.60101.613603日野 KB-211147.5510011234太脫拉 138211.4016021745東風(fēng) EQ-14090.069.3110306黃河 JN362190.012711217躍進(jìn) 23048.533.311350該路段為一級(jí)公路，瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)年限15年，水泥混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，交通量年平均增長(zhǎng)5%，車道系數(shù)=0.45，該路段處于中國(guó)公路自然區(qū)劃IV2區(qū)，路面寬度設(shè)計(jì)為B=18m，行車道為四車道27.5m。查表知，此公路處于中濕路段，路基土為粉質(zhì)中液限土，潮濕路段E0=19Mpa，中濕路段E0=29Mpa，干燥路段E0=30Mpa，沿線有砂石，且有碎石、石灰、粉煤灰供應(yīng)。2 瀝青混凝土路面設(shè)計(jì) 2.1軸載分析我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ-100。1當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡前、后軸軸載大于25kN的各級(jí)軸載的作用次數(shù)均換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。式中： 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)； 被換算車型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次/日）； 標(biāo)準(zhǔn)軸載（）； 各種被換算車型的軸載（）； C2 輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38； C1 軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸間距離大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)間距離小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算：C1=1+1.2(m-1),m軸數(shù)。 被換算車輛的類型數(shù)。軸載換算結(jié)果車型（）（次/日）解放CA10B前軸20.2516.4895后軸601189597.0黃河JN150前軸49.016.4355102.0后軸101.611355380.4日野KB-211前軸47.5516.411829.8后軸10011118118.0太脫拉138前軸51.416.416959.8后軸1602.211692872.3東風(fēng)EQ-140前軸20.716.41025-后軸69.3111025207.9黃河JN362前軸63.016.411699.5后軸12711116328.1躍進(jìn)230前軸15.216.41345-后軸33.311134511.3N4306.1則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次：N1+t-1365N11+0.0515-13654306.10.050.4515262020次2驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，凡軸載大于50KN的各級(jí)軸載的作用次數(shù)均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。式中： 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)； 被換算車型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次/日）； 標(biāo)準(zhǔn)軸載（）； 各種被換算車型的軸載（）； 軸數(shù)系數(shù)； 輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09；軸載換算結(jié)果車型（）（次/日）解放CA10B前軸20.25118.5895后軸60.01189515.0黃河JN150前軸49.0118.5355后軸101.611355403.1日野KB-211前軸47.55118.5118后軸10011118118太拖拉138前軸51.4118.516915.2后軸1603116921775.5東風(fēng)EQ-140前軸20.7118.51025后軸69.311102554.5黃河JN362前軸63.0118.511653.3后軸12.711116-N22434.6則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)量軸次為：N1+t-1365N11+0.0515-136522434.60.050.4579514483次2.2 結(jié)構(gòu)組合與材料選取根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，并考慮公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土（190），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（300），底層采用二灰土（厚度待定），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（40），中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（60），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（90）。2.3 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度該路屬于IV2區(qū)，路基填土為密實(shí)粘性土，路槽底距地下水位高度為1.3m，由表1-6路基臨界高度參考值，知此高度介于H11.6-1.7m和H21.1-1.2m之間，屬于中濕路基；由表1-4路基干濕類型和表1-5各自然區(qū)劃土基干濕分界稠度知，路基平均稠度介于c20.94和c1（1.03）之間，取=1.0，查表12-8二級(jí)自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值知，E0=27.0MPa.查表12-12瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)參考值和表12-13基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)得，按設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算厚度時(shí)采用20抗壓模量，驗(yàn)算面層彎拉應(yīng)力時(shí)采用15抗壓模量為計(jì)算值。各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強(qiáng)度值如下圖所示：結(jié)構(gòu)組合參數(shù)層次材料名厚度(cm)抗壓回彈模量劈裂強(qiáng)度（Mpa）15C模量20C模量細(xì)粒式瀝青混凝土4200014001.4中粒式瀝青混凝土6180012001.0粗粒式瀝青混凝土9140010000.8 水泥穩(wěn)定碎石30150015000.5二灰土待定7507500.25土基30302.4 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定1設(shè)計(jì)彎沉值公路為一級(jí)，則公路等級(jí)系數(shù)取1.0；面層是瀝青混凝土，則面層類型的系數(shù)取1.0；路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面，則路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)取1.0。式中： 設(shè)計(jì)彎沉值 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量年標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù) 公路等級(jí)系數(shù)，一級(jí)公路為1.0 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0 基層類型系數(shù)，半剛性基層為1.0所以 2各層材料按容許層底拉應(yīng)力，按下列公式計(jì)算： 式中 ： 路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度（Mpa）； 路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計(jì)年限次加載的疲勞彎拉應(yīng)力（Mpa）； 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土：=0.09Aa=0.091.0152620200.22/1.0=3.42=1.4/3.42=0.409MPa中粒式密級(jí)配瀝青混凝土：=0.09Aa=0.091.0152620200.22/1.0=3.42=1.0/3.42=0.292MPa粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土：=0.09Aa=0.091.1152620200.22/1.0=3.77=0.8/3.77=0.212MPa水泥碎石：=0.35=0.35795144830.11/1.0=2.59=0.5/2.59=0.193MPa二灰土：=0.45=0.45795144830.11/1.0=3.33=0.25/3.33=0.075MPa設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表層次材料名厚度(cm)抗壓回彈模量容許拉應(yīng)力（Mpa）15C模量20C模量細(xì)粒式瀝青混凝土4200014000.409中粒式瀝青混凝土6180012000.292粗粒式瀝青混凝土9140010000.212 水泥穩(wěn)定碎石30150015000.193二灰土待定7507500.075土基30302.4 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算各層體系彎沉等效換算公式h1=4cm E1=1400MPah1=4cm E1=1400MPah2=6cm E2=1200MPaH E2=1200MPah3=9cm E3=1000MPah4=30cm E4=1500MPah5=?cm E5=750MPaE0=30MPaE0=30MPa E1=1400MPa E2=1200MPaH=h2+k=352.4EkE2=47.265+0.822h5標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ100，輪胎接地壓強(qiáng)p=0.7MPa，當(dāng)量圓半徑h=410.65=0.376 H=47.265+0.822h510.65 E2E1=12001400=0.857 E0 E2=301200=0.025因?yàn)椋簂s=ld=2pE1L=20.710.651400L=0.02195得到：L=2.06查圖得：K1=1.55 6.2由表面彎沉系數(shù)：l=E1L2PK1K2,得K2=0.22查圖得：當(dāng)K2=0.22時(shí)H=47.265+0.822h510.65=9.4得：h5=64.29cm所以取石灰層的厚度為65cm。2.5驗(yàn)算各層層底拉應(yīng)力1）計(jì)算方法：、對(duì)多層路面體系進(jìn)行等效換算求第i層的層底拉應(yīng)力，則：上層： 下層：、計(jì)算由公式：或求各層層底拉應(yīng)力式中： p輪胎接地壓強(qiáng)p=0.7MPa； 、由查“三層連續(xù)體系上（中）層底面拉應(yīng)力系數(shù)圖”得到；2）計(jì)算 、多層路面體系進(jìn)行等效換算層位i多層體系 等效三層體系每一層底彎拉應(yīng)力每二層底彎拉應(yīng)力每三層底彎拉應(yīng)力每四層底彎拉應(yīng)力每五層底彎拉應(yīng)力MPacmMPacmMPacmMPacmMPacmMPacm11400414004120010.16100019.63150047.74150047.74212006120090.353100091000103.294150030150060.0957506575065750656303030303030、計(jì)算各層層底的彎拉應(yīng)力第一層底部彎拉應(yīng)力：h=410.65=0.376 H=90.3510.65=8.48 E2E1=12001400=0.857 E0E2=301200=0.025查圖得：，所以：第一層底部彎拉應(yīng)力 （符合）第二層底部彎拉應(yīng)力： h=10.1610.65=0.954 H=103.2910.65=9.699 E2E1=10001200=0.833 E0E2=301000=0.03查圖得：，所以：第二層底部彎拉應(yīng)力 （符合）第三層底部彎拉應(yīng)力：h=19.6310.65=1.843 H=60.0910.65=5.642 E2E1=15001000=1.5 E0E2=301500=0.02查圖得：，所以：第三層底部彎拉應(yīng)力 （符合）第四層底部彎拉應(yīng)力：h=47.7410.65=4.483 H=6510.65=6.103 E2E1=7501500=0.5 E0E2=30750=0.04查表得：-=0.085 m1=1.46 m2=0.42=0.70.0851.460.42=0.036MPa<0.193MPa(符合)第四層底部彎拉應(yīng)力：h=47.7410.65=4.483 H=6510.65=6.103 E2E1=7501500=0.5 E0E2=30750=0.04查表得：-=0.028 n1=1.06 n2=0.34=0.70.0281.060.34=0.007MPa<0.075MPa(符合)所以：上述設(shè)計(jì)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。3、水泥砼路面設(shè)計(jì)3.1、交通量分析1）計(jì)算方法：水泥砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100單軸雙輪組荷載為標(biāo)準(zhǔn)軸載。凡前、后軸載大于40KN（單軸）的軸數(shù)均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)，不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，按下式換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。式中：100的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)； 各類軸輪型；及軸載的總重（）； 軸型和軸載的通行次數(shù)； 各類軸輪型i級(jí)軸載的通行次數(shù)； 軸輪型系數(shù)。 單軸雙輪組：，單軸單輪組： ，雙軸雙輪組：，三軸雙輪組： 軸載換算結(jié)果車型（kN）i（次/日）解放CA10B前軸20.25-895后軸6018950.252黃河JN150前軸49.0416.463551.633后軸101.61355457.644日野KB-211前軸47.55421.871180.340后軸1001118118太拖拉138前軸51.4407.981691.637后軸1600.3510-51691.091東風(fēng)EQ-140前軸20.7-1025-后軸69.3110252.900黃河JN362前軸63.0373.8011626.702后軸12711165312.73躍進(jìn)230前軸15.2-1345-后軸33.311345-N5922.9標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù) 式中：標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)； r設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（年），1級(jí)公路為30年； 交通量年平均增長(zhǎng)率；取為5； 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，查表14-4，本設(shè)計(jì)為一級(jí)公路，取。公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.170.22二級(jí)及二級(jí)以下公路行車道寬>7m0.340.390.540.62行車道寬7m=9329960次3.2 初擬路面結(jié)構(gòu) 因?yàn)榻煌?00104932.9961042000104次，故可知交通屬于重交通。由以上可知相應(yīng)于安全等級(jí)為二級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，根據(jù)一級(jí)公路、重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)。查規(guī)范知：初擬普通混凝土面層厚為250mm；基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚度為220mm；墊層為150mm的低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.75m；長(zhǎng)為5m?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。3.3 確定材料參數(shù)1）計(jì)算方法：新建公路的基層頂面當(dāng)量回彈模量值：式中：路床頂面的回彈模量(MPa),查表16-26的參考值； 基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量(MPa)； 、基層和底基層或墊層的回彈模量（MPa），查表16-27的參考值； 基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度（m）； 基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度（）； 基層和底基層或墊層的厚度； a、b與有關(guān)的回歸系數(shù)。砼板的相對(duì)剛度半徑（m）；式中：h砼板的厚度（m）；水泥砼的彎拉彈性模量（MPa），2）計(jì)算：取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0Mpa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31Gpa；路基回彈模量為30Mpa；低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土墊層回彈模量取600Mpa；水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300Mpa。計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：Ex=h12E1+h22E2h12+h22=0.2221300+0.1526000.222+0.152=1078MPa 普通砼面層的相對(duì)剛度半徑： 3.4、荷載疲勞應(yīng)力1）計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按下式計(jì)算式中：考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)拉桿的平縫：，縱縫為不設(shè)拉桿的平縫或自由邊界： ，縱縫為設(shè)拉桿的企口縫：； 考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)； 考慮設(shè)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)，按下式計(jì)算：式中：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)； 與混合料有關(guān)的指數(shù)，普通砼取0.057； 標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（MPa），按下式計(jì)算： 式中：砼板的相對(duì)半徑（m）； 砼板的厚度（m）；2）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為 因縱縫為設(shè)拉桿平縫，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)=93299600.057=2.496根據(jù)公路等級(jí)，考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞的影響的綜合系數(shù)綜合系數(shù)kc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kc1.301.251.201.10荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 =0.872.4961.251.087=2.951MPa3.5、溫度疲勞應(yīng)力1）計(jì)算方法在臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力按下式計(jì)算：式中：最大溫度梯度時(shí)砼板的溫度翹曲應(yīng)力（MPa），按下式計(jì)算： 式中：砼的溫度線膨脹系數(shù)，通?？扇?； 最大溫度梯度，按表14-3取用； 綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度系數(shù)，查圖14-13； 砼板厚度（m）； 考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用于的疲勞系數(shù)，按下式計(jì)算：式中：a,b,c回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查表14-10確定；2）計(jì)算由表14-3，區(qū)最大溫度梯度取92（）。板長(zhǎng)5m，由圖14-13，可查普通砼板厚，。最大溫度梯度時(shí)砼板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為 回歸系數(shù)a，b和c系數(shù)公路自然區(qū)a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，查表可得，自然區(qū)劃為區(qū)，式中， 溫度疲勞應(yīng)力為 3.6 面板厚度確定水泥砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，極限狀態(tài)方程式如下：可靠度系數(shù)，依據(jù)所選目標(biāo)可靠度及變異水平等級(jí)按表14-12確定； 水泥砼彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；查表14-7，一級(jí)公路的安全等級(jí)為二級(jí)，相應(yīng)于二級(jí)安全等級(jí)的變異水平為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為90%。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，查表16-22，確定可靠度系數(shù)則：pr+tr=1.232.951+1.08=4.958MPa<fr=5.0MPa因而，所選用的普通砼面層厚度（0.25m）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合作用，即：初擬路面結(jié)構(gòu)符合規(guī)范要求。3.7接縫設(shè)計(jì)為避免由溫度產(chǎn)生的應(yīng)力破壞，所以，在混凝土板中設(shè)置橫縫與縱縫，這段路為重交通，縫中設(shè)滑動(dòng)傳力桿，拉桿長(zhǎng)0.45m，直徑28mm，每隔30cm設(shè)置一個(gè)。1) 橫向脹縫縫隙寬20mm，縫隙上部3cm深度內(nèi)澆填縫料拉桿的半段固定在混凝土內(nèi)，另一半涂以瀝青，套上長(zhǎng)約10cm的塑料套筒，筒底與桿端之間留有3cm空隙，用木屑與彈性材料填充。2) 橫向縮縫縮縫采用假縫，縫隙寬5mm，深度為5cm,間距為5m.3) 施工縫施工縫采用平頭縫或企口縫的構(gòu)造形式，縫寬為5mm, 在深度為5cm的溝槽內(nèi)澆灌填縫料。4) 橫縫的布置縮縫間距一般為5m，混凝土路面設(shè)置脹縫。5) 縱縫的設(shè)置在平行于混凝土路面行車方向設(shè)置縱縫，縫間距3.75m，設(shè)置為假縫帶拉桿形式，縫的上部留有5cm的縫隙，內(nèi)澆注填縫料，縱縫與橫縫一般做成垂直正交，使混凝土板具有90的角隅。3.7 配筋設(shè)計(jì)為防止基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的塑性變形，在混凝土路面的自由邊緣和角隅處設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋。a) 邊緣鋼筋用兩根直徑為12mm的螺紋鋼筋設(shè)置在板的下部70mm處，距板頂、板底均不小于50mm，兩根鋼筋的間距為100mm。在橫向脹縫兩側(cè)板邊緣以及混凝土路面的起、終端處也設(shè)置橫向邊緣鋼筋；b) 角隅鋼筋用兩根直徑為16mm的螺紋鋼筋，布置在板的上部，距板頂不小于50mm，距板邊100mm。另外，鋼筋保護(hù)層的最小厚度不應(yīng)小于50mm。參考文獻(xiàn)1.路基路面工程，人民交通出版社2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，人民交通出版社3.道路橋梁勘測(cè)，人民交通出版社4.中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006).北京：人民交通出版社20065.中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D40-2002).北京：人民交通出版社20026.中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：<<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>>(JTGB012003)7. <<公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)>>