【正文】 瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 ........................................................... 3 軸載換算 .......................................... 3 計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次 ................................... 4 驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 ................. 4 軸載換算 ........................................... 4 計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次 ................................... 5 3 確定路面等級和面層類型 ....................................... 5 路面等級 ................................................ 5 面層類型 ................................................ 6 結(jié)構(gòu)組合與材料 的選取 .................................... 6 4 確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。 交通量年平均增長率為 6%。 2 軸載分析 軸載分析 ： 根據(jù)我國《混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》和 《 瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 》規(guī)定路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載 100KN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載 。 ? 表示車道系數(shù)， 本公路取值為 . 1N 表示 單日換算軸載次數(shù)， 本公路取值為 。 根據(jù)由累計(jì) 當(dāng)量軸次劃分的交通等級可以定出該路的設(shè)計(jì)路面等級為中等交通等級。 由于本公路，采用三層式瀝青面層，加上其等級為中等交通， 擬定 表面層采用細(xì)粒式密級配瀝青混凝土（厚度 4cm），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（厚度 6cm），底面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（厚度 7cm）。各層材料的劈裂強(qiáng)度 如下 ：細(xì)粒式密級配瀝青混凝土為 ，中粒式密級配瀝青混凝土為 ，粒式密級配瀝青混凝土為,水泥碎石為 ， 石灰土為 。 確定土基回彈模量 本路段處于 1IV 區(qū)，為粘性土，稠度為 ，在《路基路面工程》一書中查表 1411 有土基回彈模量為 30MPa。 則， 設(shè)計(jì)彎沉值為 ? ? ?????? ?? bsced AAANL 。 轉(zhuǎn)化時(shí)，采用 BZZ100 為標(biāo)準(zhǔn) 。 所以有： ???H （ cm） 然后，由2532 EEhhH ki k????有， 25 EEh ki k????， 計(jì)算 得出 ?h （ cm） 即，石灰土的厚度為 ，設(shè)計(jì)時(shí)為了方便施工，設(shè)計(jì)石灰土厚度為 40cm。 又由 12020020 ??EE， ???H 同樣查三層體系表面彎沉系數(shù)諾普圖有 ?K 。 圖示如下： h1=4cm E1=1400MPa == h1=4cm E1=1400MPa h2=6cm E2=1200MPa h3=7cm E3=1000MPa h2= E2=1200MPa h4=25cm E4=1500MPa h5=40cm E5=550MPa E0=30Mpa E0=30Mpa 第二層 地面拉應(yīng)力驗(yàn)算 有，上層： 1 2 0 01 4 0 0411 ????? ??? i kik k EEhh cm 中層： 111 10005504010001500257 ??????????? iknik k EEhH ? cm 所以有， ???h ， 1202000023 ??EE，查三層連續(xù)體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾普圖有 0??? ，則滿足 R?? ??0 的要求。 此時(shí)即為計(jì)算路基之上的 n1 層的彎拉應(yīng)力，就是中層為 1?? nhH ，而上層則為 n2 層以上各層換算模量 2?nE 的換算厚度，換算公式為： 4221 ????? nknk k EEhh 有，上層： 150010007150012020200014004 4444 441 ????????? ?? EEhh kk kcm 中層： 40?H 所以有， ???h ， 150055045 ??EE， 又可以由 ???H ， 5503050 ??EE，查出 ??? ?n ?n ，所以有 ： ??????? ? nnP ?? ， 滿足要求。 公路 1998 年交通量調(diào)查情況如下表 : 序號 汽 車 型 號 總重 （ KN） 載重 (KN) 前軸重 （ KN） 后軸重 （ KN） 后軸數(shù) 輪組數(shù) 軸距 （ cm） 交通量（輛 /日） 1 解放CA15 1 雙 800 2 東風(fēng)EQ140 1 雙 1200 3 吉爾130 1 雙 500 4 尼桑CK20L 1 雙 600 5 依土茲TD50 1 雙 300 6 瑪斯200 1 雙 100 沿線地理特征 該公路位于 1IV 區(qū)，沿線土質(zhì)為粘性土。對于前、后軸載大于 40KN 的軸數(shù)均應(yīng)換算成為標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)。 根據(jù)公式求出的換算標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)見下表： 車型 軸名 軸載(KN) 計(jì)算軸載Pi(KN) ia iN sN 解放 CA15 前軸 0 1 800 0 后軸 1 800 東風(fēng) EQ140 前軸 0 1 1200 0 后軸 1 1200 吉爾 130 前軸 0 1 500 0 后軸 1 500 尼桑 CK20L 前軸 1 600 后軸 1 600 600 依土茲 TD50 前軸 1 300 0 后軸 1 300 瑪斯 200 前軸 0 1 100 0 后軸 1 100 161 100 ??????? ??iini isPNaN 注：小于 40KN 的單軸和 80KN 的雙軸可以忽略不計(jì) 交通分級，設(shè)計(jì)使用年限，和累計(jì)作用次數(shù) 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)作用次 數(shù) 可以按照下式計(jì)算確定設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)。 sN 表示使用初期設(shè)計(jì)車道的日標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù) ,為 。選用材料為普通混凝土，初步估板厚為 25cm。水泥混凝土上面層板的平面尺寸為 水泥板的尺寸選擇為4m? 4m,和 ? 4 m、寬從中央分隔帶至路肩依次為 4m、 ；縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫 向縮 縫為設(shè)傳力桿的假縫。 碾壓混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 ，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 27GPa。此時(shí) ku=O，hx=O。 則 普通混凝土面層的 荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為： )( M P akkk pscfrpr ?????? ?? 碾壓混凝土基層的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 )( M P akk pscfpr ????? ?? 溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算 由 《路基路面工程》表 16－ 28 1IV 區(qū)最大溫度梯度取 90(℃ ／ m)。再據(jù)此查表 ，確定可靠度系數(shù) ?r? 。由于一次鋪筑寬度不大于 ，因此，本公路的縱向施工縫采用平縫形式，上部鋸切槽口，深度為 35mm，寬度為 5mm，槽內(nèi)灌塞填縫料，基本構(gòu)造如下圖所示： 《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 21 縱縫應(yīng)與路線中縫平行 。 由于本道路面層采用 連續(xù)配筋混凝土面層 ，所以其 縱縫拉桿可由板內(nèi)橫向鋼筋延伸穿過接縫代替。設(shè)在脹縫處的施工縫 ,其 構(gòu)造與脹縫相同 . 橫向縮縫等間距布置， 采用設(shè)傳力桿假縫形式，其構(gòu)造如 下 圖所示。其尺寸和間距查表，根據(jù)面層厚度，應(yīng)該選用為傳力桿直徑 32mm，傳力 長度 500mm，傳力桿 間距 250mm。 接縫填封材料 脹縫接縫板選用泡沫橡膠板、瀝青纖維板， 接縫填料選用有聚氨酯焦油類、氯丁橡膠類、乳化瀝青類、聚氯乙烯膠泥、瀝青橡膠類、瀝青瑪蹄脂及橡膠嵌縫《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 23 條等。 地區(qū)最高日平均氣溫與最低日平 均氣溫之差為 ? T=30℃ 。 鋼筋應(yīng)力的計(jì)算 根據(jù)鋼筋貢獻(xiàn)率為 ?? 和 b=，在在《路基路面工程》 中查取 表 16－ 18 不同 ? 值時(shí)系數(shù) b 與鋼筋溫度應(yīng)力系數(shù) st? 的關(guān)系曲線有，裂縫的寬度系數(shù)?st? ，則計(jì)算鋼筋應(yīng)力為： M P aM P a TTE sstcss 335246 )(10200)(653?? ??????????????????? 滿足規(guī)范的要求。 8 補(bǔ)強(qiáng)鋼筋的設(shè)計(jì) 邊緣鋼筋設(shè)計(jì) 邊緣鋼筋，設(shè)計(jì)用 2根直徑為 14mm 厚的螺紋鋼筋，設(shè)在板的下部板厚的 41處，即距板底的厚度為 ， ，距離邊緣為 7cm， 2根鋼筋的間距設(shè)為 10cm。具體設(shè)計(jì)尺寸，布置方法見圖。具體設(shè)計(jì)尺寸，方法見 圖。 角隅 鋼筋布設(shè)在板的上部，距板頂面為距離為 6cm，距脹縫和板的各邊緣為 10cm，在交叉口處，對