【正文】 土基 Eo 基層頂面的當(dāng)量模量Et:混凝土面板 Ec 混凝土面板 Ec基層和底基層的當(dāng)量模量Ex當(dāng)量厚度hx 基層頂面的當(dāng)量模量Et土基 Eo式中：Et——基層頂面的當(dāng)量回彈模量(MPa)；Ex——基層和底基層(或墊層）的當(dāng)量回彈模量(MPa)；E0——路床頂面的回彈模量(MPa)；E1 、 E2——基層和底基層(或墊層）的回彈模量(MPa)；hx——基層和底基層(或墊層）的當(dāng)量厚度(m)；Dx——基層和底基層的當(dāng)量彎曲剛度(MNm)；h h2——基層和底基層的厚度(m)；a、b ——與Ex / E0有關(guān)的回歸系數(shù)。 路基回彈模量取40MPa。基層類型宜依照交通等級按下表選用。 交通分級交通等級特重重中等輕設(shè)計車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)Ne（104）＞2000100～20003～100＜3由表可知該公路為特重交通等級。 交通資料車 型 總重（ KN ） 后軸重（ KN ） 后軸數(shù) 輛 / 日 解放 CA10 B 1 1200 黃河 JN150 49 1 460 日野 KB222 1 300 太脫拉 138 80 2 （軸距≤3）174 東風(fēng) KM340 1 1230 黃河 JN362 63127 1 510 日野FC 164 711 750 軸載換算匯總表：車型Pi 解放CA10B前軸1200 后軸12001 黃河JN150前軸49460 后軸4601 日野KB222前軸300 后軸3001 太脫拉138前軸174 后軸80174 東風(fēng)KM340前軸1230 后軸12301 黃河JN362前軸63510 后軸1275101 日野FC164前軸750 后軸717501 累計 擬建一級公路，查《水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》(JTJ D402002)各級公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全等級及相應(yīng)的設(shè)計基準(zhǔn)期、目標(biāo)可靠指標(biāo)和目標(biāo)可靠度，應(yīng)符合下表的規(guī)定 可靠度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路 安全等級一級二級三級四級設(shè)計基準(zhǔn)期（a）30302020目標(biāo)可靠度（％）95908580目標(biāo)可靠指標(biāo)變異水平等級低低～中中中～高可知此水泥混凝土路面路面的設(shè)計年限為30年從交通調(diào)查資料為2007年，設(shè)計年限的起算年為2010年，有三年。：軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算： 序號 車型名稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距(m) 交通量 1 解放CA10B 1 雙輪組 1512 2 黃河JN150 49 1 雙輪組 579 3 日野KB222 1 雙輪組 378 4 太脫拉138 80 2 雙輪組 3 219 5 東風(fēng)KM340 1 雙輪組 1549 6 黃河JN362 63 127 1 雙輪組 642 7 日野FC164 71 1 雙輪組 945 設(shè)計年限 15 車道系數(shù) .45 序號 分段時間(年) 交通量年增長率 1 7 8 ％ 2 8 4 ％ 當(dāng)以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4703 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次 : +07 當(dāng)進行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 6179 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次 : +07 公路等級 一級公路 公路等級系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計彎沉值 : () 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 劈裂強度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 瀝青貫入式 2 石灰土 .8 .27 3 天然砂礫 改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計算： 原路面實測彎沉值() 97 105 136 100 147 67 121 115 86 78 99 165 120 83 67 162 87 116 92 123 125 78 97 56 87 69 88 102 108 110 原路面有效彎沉數(shù) : 30 原路面平均彎沉值 : 103 () 原路面彎沉值標(biāo)準(zhǔn)差 : 27 () 測定汽車軸載 100 kN 改建公路等級 一級公路 保證率系數(shù) 原瀝青面層厚度 10 (cm) 測定時路表溫度與測定前5d日平均氣溫的平均值之和 56 (℃) 原路面基層類型 : 無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層 季節(jié)影響系數(shù) 濕度影響系數(shù) 1 溫度修正系數(shù) .97 原路面計算彎沉值 : 167 ( mm) 原路面當(dāng)量回彈模量 : (MPa) 改建路面補強厚度計算： 公 路 等 級 : 一級公路 加鋪路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 路面設(shè)計彎沉值 : () 路面設(shè)計層層位 : 1 設(shè)計層最小厚度 : 4 (cm) 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20℃) (15℃) 1 中粒式瀝青混凝土 ? 1400 2000 .8 2 瀝青貫入式 10 1200 1600 3 石灰土 20 1300 1300 .6 4 天然砂礫 25 200 200 5 改建前原路面 按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 : LD= () H( 1 )= 10 cm LS= 21 () H( 1 )= 12 cm LS= () H( 1 )= 10 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度 : H( 1 )= 10 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) H( 1 )= 10 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) 路面設(shè)計層厚度 : H( 1 )= 10 cm(僅考慮彎沉) H( 1 )= 10 cm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 40 cm 改建前原路面總厚度 51 cm 驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對設(shè)計層厚度取整, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下: 中粒式瀝青混凝土 10cm 瀝青貫入式 10 cm 石灰土 20 cm 天然沙礫 25 cm 改建前原路面竣工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算： 公 路 等 級 : 一級公路 加鋪路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計算信息 (20℃) (15℃) 1 中粒式瀝青混凝土 10 1400 2000 計算應(yīng)力 2 瀝青貫入式 10 1200 1600 不算應(yīng)力 3 石灰土 20 1300 1300 計算應(yīng)力 4 天然砂礫 25 200 200 不算應(yīng)力 5 改建前原路面 計算改建路面各加鋪層頂面竣工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= 21 () 第 2 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= () 第 3 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= () 第 4 層路面頂面竣工驗收彎沉值 LS= () 計算改建路面各加鋪層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 1 )= (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 3 )= .155 (MPa) 三．新建水泥混凝土路面設(shè)計步驟 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計以100KN的單軸雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。 在3+500~5+000 段，測得路槽底以下 80 cm 分層含水量為： 20% 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % （ 0~ 80cm , 每 10cm 為一層） 。該一級公路處季凍區(qū)，多年平均最大凍深為8