【正文】 瀝青混凝土 6 粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土 7 基層 水泥碎石 25 底基層 石灰土 待定 4 確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。 列表表示如下： 材料選用 C?20 的抗壓模量 劈裂強(qiáng)度 細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 1400MPa 中粒式密級(jí)配瀝 青混凝土 1200MPa 粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土 1000MPa 水泥碎石 1500MPa 石灰土 550MPa 土基回彈模量的 確定 確定路基的 平均稠度 由于沒(méi)有確定的實(shí)測(cè)稠度，根據(jù)相應(yīng)的知識(shí)，可 根據(jù)路基的臨界高度判斷土的干濕類型。 5 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定 對(duì)于高速 公路，規(guī)范要求以設(shè)計(jì)彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)底層拉應(yīng)力驗(yàn)算。 《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 8 ? （ ） 各層材料的容許底層拉應(yīng)力 計(jì)算各層材料的容許底層拉應(yīng)力的公式為： sspR K/?? ? 本 式中： R? 指路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力 ； sp? 指結(jié)構(gòu)層材料的極限抗拉 強(qiáng)度 ； sK 指 抗 拉 強(qiáng) 度 結(jié) 構(gòu) 系 數(shù) ， 對(duì) 于 瀝 青 混 凝 土 面 層 ：ces ANAaK / ?? 、 對(duì)于水泥碎石： ces ANK / ? ， 對(duì)于石灰土： ces ANK / ? 。 因?yàn)椋?1400120202 ??EE， 4 ???h 查三層體系表面彎沉系數(shù)諾普?qǐng)D有 ?? 。 8 計(jì)算路面結(jié)構(gòu)體系的輪隙彎沉值（理論彎沉值） 根據(jù)上個(gè)步驟設(shè)計(jì)出的石灰土的厚度將多層 體系按彎沉等效的原則換算成為三層體系。 則 有，輪隙彎沉值 （理論彎沉值） l 為： 211 ?????? ???? KKEPl ?? （ mm） 9 驗(yàn)算各層層底拉應(yīng)力 上層 底 面彎拉應(yīng)力的 驗(yàn)算 這里說(shuō)的上層是換算為三層體系之后的上層，當(dāng)計(jì)算第 i 層 面的彎拉壓力時(shí)，需將 i 層以上的各層換算成為模量 iE 、厚度為 h 的一層即為上層，換算公式為：11 ????ikik k EEhh ，將第 i+1 層至 n1 層換算為模量 1?iE 、厚度為 H 的一層即為中層，換算公式 為：111 ?????? iknik k EEhh 。 圖示如下： h1=4cm E1=1400MPa == h1= E1=1200MPa h2=6cm E2=1200MPa h3=7cm E3=1000MPa h2= E2=1000MPa h4=25cm E4=1500MPa h5=40cm E5=550MPa E0=30Mpa E0=30Mpa 第三層換算 有，上層： 10001202020001400411 ??????? ??? i kik k EEhh cm 《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 13 中層： 111 1 5 0 05 5 04025 ????????? iknik k EEhH ? cm 所以有， ???h， 1000150034 ??EE，查三層連續(xù)體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾普?qǐng)D有 0??? ，則滿足 R?? ??0 的要求。 圖示如下： h1=4cm E1=1400MPa == h1= E1=1500MPa h2=6cm E2=1200MPa h3=7cm E3=1000MPa h2=40cm E2=550MPa h4=25cm E4=1500MPa h5=40cm E5=550MPa E0=30Mpa E0=30Mpa 水泥路面設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)資料 公路等級(jí)情況及周邊情況 本公路設(shè)計(jì)為高速 公路，共有 4車道， 路面寬度為 2， 設(shè)計(jì)年限為 30《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 15 年。凍前地下水位為 ，路基平均填土高度約為 。對(duì)于軸載小于或等于 40KN 的軸載，應(yīng)為它在混凝土板內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力很小，引起的疲勞損傷也很輕微，因此可以忽略不計(jì)。公式為：? ?? ? ??? 3 6 511 ???? tse NN 。 ? 表示車輪輪跡橫向分布系數(shù)，在本公路中取 所以有 ： ? ?? ? ? ?? ? 30 ?????????? ???tse NN 《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 17 4647326? 次。 3 路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算可以知道，本公路交通屬于 重交通，根據(jù)《 公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D40— 2020》的要求規(guī)定，現(xiàn)將該道路的路面結(jié)構(gòu)由三個(gè)層次組成，墊層，基層，面層。碾壓混凝土不設(shè)縱縫，橫縫設(shè)假縫 。 基層頂面的當(dāng)量回彈模量與計(jì)算回彈模量 由于基層的 MPaE 300 ? ， 低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(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。 則 復(fù)合式混凝土面層的截面總剛度，按 下式 計(jì)算為 ： ? ?? ?)(04)(12124)(12120220202330220202020202202030223011mMNhEhEkhEhEhhhEhEhEhEDccuccccccg??????????????????? 復(fù)合式混凝土面層的相對(duì)剛度半徑， 按 按 下式 計(jì)算為 ： )( 33 mEDrtgg ???? 。普通混凝土面層板長(zhǎng) 4m， 則： ??grl ， 在設(shè)計(jì)規(guī)范的附錄中， 可由普通混凝土面層 h01=，查得 Bx= ? 則， 最大溫度梯度時(shí)普通混凝土上面層的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算 為 ： 0 1 1 0 10 2 2 0 2h0 .3 2 0 .8 1 ln ( 2 .5 )1ccEhh E hxC? ???0 . 2 6 3 1 0 0 0 0 . 2 6. 3 2 0 . 8 1 l n ( 2 . 5 )0 . 1 6 2 7 0 0 0 0 . 1 60 . 9 1 . 1 2 5? ? ? ??? 11 1 .1 2 5 0 .4 8 0 .5 4xxBB?? ? ? ? )( 51011 M PaBThE xgcctm ??????????? 普通混凝土面層的溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) tk 的計(jì)算式為： ???????? ?????????? bffkcrtmtmrt ??? 《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 20 式中， a、 b、 c、查回歸系數(shù)表，有 1IV 地區(qū)，系數(shù) a,b,c 分別為 a=，b=， c=。 則，普通混凝土面層 ? ? ? ? M P atrprr ?????? ??? 碾壓混凝土基層 ? ? ? ? M P atrprr ?????? ??? 因而，擬定 的由厚度 的普通混凝土上面層和厚度 基層組成的分離式復(fù)合式路面，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。在路面等寬的路段內(nèi)或路面變寬路段的等寬部分，縱縫的間距和形式應(yīng)保持一致。 故不用單獨(dú)設(shè)計(jì)。 《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 22 橫向縮縫頂部 鋸切槽口，深度為 60mm，寬度為 5mm，槽內(nèi)填塞填縫料。最外側(cè)傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為 250mm。 7 縱向配筋 設(shè)計(jì) 本公路面層設(shè)計(jì)為 連續(xù)配筋混凝土面層 ，其配筋計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)該采用以下3項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： ； 1mm； 。 橫向裂縫間距計(jì)算 混凝土的溫縮應(yīng)力系數(shù)的計(jì)算式為： ? ? ? ? 1 0 0 0 5 ????????? ?shcc tc TE f ??? 初步擬定配筋率為 %?? ，則鋼筋的貢獻(xiàn)率為： 0 3 8 7 1 0 0 02 0 0 0 0 00 0 ???? csEE?? 。 鋼筋間距或根數(shù)的計(jì)算 因?yàn)?上述計(jì)算均滿足 要求，則初擬的縱向鋼筋配筋率是合適的。且縱向邊緣鋼筋設(shè)計(jì)在 一塊板內(nèi)，不穿過(guò)縮縫，以免妨礙板的翹曲。 《路面工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 25 角隅鋼筋設(shè)計(jì) 角隅 鋼筋，設(shè)置在脹縫兩側(cè)板的 角隅 處，使用 2 根直徑為 13mm 長(zhǎng)為 的鋼筋彎制而成。 參考文獻(xiàn) 《路基路面工程》 主 編：鄧學(xué)鈞 出版社：人民交通出版社 《路面工程》 主 編：方福森 出版社：人民交通出版社 《道路路基與路面工程》 主 編：姚祖康 出版社：人民交通出版社 《 Design of Pavement》 主 編 : , 《 道路建筑材料 》 主 編 : 嚴(yán)家及 出版社： 人民交通 出版社 《 公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范， JTG D40－ 2020 》 交通部標(biāo)準(zhǔn) 《 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范， JTJ01497》 交通部標(biāo)準(zhǔn)