【正文】 沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 3 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 4 結(jié)構(gòu)層頂面施工控 制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 第 5 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應(yīng)力 (MPa) .1280616 第 6 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 土基層頂面施工控制彎沉 () 滿足要求。 計(jì)算結(jié)果 路面設(shè)計(jì)彎沉值 () 路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值 () 設(shè)計(jì)控制層厚度 (cm) 第 1 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 2 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 3 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 4 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 第 5 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應(yīng)力 (MPa) .1245208 第 6 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 土基層頂面施工控制彎沉 () 滿足要求。 計(jì)算結(jié)果 路面設(shè)計(jì)彎沉值 () 路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值 () 設(shè)計(jì)控制層厚度 (cm) 第 1 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 2 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 3 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 0 第 4 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應(yīng)力 (MPa) 第 5 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應(yīng)力 (MPa) .1202179 第 6 結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉 () 土基層頂面施工控制彎沉 () 滿足要求。 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱 厚度 (cm) 抗壓模量 (MPa) 劈裂強(qiáng)度 (MPa) 容許底層拉應(yīng)力 （ MPa） (20℃ ) (15℃ ) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2020 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1600 3 粗粒式瀝青混凝土 8 900 1200 4 水泥穩(wěn)定碎石 設(shè)計(jì)層厚度待定 1600 1600 5 石灰粉煤灰碎石 20 1500 1500 6 級(jí)配碎石 36 230 230 確定 設(shè)計(jì) 層厚度 利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的 水泥穩(wěn)定碎石 基層厚度為 19cm（取整）。 瀝青路面結(jié)構(gòu)層參數(shù)與方案建議 路基狀況 結(jié)構(gòu)層 厚度 (cm) 適用狀態(tài) 干燥 細(xì)粒式瀝青混凝土 AC10 中粒式瀝青混凝土 AC16 粗粒式瀝青混凝土 AC25 水泥穩(wěn)定碎石 (水泥用量 5%) 石灰粉煤灰碎石 (石灰用量 8%) 級(jí)配碎石 4 6 8 17 20 20 高填路堤 細(xì)粒式瀝青混凝土 AC10 中粒式瀝青混凝土 AC16 防 或 透水 封 層 4 6 2 橋梁 中濕 細(xì)粒式瀝青混凝土 AC10 中粒式瀝青混凝土 AC16 粗粒式瀝青混凝土 AC25 水泥穩(wěn)定碎石 (水泥用量 5%) 石灰粉煤灰碎石 (石灰用量 8%) 級(jí)配碎石 4 6 8 19 20 20 低路堤 明暗涵通 互通 閘道 潮濕 細(xì)粒式瀝青混凝土 AC10 中粒式瀝青混凝土 AC16 粗粒式瀝青混凝土 AC25 水泥穩(wěn)定碎石 (水泥用量 5%) 石灰粉煤灰碎石 (石灰用量 8%) 級(jí)配碎石 4 6 8 16 20 36 路塹 細(xì)粒式瀝青混凝土 AC10 4 隧道 中粒式瀝青混凝土 AC16 粗粒式瀝青混凝土 AC25 防或透水封層 6 8 2 過(guò)濕 細(xì)粒式瀝青混凝土 AC10 中粒式瀝青混凝土 AC16 粗粒式瀝青混凝土 AC25 水泥穩(wěn)定碎石 (水泥用量 5%) 石灰粉煤灰碎石 (石灰用量 8%) 級(jí)配碎石 4 6 8 19 20 36 浸水路堤 過(guò)水路塹 《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 高速公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院 2020 年 05 月 20 日 一、高速公路 路面設(shè)計(jì) 資料 主要技術(shù)指標(biāo)，全線按平原丘陵山區(qū)高速公路修建。根據(jù)交通量情況及公路性質(zhì)設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)車道的路面結(jié)構(gòu)。 (4) 繪制路面結(jié)構(gòu)圖及水泥混凝土路面平面布置圖，接縫構(gòu)造圖； (5) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 軸載換算 車型 iP (KN) i? iN (次 /日 ) 16)10 0/(iii PN? 小客車 前軸 665 6750 0 后軸 1 6750 0 中客車 SH130 前軸 551 2020 0 后軸 1 2020 大客車 CA50 前軸 1250 0 后軸 1 1250 小貨車 BJ130 前軸 4250 0 后軸 1 4250 0 中貨車 CA50 前軸 1500 0 后軸 1 1500 中貨車 EQ140 前軸 2125 0 后軸 1 2125 大貨車 JN150 前軸 2125 后軸 1 2125 特大車日野 KB222 前軸 1500 后軸 1 1500 拖掛車 五十鈴 前軸 后軸 100（ 3 軸） 0 0 161 )100(?? ??niiii pNNs 上表為雙車道雙向交通調(diào)查結(jié)果， 取交通量年平均增長(zhǎng)率為 ％。由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》取輪跡 橫向分布系數(shù)為 ，可計(jì)算得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) Ne為： ? ?? ? ??? ? 36511 ???? se NN 次1 9 9 8 5 0 8 8 . 9=% 365]1%)[( 7 0 8 30 ?????? 二、 路面板厚度計(jì)算 路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性同路基的干濕狀態(tài)有密切關(guān)系，并在很大程度上影響路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，路基按干濕狀態(tài)不同，分為四類：干燥、中濕、潮濕和過(guò)濕。底基層厚度為 h2= 的級(jí)配碎石。查附錄 ,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取 MPaE 15001 ? ，天然砂礫回彈模量取 MPaE 2502 ? 。 板長(zhǎng) ml 5? ， ??rl 由圖 可查普通混凝土板厚mh ? , ?xB , 按式（ ），最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為 MP aBhTE xgcctm 5 ???????? ??? 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) tk ，按式（ ）計(jì)算為 5 ????????? ?????????????????? ?????????? bfafk crtmtmrt ?? 再由式（ ）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為 M P ak tmttr 0 0 5 9 ???? ?? 可靠度計(jì)算 由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，高速公路的安全等級(jí)為一級(jí)，相應(yīng)于一級(jí)安全 等級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)，目標(biāo)可靠度為 95%，再根據(jù)查的目標(biāo)可靠度變異水平等級(jí)，查《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，確定可靠度系數(shù) ?r? ， 按式（ ） ? ? ? ? M P afM P a rtrprr ??????? ??? 因而所選的普通混凝土面層厚度 mh ? ，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?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫?？紤]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) ? ? . 9 ??? nef Nk 。底基層厚度為 h2= 的級(jí)配碎石 。查附錄 ,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取 MPaE 15001 ? ，天然砂礫回彈模量取 MPaE 2502 ? 。 板長(zhǎng) ml 5? ， ??rl 由圖 可查普通混凝土板厚mh ? , ?xB , 按式（ ），最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為 MP aBhTE xgcctm 5 ???????? ??? 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) tk ，按式（ ）計(jì)算為 5 ????????? ?????????????????? ?????????? bfafk crtmtmrt ?? 再由式（ ）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為 M P ak tmttr 9 7 2 8 ???? ?? 可靠度計(jì)算 由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，高速公路的安全等級(jí)為一級(jí)，相應(yīng)于一級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)，目標(biāo)可靠度為 95%，再根據(jù)查的目標(biāo)可靠度變異水平等級(jí)，查《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，確定可靠度系數(shù) ?r? ， 按式（ ） ? ? ? ? M P afM P a rtrprr ??????? ??? 因而所選的普通混 凝土面層厚度 mh ? ，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。 裂縫寬度計(jì)算 根據(jù)鋼筋貢獻(xiàn)率為 =? 和 =b ，查圖 ，得裂縫寬度系數(shù) =λb ，按式 ()計(jì)算裂縫寬度為 1 m mm)()0 0 0 (L) λε+ΔT( αb 35dbshC ?????????? ? mj 鋼筋應(yīng)力計(jì)算 根據(jù)鋼筋貢獻(xiàn)率為 =? 和 =b ，查圖 ，得鋼筋溫度應(yīng)力系數(shù)=λst ，按式 ()計(jì)算鋼筋應(yīng)力為 MP afMP aE sySS 335329 )(10200T)+ΔT( α653SstC??? ???????????????? 鋼筋間距或根數(shù)計(jì)算 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。 (1)縱縫間距過(guò)寬容易產(chǎn)生縱向斷裂，因而規(guī)范規(guī)定板寬不超過(guò) ，由于 單側(cè)行車道 路 面 寬 ，故設(shè)計(jì)板寬取為 。 拉桿縱向施工縫防銹涂料100填料縫 635 縱向施工縫（單位： mm） 縱向縮縫：采用假縫形式，鋸切的槽口深度應(yīng)大于施工縫的槽口深度。 圖56 橫 向縮縫構(gòu)造(單 位:m m)防銹涂料填料縫傳力桿 橫向縮縫構(gòu)造（單位： mm）