【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 H( 5 )= 200 mm LS= () H( 5 )= 250 mm LS= 27 () H( 5 )= 203 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 203 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 5 )= 203 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 5 )= 203 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 5 )= 203 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 5 )= 203 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 203 mm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 203 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)則向上取整得H（5）=210mm53驗(yàn)算路面防凍厚度 :最小防凍厚度見下表： 查表可得本地區(qū)路面最小防凍厚度為350400mm，取最大值400 mm。方案一：瀝青面層厚度為120mm，路面結(jié)構(gòu)總厚度為560mm。方案二：瀝青面層厚度為150mm，路面結(jié)構(gòu)總厚度為540mm。 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,兩方案路面總厚度均滿足防凍要求 。確定的兩種新建瀝青路面設(shè)計(jì)方案為下表所示：方案一方案二層數(shù)結(jié)構(gòu)層類型厚度（mm）結(jié)構(gòu)層類型厚度（mm）1細(xì)粒式瀝青混凝土40細(xì)粒式瀝青混凝土302中粒式瀝青混凝土80中粒式瀝青混凝土503水泥穩(wěn)定碎石200粗粒式瀝青混凝土704石灰土240石灰粉煤灰碎石1805新建路基石灰土2106新建路基查詢《07部頒預(yù)算定額》與《11部頒估算預(yù)算》中的具體條目對(duì)兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較（僅考慮初期修建費(fèi)用），得出兩種方案的單位工程預(yù)算如下：方案一：細(xì)粒式瀝青混凝土（320t/h內(nèi)）+中粒式瀝青混凝土（320t/h內(nèi)）+水泥穩(wěn)定碎石+石灰土=630022+596202+936+455=方案二：細(xì)粒式瀝青混凝土（320t/h內(nèi)）+中粒式瀝青混凝土（320t/h內(nèi)）+粗粒式瀝青混凝土（320t/h內(nèi)）+石灰粉煤灰碎石+石灰土=630022+596202+566643+672+455=則可得出：方案一更經(jīng)濟(jì)。24混凝土路面設(shè)計(jì)（三）普通水泥混凝土路面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書1. 設(shè)計(jì)資料山西地區(qū)擬新建一條一級(jí)公路，采用普通混凝土路面，路面寬16m（雙向四車道），經(jīng)交通調(diào)查與預(yù)測(cè)知設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為2800，%。試設(shè)計(jì)該路面厚度?？蓞⒖枷铝袟l件進(jìn)行設(shè)計(jì)：平面尺寸設(shè)計(jì)：板長(zhǎng)5m，；接縫設(shè)計(jì)：縱縫采用設(shè)拉桿平縫，橫縫采用不設(shè)傳力桿的假縫；2. 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D40－2011）（2）《路基路面工程》，沙愛民主編，3. 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）交通分析；（2）擬定路面結(jié)構(gòu)，確定材料參數(shù)；（3）計(jì)算并驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)（要求必須手算）；（4）繪制路面結(jié)構(gòu)圖及水泥混凝土路面平面布置圖；（5）編寫設(shè)計(jì)說明書。4. 設(shè)計(jì)要求（1）采用《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D402011）進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）要求采用手算方式。（3）設(shè)計(jì)成果應(yīng)包括設(shè)計(jì)說明書、路面結(jié)構(gòu)圖和水泥混凝土路面平面布置圖。設(shè)計(jì)說明書：山西地區(qū)位于我國(guó)公路自然區(qū)劃的黃土高原干濕過渡區(qū)，冬季寒冷干燥, 時(shí)空溫差懸殊,北部地區(qū)土壤封凍時(shí)間長(zhǎng), 凍土層厚, 南部地區(qū)、特別是川谷地帶封凍時(shí)間較短、凍土層薄, （大同、右玉、偏關(guān)一帶）。 夏季降雨集中,春季較為短促，全省各地年降水量介于358—621毫米之間。在地理分布上表現(xiàn)為從東南向西北遞減。該省的地下水位的分布差異較大,～,山區(qū)的地下水分布較深,對(duì)公路建設(shè)幾乎沒有影響。土基干濕類型地區(qū)差異較大。該省土質(zhì)差異不大, 土壤從南到北粘粒成份逐漸減少, 砂礫成份逐漸增多, 土壤的液限和塑性指數(shù)逐漸減少。土組從粉質(zhì)亞砂土逐漸過渡到亞砂土。路面設(shè)計(jì)參考《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D402011）中混凝土板厚度計(jì)算流程表的步驟計(jì)算。設(shè)計(jì)依據(jù)：216。 《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D40－2011）216。 《路基路面工程》，沙愛民主編，173。 數(shù)據(jù)采用：由于道路具體位置未知，數(shù)據(jù)采用時(shí)均采用數(shù)據(jù)范圍中值。新建一級(jí)普通混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，安全等級(jí)參考教材表153為二級(jí)，目標(biāo)可靠度為90%，變異水平等級(jí)為低至中，本次設(shè)計(jì)采用中水平等級(jí)。公路自然區(qū)劃為Ⅲ級(jí)，%。車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站二級(jí)及一下公路行車道寬 7m行車道寬7m計(jì)算設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)：計(jì)算可得：參考下表混凝土路面交通分級(jí)可知該路面交通等級(jí)為重交通。交通分級(jí)交通等級(jí)特重重中等輕設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)大于2000100至20003至100小于322初擬路面結(jié)構(gòu)參考：《路基路面工程2011（沙愛民）》中：216。 表159水泥混凝土路面最小防凍厚度；216。 表1511水泥混凝土面層厚度的參考范圍；216。 表1513適宜各交通等級(jí)的基層類型；216。 表1514各類基層厚度的適宜范圍；初步擬定路面結(jié)構(gòu)為：面層為240mm普通混凝土，基層為220mm水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量5%）?？v縫采用設(shè)拉桿平縫，橫縫采用不設(shè)傳力桿的假縫。23 路面材料參數(shù)確定按下表，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。參考《路基路面工程2011（沙愛民）》中：216。 表1516水泥混凝土彎拉彈性模量經(jīng)驗(yàn)參考值216。 表1517中濕路基路床頂面回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值范圍216。 表1518墊層和基層材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值范圍 得到相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31GPa。路基回彈模量取45MPa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1500MPa，低劑量無極結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量取600MPa。按公式1534公式1539計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：上述式中： 基層頂面的當(dāng)量回彈模量，MPa； 路床頂面的回彈模量，MPa； 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； 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，MNm； 基層和底基層或墊層的厚度，m； 與 有關(guān)的回歸系數(shù)；24荷載疲勞計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力按下式計(jì)算：普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板理解荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算：兩式中： 標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力，MPa； 混凝土板的相對(duì)剛度半徑，m； 混凝土板的厚度，m；水泥混凝土的彎拉彈性模量，MPa； 基層頂面當(dāng)量回彈模量，MPa；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)計(jì)算：式中： 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)； 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)； 與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土，=；碾壓混凝土和貧混凝土=；標(biāo)準(zhǔn)荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為： 標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力，MPa； 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； 考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)拉桿的平縫時(shí)，（剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值）；縱縫為不設(shè)拉桿的平縫或自由邊時(shí)，；縱縫為設(shè)拉桿的企口縫時(shí)，；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)；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)；按公路等級(jí)查下表確定。綜合系數(shù)公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為：25溫度疲勞應(yīng)力綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù) 按下式計(jì)算：式中: 混凝土面層板的溫度翹曲應(yīng)力系數(shù)； 面層板的橫縫間距，即板長(zhǎng)（m）； 面層板的相對(duì)剛度半徑（m）；最大溫度梯度時(shí)混凝土面層板最大溫度應(yīng)力計(jì)算： 最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力，MPa； 混凝土的線膨脹系數(shù)，查下表確定為11℃。 最大溫度梯度，查下表確定； 綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)。溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)計(jì)算：式中：回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查下表確定?；貧w系數(shù)和系數(shù)公路自然區(qū)劃ⅡⅢⅣⅤⅥⅦ溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算：式中： 臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力，MPa； 最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力，MPa； 考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。參考《路基路面工程2011（沙愛民）》中：216。 表153可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；216。 表155可靠度系數(shù)；得出一級(jí)公路的安全等級(jí)為二級(jí)，相對(duì)應(yīng)的變異水平等級(jí)采用之前采用的中級(jí)，目標(biāo)可靠度為90%，從而確定可靠度系數(shù)取中值。26 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極限狀態(tài)計(jì)算式中： 可靠度系數(shù)； 行車荷載疲勞應(yīng)力，MPa； 溫度梯度疲勞應(yīng)力，MPa； 水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa。所以，所選擇水泥混凝土面層厚度（）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。最終設(shè)計(jì)普通混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見下頁圖：寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。拼一個(gè)春夏秋冬！贏一個(gè)無悔人生！早安！—————獻(xiàn)給所有努力的人.寧可累死在路上，也不能閑死在家里