【導讀】本課程設計為柔性路面設計是《路基路面工程》課程的主要教學環(huán)節(jié)之一。要結合公路設計資料，分析工程的特點和當?shù)貙嶋H情況，綜合運用所學的專業(yè)技術知識，完成相應的路面設計。要包括路基設計和路面結構層組合和厚度設計。其目的是讓學生更好的掌握《路基路面工。內容，并通過設計過程，培養(yǎng)學生的計算、繪圖、獨立思考和獨立工作的能力。擬設計道路路線位于微丘區(qū)，公路自然區(qū)劃為Ⅱ1區(qū)。地震烈度為六級。平均稠度為，季節(jié)性冰凍地區(qū)，凍結深度為，所。交通量根據(jù)學生班級及學號尾號按照表1、2采用。凝土路面結構設計圖及其接縫設計圖等。規(guī)范，獨立完成本設計中的各項設計任務。程序、要求、質量控制標準等。計算無誤，紋理通順，字跡端正。提交設計要求的相關圖紙。方案，必要時可進行討論?！豆仿坊O計規(guī)范》JTJ013-95；《公路瀝青路面設計規(guī)范》JTJ014-97；《路面工程》方福森著人民交通出版社1995年；《路基路面工程》鄧學均著人民交通出版社2020年；

　　

【正文】 表 32 混凝土路面臨界荷位車輛輪跡橫向分布系數(shù) 公路等級 縱縫邊緣處 高速公路、一級公路、收費站 ～ 二級及二級以下公路 行車道寬 7m ～ ～ 行車道寬≤ 7m 調查分析雙向交通的分布情況，選取交通量方向分布系數(shù)，一般取 ，車道數(shù)為 2，所以交通量車道分布系數(shù)取 。 Ns=∑ = 次 查《公路水泥砼 路面設計規(guī)范 (JTG D402020)》，設計為二級公路 ? ?? ????? 365]1)1[(tse NN = 次。 初擬路面結構 因為交通量 3 104＜ ＜ 100 104次，故可知交通屬于中交通。由以上可知相應于安全等級為二級的變異水平等級為中級，根據(jù) 二 級公路、中交通等級和中級變異水平等級。查規(guī)范知：初擬普通混凝土面層厚為 h=240mm；基層選用 石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料 ，厚為 h1=200mm； 底 層為 h2=200mm 的級配石。普通混凝土板的平面尺寸為寬 ；長 為 。 確定材料參數(shù) 取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為 ，相應彎拉彈性模量標準值為 28Gpa；路基回彈模量為 E0=50Mpa；水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取 E1=1500Mpa；低劑量無機結合穩(wěn)定土墊層回彈模量去 E2=250Mpa。 基層頂面當量的回彈模量值計算如下： 2221 222121hh EhEhEx ???=( 1500+ 250)/( +)= 12211221232131 )1(4 )(12 ?????? hEhEhhEhEhD x = 31)12(Xxx EDh ? =(12 )2= ])([ 0??? EEa x= [ ()]= 0 )(??? EEb x= ()= 3100)(EEEahE xbxt ? = 50 ()1/3= 普通混凝土面層的相對剛度半徑為： r=(Ec/E0)1/3= (28000/)1/3= 計算荷載疲勞應力 根據(jù)一級公路、重交通，由 《路基路面工程》查得初擬普通混凝土面層厚度為 。 由下列公式求得： tc EE?? ?? hps ?? pscrfp kkk ?? ? Nk ? 式中 γ — 混凝土板的相對剛度半徑（ m）； H— 混凝土板的厚度（ m）； Ec— 水泥混凝土的彎沉彈性模量（ Mpa）； σ p— 標準軸載 Ps在臨界荷位處產生的荷載疲勞應力（ Mpa）； kr— 考慮接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)，縱縫為設桿拉的平縫，kr= ～ ，縱縫為不設桿拉的平縫或自由邊界kr=，縱縫為設桿拉的企口縫， kr= ～ ，； kc— 考慮偏載和動載因素對路面疲勞損壞影響綜合系數(shù)，按公路等級查下表 33； 表 33 綜合系數(shù) kc 公路等級 高速公路 一級公路 二級公路 三、四級公路 kc σ ps— 標準軸載 Ps在四邊自由板的臨界荷載處產生的荷載應力（ Mpa）。 ?? hps ?? = = ， Nk ? = 根據(jù)公路等級，考慮偏載和動 載等因素對路面疲勞損壞影響的綜和系數(shù) kc=,則荷載疲勞應力為： pscrfp kkk ?? ? = = 計算溫度疲勞應力 由 《路基路面工程》知， II 區(qū)最大溫度梯度取 88﹙℃ /m﹚。板長 5m，L/r=5/=；已知混凝土板厚 ， Bx=。 則可知最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力： 2 xgcctm BhTE?? ? 式中： α c— 混凝土的溫度線膨脹系數(shù) ； Tg — 最大溫度梯度， Tg=83176。 c/m； Bx— 綜合溫度翹區(qū)應力和內應力的溫度應力系數(shù)； σ tm— 最大溫度梯度時土板的溫度翹取應力（ Mpa）。 2 xgcctm BhTE?? ?=1 105 28000 88 溫度疲勞系數(shù) ])([ bfafk crtmtmrt ?? ??，式中 a， b 和 c 為回歸系數(shù)，按所在地區(qū)公路自然區(qū)劃 查下表 34。 表 34 回歸系數(shù) a， b和 c 系數(shù) 公路自然區(qū) Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ a b c ])([ bfafk crtmtmrt ?? ??= [ ()]= 則溫度疲勞應力： σ tr=ktσ tm = = 二級公路的 目標可靠度為 85﹪。再根據(jù)查得的目標可靠度和變異水平等級，確定可靠度系數(shù) 。 rr= rr (σ pr +σ tr)= (+)=fr=，故滿足要求。 因而，所選的普通混凝土厚度 h=240㎜可以承受設計基準期內的荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。 ﹙ 2﹚接縫設計 為避免由溫度產生的應力破壞，所以，在混凝土板中設置橫縫與縱縫，這段路為中等交通，縫中設拉桿，拉桿長 ，直徑 22mm，每隔 40cm 設置一個。 橫向脹縫 縫隙寬 20mm，縫隙上部 5cm 深度內澆填縫料拉桿的半段固定在混凝土內，另一半涂以瀝青，套上長約 10cm 的塑料套筒，筒底與桿端之間留有 3cm 空隙，用木屑與彈性材料填充。 橫向縮縫 縮縫采用假縫，縫隙寬 5mm，深度為 5cm. 施工縫 施工縫采用平頭縫或企口縫的構造形式，縫上深 5cm，寬為 5mm的溝槽內澆填縫料。 橫縫的布置 縮縫間距一般為 5m，混凝土路面設置脹縫。 縱縫的設置 在平行于混凝土路面行車方向設置縱縫，縫間距 ，設置為假縫帶拉桿形式， 縫的上部留有 5cm 的 縫隙，內澆注填縫料，縫與橫縫一般做成垂直正交，使混凝土具有 90176。的角隅。 參考文獻 1.《公路路基設計規(guī)范》 JTJ01395； 2.《公路瀝青路面設計規(guī)范》 JTJ01497； 3.《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》 JTGD402020； 4.《公路水泥混凝土路面施工技術規(guī)范》 JTGF302020； 5.《路面工程》方福森著 人民交通出版社 1995 年； 6.《路基路面工程》鄧學均著 人民交通出版社 2020 年；