【正文】 所以由上述瀝青路面與水泥路面方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后，最終選擇水泥 混凝土 路面的方案一。 水泥路面的優(yōu)點(diǎn)為強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、能見度高。這條一級公路每米造價(jià)為： 2 5 0 .6 1 2 7 2 .7 1 9 9 9 .4 51 5 2 2 .7 7??? （ 元 ） 瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)為具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度、具有一定的彈性和塑性變形能力、與汽車輪胎附著力好、高度的減震性、不揚(yáng)塵，易清洗、維修簡單，可再生利用。 由概預(yù)算表可得： 這條一級公路每米造價(jià)為： 2 7 5 .2 2 2 7 2 .7 1 9 9 9 .4 51 5 4 7 .3 8??? （ 元 ） 31 所以 水泥 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)上面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后確定選方案一 8．選定的瀝青路面與水泥路面方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，選定最終 方案 選擇的瀝青路面為： 瀝青 層厚度 22cm，總厚度為 。 水泥混凝土 路面 結(jié)構(gòu)層技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較： 綜上所述： 方案一： 混凝土面板厚度 25cm，總厚度為 60cm。 傳力桿尺寸和間距（ mm） 面層厚度（ mm） 傳力桿直徑 傳力桿最小長度 傳力桿最大間距 220 28 400 300 240 30 400 300 260 32 450 300 280 35 450 300 300 38 500 300 水泥混凝土面層厚度 250mm。其尺寸和間距可按 下表 選用。高速公路的橫向縮縫槽口增設(shè)深 20mm、寬 6~10mm 的淺槽口 。由于特重交通，采用設(shè)傳力桿假縫形式。采用傳力桿的平縫形式 。因此本設(shè)計(jì)主要采用縮縫和施工縫兩種接縫形式。 30 橫向接縫 橫縫垂直于縱縫，有縮縫、脹縫和施工縫三種。 拉桿直徑、長度和間距（ mm） 面層厚度 （ mm） 到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（ m） 200~250 14700900 14700800 14700700 14700600 14700500 14700400 260~300 16800900 16800800 16800700 16800600 16800500 16800400 由于 設(shè)計(jì)混凝土面層厚度為 250mm，一車道寬度即到自由邊距離為 。拉桿的直徑、長度和間距，參照 下 選用?？v向施工縫采用平縫加拉桿形式，上部鋸切槽口，深度為 30mm，寬度為5mm， 槽內(nèi)灌塞填縫料。 縱向接縫 縱縫設(shè)在劃分車道線的位置，由于一次鋪筑寬度小于路面寬度，設(shè)置縱向施工縫。 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為 設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用下式計(jì)算： ? ?r pr tr rrf???? (224) 普通混凝土面層 為， ? ? ? ?1 .2 3 2 .6 4 8 1 .2 9 4 4 .8 4 9 5 .0r p r trr M P a M P a??? ? ? ? ? ? ? 驗(yàn)算合格，通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改 , 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下 : 普通混凝土 面層 250 mm 水泥穩(wěn)定粒料 200 mm 石灰土 150 mm 新建路基 接縫設(shè)計(jì) 混凝土路面板由于溫度或濕度變化、硬化時(shí)的收縮等原因，會出現(xiàn)脹縮合翹曲。再由 下表 可得可靠度系數(shù) r 。 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) 1. 32 35. 0 2. 31 9[ ( ) ] [ 0. 82 8 ( ) 0. 04 1 ] 0. 55 82. 31 9 5ctmrt tm rfk a bf??? ? ? ? ? ? 在臨界荷位處 的溫度疲勞應(yīng)力按 下 式 計(jì)算確定： tr t tmk??? (223) 則有， ? ?0 . 5 5 8 2 . 3 1 9 1 . 2 9 4tr t tmk M P a??? ? ? ? 分離式復(fù)合式路面中水泥穩(wěn)定 粒料 基層的溫度翹曲應(yīng)力可忽略不計(jì)。 查 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)附圖，可得： Bx= ， 故最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為： 51 1 0 3 1 0 0 0 0 . 2 5 8 8 0 . 6 8 2 . 3 1 922c c gtm xa E h T B M P a??? ? ? ?? ? ? ? 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) [ ( ) ]ctmrt tm rfk a bf???? a、 b 和 c— 回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查表 確定。 28 普通混凝土面層板長 5m， / 5 / 0 .7 1 1 7 .0 3 2lr ??。 普通混凝土面層的 荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為， ? ?2 0 . 8 7 2 . 4 2 5 1 . 2 5 1 . 0 0 4 2 . 6 4 8p r r f c p sk k k M P a??? ? ? ? ? ? 溫度疲勞應(yīng)力 水泥混凝土面層的最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值 Tg ，可按照公路所在地的公路自然區(qū)劃按 下表選用。 考慮偏載和動(dòng)載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù) ck ，按公路等級查 下表 可得。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù) fk 。 荷載疲勞應(yīng)力 由 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)，采用 水泥穩(wěn)定粒料 做基層時(shí)，宜將基層與混凝土面層視作分離式雙層板進(jìn)行應(yīng)力分析。 基層頂面回彈模量 由 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)得基層頂面回彈模量的計(jì)算公式如下： 22 221 1 2 22 2 2 212 1 5 0 0 0 . 2 0 5 0 0 0 . 1 5 11400 . 2 0 0 . 1 5X h E h EE M P ahh? ? ? ?? ? ??? 3 3 211 1 2 2 1 21 1 2 23 3 21() 11()1 2 41 5 0 0 0 .2 0 5 0 0 0 .1 5 ( 0 .2 0 0 .1 5 ) 1 1()1 2 4 0 .2 0 1 5 0 0 5 0 0 0 .1 52 .9 7 9Xh E h E h hDh E h EM N mM N m????? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? 1 3 312( ) 12 79 / 11 40 15XxXDh m mE? ? ? ? 0. 45 0. 450. 55 0. 551133 0. 77 911406. 22 [ 1 1. 51 ( ) ] 6. 22 [ 1 1. 51 ( ) ] 4. 14 04011401 1. 44 ( ) 1 1. 44 ( ) 0. 77 2401140( ) 4. 19 6 0. 31 5 40 ( ) 20 8. 45 8 10 040XOXOb Xt x OOEaEEbEEE ah E M P a M P aE????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 普通混凝土面層的相對剛度半徑按下式計(jì)算 330 . 5 3 7 / 0 . 5 3 7 0 . 2 5 3 1 0 0 0 / 2 0 8 . 4 5 8 0 . 7 1 1Ctr h E E m? ? ? ? ? 由 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)，有基層頂面的當(dāng)量回彈模量 Et 27 的最低要求見 下 表所示。 中濕路基路床頂面回彈模量（ MPa） 土組 公路自 然區(qū)劃 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 土質(zhì)砂 26~42 40~50 39~50 35~60 50~60 粘質(zhì)土 25~45 30~40 25~45 30~45 30~45 粉質(zhì)土 22~46 32~54 30~50 27~43 30~45 由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》可知： 該公路 位于 II 區(qū)，路基土質(zhì)為 中液限粘性土 土。 墊層和基層材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值 材料類型 回彈模量（ MPa） 天然沙礫 150~200 水泥穩(wěn)定粒料 1300~1700 26 （ 3）墊層 同樣石灰土 墊層的回彈模量取 500MPa。 （ 2）基層 參考有關(guān)資料， 水泥穩(wěn)定粒料彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 ，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為27GPa。 水泥混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 交通等級 特重 重 中等 輕 水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ MPa） 鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo) 準(zhǔn)值（ MPa） 同時(shí)可得相應(yīng)的彎拉彈性模量如 下表 所示。水泥穩(wěn)定砂不設(shè)縱縫 ，橫縫設(shè)假縫，間距 (板長 )5m。 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì) 初擬路面結(jié)構(gòu) 我們選定 相應(yīng)于 一級公路 的變異水平等級為 中 級。 面層采用設(shè)接縫的普通混凝土。 各類基層厚度的適宜范圍 基層類型 厚度適宜的范圍（ mm） 貧混凝土或碾壓混凝土基層 120～ 200 水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層 150～ 250 瀝青混凝土基層 40～ 60 瀝青穩(wěn)定碎石基層 80～ 100 級配粒料基層 150～ 200 多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層 100～ 140 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層 80～ 100 由于本設(shè)計(jì)采用 水泥穩(wěn)定粒料 基層，且考慮到交通容量 比較 大，并結(jié)合貧混凝土的材料性能，決定采用 200mm 的 水泥穩(wěn)定粒料 基層。 （ 3） 厚度 由 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)。級配粒料基層的寬度也宜與路基同寬。基層的寬度應(yīng)比混凝土面層每側(cè)至少寬出 300mm（采用小型機(jī)具施工時(shí)）或 500mm（軌模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）或 650mm（滑模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）。 適宜各類交通 等級的基層類型 交通等級 基層類型 特重交通 貧混凝土、碾壓混凝土或?yàn)r青混凝土基層 重交通 水泥穩(wěn)定粒料或?yàn)r青穩(wěn)定碎石基層 中等或輕交通 水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級配粒料基層 由 上 表本設(shè)計(jì)路面基層采用 水泥穩(wěn)定粒料 。 （ 1） 類型 由于本公路交通屬于重交通。要求剛度與面層匹配，細(xì)粒土含量少、耐沖刷能力強(qiáng)和有排水設(shè)施。本設(shè)計(jì)取墊層厚度為 150mm。 由于修筑墊層的材料，強(qiáng)度要求不一定要求很高，但水穩(wěn)性和隔溫性能要好，本設(shè)計(jì)墊層所 采用的材料是 石灰土 。 方案二： 組成水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)層包括：墊層、基層和面層等，各結(jié)構(gòu)層的功能和作用各不相同。 傳力桿尺寸和間距（ mm） 面層厚度（ mm） 傳力桿直徑 傳力桿最小長度 傳力桿最大間距 220 28 400 300 240 30 400 300 260 32 450 300 280 35 450 300 300 38 500 300 水泥混凝土面層厚度 250mm。其尺寸和間距可按 下表 選用。高速公路的橫向縮縫槽口增設(shè)深 20mm、寬 6~10mm 的淺槽口 。由于特重交通，采用設(shè)傳力桿假縫形式。采用傳力桿的平縫形式 。因此本設(shè)計(jì)主要采用縮縫和施工縫兩種接縫形式。 橫向接縫 橫縫垂直于縱縫，有縮縫、脹縫和施工縫三種。 拉桿直徑、長度和間距（ mm） 面層厚度 （ mm） 到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（ m） 200~250 14700900 14700800 14700700 14700600 14700500 14700400 260~300 16800900 16800800 16800700 16800600 16800500 16800400 23 由于設(shè)計(jì)混凝土面層厚度為 250mm，一車道寬度即到自由邊距離為 。拉桿的直徑、長度和間距，參照 下 選用?？v向施工縫采用平縫加拉桿形式，上部鋸切槽 口，深度為 30mm，寬度為5mm， 槽內(nèi)灌塞填縫料。 縱向接縫 縱縫設(shè)在劃分車道線的位置，由于一次鋪筑寬度小于路面寬度，設(shè)置縱向施工縫。 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用下式計(jì)算： ? ?r pr tr rrf????