【正文】 3 900 1200 .32 3 石灰粉煤灰碎石土 ? 1500 1500 .28 4 改建前原路面 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= () H( 3 )= 15 cm LS= () H( 3 )= 20 cm LS= () H( 3 )= cm(僅考慮彎沉 ) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 3 )= cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求 ) H( 3 )= cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求 ) H( 3 )= cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求 ) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 3 )= cm(僅考慮彎沉 ) H( 3 )= cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力 ) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 50 cm 改建前原路面總厚度 57 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整 , 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下 : 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 cm 中粒式瀝青混凝土你 5 cm 石灰粉煤灰碎石土 17 cm 改建前原路面 竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 加鋪路面的層數(shù) : 3 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度 (cm) 抗壓模量 (MPa) 抗壓模量 (MPa) 計(jì)算信息 (20℃ ) (15℃ ) 1 中粒式瀝青混凝土 5 1200 1600 計(jì)算應(yīng)力 2 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 900 1200 計(jì)算應(yīng)力 3 石灰粉煤灰碎石土 17 1500 1500 計(jì)算應(yīng)力 4 改建前原路面 計(jì)算改建路面各加鋪層頂面竣工驗(yàn)收彎沉 值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 計(jì)算改建路面各加鋪層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 1 )= (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )= (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 3 )= .215 (MPa) 電算附圖 交通量年增長(zhǎng)率分段數(shù)據(jù) 瀝青路面車輛與交通量參數(shù) 瀝青路面材料參數(shù)輸入窗口 瀝青路面設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算程序 改建路段原路面彎沉測(cè)定值 改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計(jì)算 原路基 石灰粉煤灰碎石土 17cm 中粒式瀝青混凝土 5cm 細(xì)粒式瀝青混凝土 3cm 每次做課程設(shè)計(jì)，我都能夠從中學(xué)到更多的專業(yè)知識(shí)，這讓我學(xué)會(huì)了如何利用規(guī)范，讓我了解到將來所從事行業(yè)的嚴(yán)肅性，讓我知道了在道路設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)都會(huì)關(guān)系到道路未來的使用情況，在課程設(shè)計(jì)的過程中也遇到過很多的困難，通過詢問老師和與同學(xué)們一起探討，最終都得到了滿意的答復(fù)。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) 。按交通等級(jí)由表 取用。 荷載疲勞應(yīng)力的計(jì)算 地基的計(jì)算回彈模量 式中 n地基回彈模量修正系數(shù)，計(jì)算荷載應(yīng)力時(shí)， h混凝土板厚（ cm) Et地基（基層頂面）當(dāng)量回彈模量 Etc地基（基層頂面）當(dāng)量回彈模量 計(jì)算可得 n= Etc==1530 普通混凝土面層相對(duì)剛度半徑為 r 1 133310000 . 5 3 7 0 . 5 3 7 0 . 2 4 0 . 3 5 11 5 3 0 . 7ctEr h mE?? ??? ? ? ? ??? ?????? 考慮行車荷載重復(fù)作用疲勞損耗的荷載應(yīng)力，標(biāo)準(zhǔn)軸載 在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力 由下式計(jì)算： pr r f c psk k k??? 式中： —— 標(biāo)準(zhǔn)軸載 在臨界荷位處產(chǎn)生的未考慮接縫傳荷能力的荷載應(yīng)力（ Mpa）； —— 考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。 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 5 0 . 5 1 . 6 522c c gtm xE h T B M P a???? ? ? ?? ? ? ? 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) ctmrttm rfk a bf?? ?????????????? 表 回歸系數(shù) a、 b、 c 系數(shù) 公路自然區(qū)劃 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ a b c 8 1 3 5ctmrttm rfk a bf?? ?? ???? ????? ? ? ? ????? ?????? ???? 計(jì)算的溫度疲勞應(yīng)力為： 0 . 4 5 3 1 . 6 5 0 . 7 5t t tmk M P a??? ? ? ? 表 可靠度系數(shù) 變異等級(jí) 目標(biāo)可靠度（ %） 95 90 85 80 低 ~ ~ ~ 中 ~ ~ ~ 高 ~ ~ ~ 應(yīng)力驗(yàn)算 通過查表 得一級(jí)公路的安全等級(jí)為二級(jí)，相對(duì)于二級(jí)的安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為 “ 中 ” 目標(biāo)的可靠度為 90%，再查表目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，可得可靠度系數(shù)為 ? ? ? ? ?1 . 1 0 2 . 3 1 0 . 7 5 3 . 3 7 5r p r trr M P a??? ? ? ? ? ? 因而，所選普通混凝土面層厚度 ()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。所以，溫度疲勞應(yīng)力的計(jì)算公式為： 式中： —— 最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度應(yīng)力（ Mpa） —— 混凝土的線膨脹系數(shù) ,通?？扇? —— 混凝土彎拉彈性模量（ Mpa）； h—— 混凝土板的厚度（ cm）； —— 所在地的混凝土面板的最大溫度梯度 ?？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) 。按交通等級(jí)由表 取用。 滿足要求 荷載疲勞應(yīng)力的計(jì)算 地基的計(jì)算回彈模量 式中 n地基回彈模量修正系數(shù)，計(jì)算荷載應(yīng)力時(shí)， h混凝土板厚（ cm) Et地基（基層頂面）當(dāng)量回彈模量 Etc地基（基層頂面）當(dāng)量回彈模量 計(jì)算可得 n= Etc== 普通混凝土面層相對(duì)剛度半徑為 r 考慮行車荷載重復(fù)作用疲勞損耗的荷載應(yīng)力，標(biāo)準(zhǔn)軸載 在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力 由下式計(jì)算： pr r f c psk k k??? 式中： —— 標(biāo)準(zhǔn)軸載 在臨界荷位處產(chǎn)生的未考慮接縫傳荷能力的荷載應(yīng)力（ Mpa）； —— 考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)。 —— 基層和底基層 或墊層的厚度 (m)。 —— 基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度 (m)算 。 —— 基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量 (MPa)。 確定基層頂面的當(dāng)量回彈模量 式中： — — 基層頂面的當(dāng)量回彈模量 (MPa)。交通量年增長(zhǎng)率為 10% 所以可以判斷交通等級(jí)為特重 設(shè)計(jì)使用年限為三十年 交通等級(jí) 初期車道標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù) 設(shè)計(jì)使用年限 特重 1500 30 重 200~1500 30 中等 5~200 20 輕 =5 20 查表 取 表 車輪輪跡橫向分布系數(shù) 公路等級(jí) 縱縫邊緣處 高速公路、一級(jí)公路 ~ 二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路 行車道寬 7m ~ 行車道寬 7m ~ 20200000 次 初擬路面結(jié)構(gòu)斷面（方案一） 根據(jù)路基土質(zhì)和水溫狀況，路面材料的性質(zhì)與供應(yīng)情況以及交通的繁重程度初擬路面結(jié)構(gòu)為： 面層 水泥混凝土 250mm 基層 級(jí)配碎礫石 160mm E1=350 墊層 石灰粉煤灰土 200mm E2=700 混凝土板的平面尺寸為寬 ，長(zhǎng) 5m。 式中： —— 容許拉應(yīng)力（ Mpa）； —— 瀝青混凝土或半剛性材料在規(guī)定溫度或齡期的劈裂強(qiáng)度（ MPa）； —— 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。 路面結(jié)構(gòu)的組合與厚度方案（方案一） 路面結(jié)構(gòu)方案初定及初定方案各層拉應(yīng)力計(jì)算 路面結(jié)構(gòu)見表 表 路面結(jié)構(gòu) 細(xì)粒式瀝青砼 中粒式瀝青砼 粗粒式瀝青砼 石灰粉煤灰碎石 石灰土 劈 裂 強(qiáng) 度 路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力是指路面結(jié)構(gòu)在行車荷載的反復(fù)作用下達(dá)到臨界破壞狀態(tài)時(shí)容許的最大拉應(yīng)力。路床頂面距地下水位 查《道路工程》表 223 路基臨界高度參考值表得： 粘性土路基的臨界高度為 : 查《道路工程》表 222 路基路基干濕類型表得所以路基干濕類型為干燥。 ? ?mmN bsced AAAl ?????????? ?? 土基回彈模量的確定 按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干路段 (在一般情況下路段長(zhǎng)度不應(yīng)小于 500 米 )確定各路段土基彈性模量。 a. 2020 年的交通量為 N1= ? ?12020 1 1r tN ? ?? = ? ? ?? = 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累積當(dāng)量軸次為： ? ? ????????? ??? ?113 6 5 1 NrNr Te =? ? 1 4 91365 15 ???????? ?? ? = 次 故該值可用來計(jì)算半剛性基層層底的拉應(yīng)力驗(yàn)算。交通調(diào)查資料為 2020 年，設(shè)計(jì)年限的起算年為 2020 年 ， 交通量年平均增長(zhǎng)率為 7%， 2020 年后的交通量增長(zhǎng)率為 13% 2020 年的交通量為： N1= ? ?12020 1 1r tN ? ?? = ? ?%71 31340 ?? = 次 ? ? ????????? ??? ?113 6 5 1 NrNr Te =? ? 6 4 113 6 5 15 ???????? ?? ? = 次 4000 故屬于高級(jí)路面，該值可以用來