水泥課程設(shè)計(jì)--新建水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　鋪面課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　新建水泥混凝土路面設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　深圳（自然分區(qū)為IV）某地?cái)M新建一條高速公路，采用水泥混凝土路面。由交通調(diào)查和預(yù)測(cè)可知，設(shè)計(jì)車道在使用初期的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)為3000 次/天，交通量年平均增長(zhǎng)率

2、為5％，路基土的回彈模量為50MPa，試設(shè)計(jì)該混凝土路面。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)方法與步驟</b></p><p>　　采用解析法,理論模型為彈性地基模型。路面結(jié)構(gòu)采用碾壓混凝土，用雙層板模型計(jì)算荷載應(yīng)力。</p><p>　　分析交通參數(shù)。 根據(jù)所給資料，得出設(shè)計(jì)年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)作用次數(shù)。</p><

3、p>　　初擬路面結(jié)構(gòu)。進(jìn)行各路面層次、類型、材料組成與厚度和尺寸、接縫構(gòu)造的初步擬定。</p><p>　　確定材料參數(shù)。根據(jù)規(guī)范，確定混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度和彈性模量，基層、墊層和路基的回彈模量。</p><p><b>　　計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力。</b></p><p>　　計(jì)算荷載的溫度應(yīng)力。</p><p>　　

4、檢驗(yàn)初擬的路面結(jié)構(gòu)，并確定最終設(shè)計(jì)方案。</p><p><b>　　3.路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1軸載換算</b></p><p>　　設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne計(jì)算如下:</p><p>　　交通荷載分級(jí)為重交通。</p><

5、;p><b>　　3.2路面結(jié)構(gòu)初擬</b></p><p>　　3.2.1根據(jù)可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),施工質(zhì)量變異水平選擇低級(jí)水平;根據(jù)高速公路、特重交通荷載和低級(jí)施工變異水平，查水泥混凝土面厚度的參考范圍，初擬路面結(jié)構(gòu)如下：</p><p>　　1.普通混凝土面層厚度為0.28m，碾壓混凝土基層0.18m，面層與基層之間設(shè)置40mm瀝青混凝土夾層，底基層用級(jí)配碎石0

6、.20m</p><p>　　2.縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假峰。面層板長(zhǎng)度為5m。</p><p>　　3.2.2路面材料參數(shù)確定</p><p>　　查表可知，各層彎拉強(qiáng)度及彈性模量在下表中：</p><p>　　礫石為粗集料的混凝土熱膨脹系數(shù)為αC=11×10-6/ºC。</p><p&g

7、t;　　其中，混凝土面層板彎曲剛度DC為：</p><p>　　半剛性基層板彎曲剛度Db為：</p><p>　　路面結(jié)構(gòu)總相對(duì)剛度半徑為：</p><p><b>　　3.3荷載應(yīng)力</b></p><p>　　面層板標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算如下：</p><p><b>

8、;　　基層應(yīng)力計(jì)算：</b></p><p>　　其中荷載安全系數(shù)kc=1.15，縱縫為設(shè)拉桿的平縫時(shí)，傳荷折減系數(shù)為kr=0.87,面層疲勞應(yīng)力系數(shù)kf===2.565，基層疲勞應(yīng)力系數(shù)kf===2.927。</p><p><b>　　故荷載疲勞應(yīng)力為</b></p><p><b>　　基層荷載疲勞應(yīng)力：</b

9、></p><p><b>　　3.4溫度應(yīng)力</b></p><p>　　根據(jù)最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值表，最大溫度梯度取86ºC/m，面層與基層之間（設(shè)瀝青混凝土夾層）豎向接觸剛度為3000MPa/m。按下列各式計(jì)算綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力溫度應(yīng)力系數(shù)BL：</p><p>　　面層最大溫度應(yīng)力為：</p><p

10、>　　溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)k為：</p><p>　　其中根據(jù)自然區(qū)劃分，IV區(qū)回歸系數(shù)取值為</p><p>　　4.結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核</p><p>　　確定可靠度系數(shù)γ=1.20.按以下公式校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)是否滿足要求：</p><p>　　所擬的路面結(jié)構(gòu)由于滿足車輛荷載和溫度梯度的綜合疲勞作用。</p><p