水泥路面设计

公路水泥混凝土路面设计

一、轴载换算

水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。不同轴轮型和轴载的作用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。

100n

i s i i i P N N δ=??

= ?

??∑ （1）；30.432.2210i i P δ-=? （2）

50.22

1.0710i i

P δ--=? （3）；80.222.2410i i P δ--=? （4） Ns ——100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；

Pi ——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；

——轴型和轴载级位数；

N ——各类轴型i 级轴载的作用次数；

δ——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，i δ=1；单轴-单轮时，按式（2）

计算；双轴-双轮组时，按式（3）计算；三轴-双轮组时,按式（4)计算。

轴载换算

车型 i P (KN)

i N (次/

日)

小客车前轴 16.5 665 2654 0 后轴 23.0 1 2654 0 中客车

SH130 前轴 25.55 551 756 0.0001 后轴 45.10 1 756 0.0022 大客车 CA50 前轴 28.70 524.2 1631 0.0018 后轴 68.20 1 1631 3.5728 小货车 BJ130 前轴 13.40 727.3 1625 0 后轴 27.40 1 1625 0 中货车 CA50 前轴 28.70 524.2 705 0.0008 后轴 68.20 1 705 1.5443 中货车 EQ140

前轴 23.70 569.1 531 0 后轴

69.20 1

531

1.4682

)100(

i i i P N δ

大货车 JN150 前轴 49.00 416.5 776 3.5695 后轴 101.60 1 776 1000.37 特大车日野 KB222 前轴 50.20 412.1 756 5.0674 后轴 104.30 1 756 1482.7595 拖挂车五十铃

前轴 60.00 381.7 51 5.4918

后轴 100（3轴） 0 51 0

2503.8457

上表为双车道双向交通调查结果，取交通量年平均增长率为11.1％。小于40KN 的轴载可略去。调查分析双向交通的分布情况，选取交通量方向分布系数，一般取0.5，车道数为1，所以交通量车道分布系数取1.0。

Ns=∑0.5×1.0×2503.8457=1251.9228次

查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》，此路面属重交通，设计使用年限为20年。由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》取轮迹横向分布系数为0.37，可计算得到设计年限内标准轴载累计作用次数N e 为：

()[]

γτ

365

11?-+=

s e N N

=10980291.39次

二、路面板厚度计算

设计道路路基为中湿状态，故按以下步骤进行路面板厚度计算 1、初拟路面结构

查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表4.4.6，初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=0.24m, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h 1=0.20m 。垫层选用厚度为h 2=0.20m 的天然砂砾。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为4.0m,长为5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。

∑==n

i i i i s P N N 116

)100(

2、材料参数的确定

（1）混泥土的设计弯拉强度与弹性模量

按《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.6，取普通混泥土面层的弯拉强度标准值MPa f r 5=,相应弯拉弹性模量标准值为GPa E c 31=

（2）土基的回弹模量

参照《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》附录F ，路基回弹模量取MPa E 350=。查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取，天然砂砾回弹模量取。

按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：

普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为

MPa E 15001=98.3])(

15.11[22.645

.00

=-=-E E a x 75.0)(

44.1155

.00

=-=-E E b x MPa

E E E ah E x b

x t 96.172)(31

00==

3、荷载疲劳应力计算

按式（B.1.3），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为因纵缝为设拉平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数

。根据公路等级，由《公路水泥砼

路面设计规范(JTG D40-2002)》附录B ，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数

按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为

4、温度疲劳应力

由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.8，Ⅲ区最大温度梯度区93℃/m 。板长 , 由图B.2.2可查普通混凝土板厚,h=0.24m, B x =0.65按式（B.2.2），最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为

温度疲劳应力系数t k ，按式（B.2.3）计算为

=0.553

再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为

E E

h r t c 727.0)(537.031

==20.1=c k k k k ps c f r pr 895.2104.120.1512.287.0=???==σσ355.1,041.0,855.0===c b a 549

.0])(

[=-=

b f a f k

c r

t σσ

5、可靠度计算

由《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.1，二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为85%，再根据查的目标可靠度变异水平等级，查《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40-2002)》表3.0.3，确定可靠度系数，按式（3.0.3）

因而所选的普通混凝土面层厚度h=0.24m ，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。三、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 1、计算参数

混凝土强度等级为C40，查表F ．5，得混凝土抗拉强度标准值t

f =3.5(MPa)，粘结刚度系数s k =34(MPa/mm)，连续配筋混凝土干缩应变sh ε=O.0002。

选用HRB335螺纹钢筋，直径为： 16mm ，查附录F.4，得到弹性模量Es= 200GPa 、屈服强度sy f =335MPa 。 2、横向裂缝间距计算

按式(E.O.2-3)，混凝土温缩应力系数为

初拟配筋率ρ=O.7％，按式(E.O.2-2)，计算钢筋贡献率为

由，查图E.O.2，得b=5.6，代入式(E.0.2-1)中

10.1=r γ205.0)0002.035101(310005

.3)(5

=+???=+?=

-sh c c t c T E f εαλ0452.0310********

%7.0=?==c s E E ρ

?0452.0,205.0==?λc m

mm E d k b

L s

s s

d 71.11710)1(42==+?=

水泥混凝土路面设计计算案例

水泥混凝土路面设计计算案例一、设计资料某公路自然区划Ⅱ区拟新建一条二级公路，路基为粘性土，采用普通混凝土路面，路面宽为9m ，经交通调查得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2100次，试设计该路面厚度。二、设计计算（一）交通分析二级公路的设计基准期查表10-17为20年，其可靠度设计标准的安全等级查表10-17为三级，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表10-7取0.39取交通量年增长率为5％. 设计基限期内的设计车道标准荷载累计作用次数按式（10-3）计算： 6 2010885.939.005 .0365]1)05.01[(2100365]1)1[(?=??-+?=?-+?=ηr t r s e g g N N 由表10-8可知，该公路属于重交通等级。（二）初拟路面结构相应于安全等级为三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平，查表10-1初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5％），厚度为0.18m 。垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m ，长5m 。纵缝为设计拉杆平缝（见图10-8 （a ）），横缝为设计传力杆的假缝（见图10-5（a ））。（三）路面材料参数确定查表10-11、表10-12，取重交通等级的普通混凝土面层弯拉强度标准值为 5.0MPa ，相应弯拉弹性模量为31GPa 。根据中湿路基路床顶面当量回弹模量经验参考值表10-10，取路基回弹模量为30MPa ，根据垫层、基层材料当量回弹模量经验参考值表10-9，取低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量为600MPa ，水泥稳定粒料基层回弹模量为 1300MPs 。按式（10-4）-（10-9），计算基层顶面当量回弹模量如下： )(101315.018.015.060018.01300222 222 2122 2121MPa h h E h E h E =+?+?=++ ) (57.2)15 .0600118.013001(4)15.018.0(1215.060018.01300)11(4)(122123312 21122132311m MN h E h E h h h E h E Dx ?=?+?++?+?=++++=--

路面结构组合设计

路面结构组合设计 1.1设计说明 1.1.1工程概况（1）工程所在地：湖南省境内（2）公路自然区划：区，由地下水位资料可知该路基为潮湿状态；（3）公路等级：一级公路（双向四车道、设中央分隔带）；（4）路线总长度：1223.061m。 1.1.2设计内容沥青混凝土路面（1）拟定路面结构组合方案，进行方案比较。（2）进行轴载换算（手算和程序计算），确定路面设计弯沉值。（3）确定路基路面结构层设计参数。（4）各结构层材料组成设计。 1.1.3设计成果（1）设计说明书；（2）沥青路面结构设计图。 1.2 主要技术经济指标 1.2.1交通组成经调查预测，本路竣工后第一年双向平均日交通量下表（辆/d）

预测交通组成表表2 备注：依据规范，轴重小于25KN的车辆不计入计算；使用期内交通量平均增长率为4.7%，沥青混凝土路面设计使用年限15年。 2. 沥青混凝土路面结构设计 2.1轴载换算路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，小客车不考虑轴载。 2.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次，昼夜交通量（辆/日）为双向车道年平均日通行车辆数。 ①轴载换算轴载换算采用如下的计算公式：式中：轴数系数轮组系数其中：计算结果如下表（表3）所示：

轴载换算结果表表3 注：轴载小于25KN 不计 ②累计当量轴次根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限15年，四车道的车道系数取0.45。累计当量轴次：式中：第一年双向日平均当量轴次（次/日）设计年限内交通量的平均增长率（%）设计车道的车轮轮迹横向分布系数 2.1.2 验算半刚性基层底拉应力中的累计当量轴次

水泥混凝土路面设计1

第六章水泥混凝土路面设计 1.设计资料新建永州至蓝山高速位于自然区划Ⅳ区，采用普通混凝路面设计，双向四车道，路面宽26m ，交通量年平均增长率为8.0% 2.交通分析 2.1使用初期设计车道每日通过标准轴载作用次数根据昼夜双向交通量统计，有使用初期设计车道日标准轴载换算（小于40KN 的单轴和小于80KN 的双轴略去不计，方向分配系数为a=0.5，车道分 s N

配系数为b=0.8）。 =0.4×5274.11=2105.64 2.2使用年限内的累计标准轴次e N 查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，设计基准期为t =30a ，临界荷位处轮迹横向分布系数取=η0.2, 交通量年平均增长率g γ=8.0%，累计标准轴次（使用年限内的累计标准轴次）： 71074.1365]1)1[(?=??-+= γ γη g g N N t s e 故此路属于重交通等级 3.初拟路面结构查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)水泥混凝土面层厚度的参考范围：高速公路（重交通等级）安全等级为一级，变异水平为低级；按设计要求，根据路基的干湿类型，设计6种方案，并进行方案比选。 3.1干燥状态方案一： (1) 初拟路面结构初拟水泥混凝土面层厚度h=25cm 。基层选用水泥稳定碎石，厚度h 1=15cm 。底基层选用水泥稳定砂砾，厚度h 2=20cm 。板平面尺寸选为宽3.75m ，长4.5m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 (2) 材料参数的确定 1、混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，普通水泥混凝土路面重型交通:设计弯拉强度f r 0.5=Mpa ，对应的设计弯拉弹性模量标准值E c =31Mpa 。 2、土基的回弹模量根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，路基土干燥状态时，选用土基的回弹模量值：MPa E 450= 16 1) 100( ∑=??=n i i i s Pi N a b a N

(完整word版)沥青路面结构设计

第四章路面结构设计 1.1设计资料（1）自然地理条件新建济南绕城高速，道路路基宽度为24.5米，全长5km ，结合近几年济南经济增长及人口增长的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为5000辆/日，交通量平均年增长率γ=4%。路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。（2）土基回弹模量济南绕城高速北环所在地区为属于温带季风气候，季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季温热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雪。据区域资料，年平均气温13.8℃，无霜期178天，最高月均温27.2℃（7月），最低月均温-3.2℃（1月），年平均降水量685毫米。道路沿线土质路基稠度 c ω=1.3；因此该路基处于干燥状态，根据公路自然区划可知济南绕城高速处于5 Ⅱ区，根据【JTG D50-2006】《公路沥青路面设计规范》中表5.1.4-1可确定工程所在地土基回弹模量设计值为46MPa 。（3）交通资料

1.2交通分析（1）轴载换算路面设计以双轮组-单轴载为100KN 为标准轴载，以BZZ-100表示。标准轴载的计算参数按表1-2确定。 ○ 1当以设计弯沉为指标时及验算沥青层层底拉应力时，凡大于25kN 的各级轴载Pi 的作用次数Ni 按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的计算公式为： 35 .4121∑=? ?? ??=k i i i P P N C C N 式中：N ——标准轴载当量轴次数（次/d ）； Ni ——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d ）； P ——标准轴载（kN ）； Pi ——被换算车型的各级轴载（kN ）； C1——被换算车型的各级轴载系数，当其间距大于3m 时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m ，当其间距小于3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C1=1+1.2（m-1）； C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次为： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P N C C N = 4709.00（次/d ） ○ 2当以半刚性层底拉应力为设计指标时，标准轴载当量轴次数N '： 8 121 k i i i P N C C N P =?? '''= ? ??∑ 式中： 1C ' ——轴数系数 2C '——轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。注：轴载小于50KN 的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算。沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次：

水泥路面设计.doc

公路水泥混凝土路面设计一、轴载换算水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴 - 双轮组荷载作为标准轴载。不同轴轮型和轴载的作用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。 n 16 （1）； i 3 0.43 （2） N s N i P i 2.22 10 P i i 100 i 1 i1.07 10 5 P i 0.22 （3）；i 2.24 10 8 P i 0.22 （4） Ns—— 100KN的单轴 - 双轮组标准轴载的作用次数； Pi ——单轴 - 单轮、单轴 - 双轮组或三轴 - 双轮组轴型i级轴载的总重（KN）； ——轴型和轴载级位数； N i ——各类轴型i 级轴载的作用次数； i——轴 - 轮型系数，单轴 - 双轮组时，i =1；单轴 - 单轮时，按式（ 2）计算；双轴 - 双轮组时，按式（ 3）计算；三轴 - 双轮组时 , 按式（ 4) 计算。轴载换算车型P i(KN) N i (次/ P i ) 16 i 日) i N i ( 100 小客车前轴16.5 665 2654 0 后轴23.0 1 2654 0 中客车前轴25.55 551 756 0.0001 SH130 后轴45.10 1 756 0.0022 大客车前轴28.70 524.2 1631 0.0018 CA50 后轴68.20 1 1631 3.5728 小货车前轴13.40 727.3 1625 0 BJ130 后轴27.40 1 1625 0 中货车前轴28.70 524.2 705 0.0008 CA50 后轴68.20 1 705 1.5443 中货车前轴23.70 569.1 531 0 EQ140 后轴69.20 1 531 1.4682

路面结构设计

5.路面结构设计 5.1沥青路面 5.1.1交通量及轴载计算分析路面设计以单轴载双轮组100KN 为标准轴载。 1) 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次： ①轴载换算：轴载换算采用如下的计算公式：=N ∑=k i i i P P n C C 135.421)/( 计算结果如下表所示：表5.1轴载换算表 =i i i 1 21

②累计当量轴次根据《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》,高速公路沥青路面的设计年限取15年，四车道的车道系数是取0.5。累计当量轴次： ()111365 t e N N γηγ ??+-???= ()[]18918830 5.060.430336506449 .0365106449.0115 =????-+= （次） 2) 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 ①轴载换算验算半刚性基层层底拉应力轴载换算公式：812'1')/('P P n C C N i k i i ∑== 计算结果如下表所示：表5.2 轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力） =i i i 1 21

②累计当量轴次参数取值同上，设计年限是15年,车道系数取0.5。累计当量轴次： ()111365 t e N N γηγ ??+-???= ()[]321652575.087.731636506449 .0106449.0115 =???-+= （次） 5.1.2结构组合设计及材料选取 1) 拟订路面结构组合方案根据规定推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构面层采用沥青混凝土（取18cm ），基层采用水泥碎石（取20cm ），下基层采用石灰土（厚度待定）。另设20cm 厚的中粗砂垫层。 2) 拟订路面结构层的厚度由于计算所得的累计当量轴载达到了500万次，按一级路的路面来设计，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成。采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度为4cm ），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度为6cm ），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度为8cm ）。 5.1.3设计指标及设计参数确定 1) 确定路面等级和面层类型由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为大于500万次。根据规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》和设计任务书的要求可确定路面等级为高级路面，面层类型采用沥青混凝土，设计年限为15年。 2) 确定土基的回弹模量 ① 此路为新建路面，根据设计资料可知路基干湿状态为干燥状态。 ② 根据设计资料，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》，该路段处于II 2a 区，为粉质土，确定土基的稠度为1.05。

公路水泥混凝土路面设计规范

公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---03 4．4面层 4．4．1水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面抗滑、耐磨、平整。 4．4．2面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。其他面层类型可根据适用条件按表4.4.2选用。表 4.4.2其他面层类型选择 4．4．3普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。 4．4．4纵向接缝的间距按路面宽度在3.0～4.5m范围内确定。碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时，可不设纵向缩缝。 4．4．5横向接缝的间距按面层类型和厚度选定： ——普通混凝土面层一般为4～6m，面层板的长宽不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25m2； ——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6～10m； ——钢筋混凝土面层一般为6～15m。 4．4．6普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或配筋混凝土面层所需的厚度，可参照表4.4.6所示参考范围并按4.4.9条规定计算确定。

表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围 4．4．7钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定，钢纤维体积率为 0.6％～1.0％时，其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65～0.75倍。特重或重交通时，其最小厚度为160mm；中等或轻交通时，其最小厚度为140mm。 4．4．8复合式路面沥青上面层的厚度一般为25～80mm。 4．4．9除混凝土预制块面层外，各种混凝土面层的计算厚度应满足式（3.0.3）的要求。荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录B.1和B.2计算。面层设计厚度依计算厚度按10mm向上取整。采用碾压混凝土或贫混凝土做基层时，宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析。上、下层板在临界荷位处的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录C.1和C.2计算。上、下层板的计算厚度应分别满足式（3.0.3）的要求。具有沥青上面层的水泥混凝土板，在临界荷位处的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录D.1和D.2计算。混凝土板的计算厚度，应满足式（3.0.3）的要求。 4．4．10路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法制作。构造深度在使用初期应满足表4.4.10的要求。表 4.4.10 各级公路水泥混凝土面层的表面构造深度（mm）要求

路面结构计算书

一、主要技术标准、技术指标（1）道路等级：小区内道路（路面结构按公路四级标准计算）。（2）设计行车速度：20km/h，特殊路段5～15km/h。（4）路面结构类型：水泥混凝土路面。（5）设计基准期：20年。（6）交通等级：轻级。（7）结构物荷载等级：公路Ⅱ级。（8）路面结构计算荷载：BZZ-100。（9）抗震设防：沿线地区动峰值加速度系数小于0.05g，抗震设防烈度为6度，简易设防。二、设计依据（1）、《关于印发农村公路建设指导意见的通知》（交公路发〖2004〗372号）（2）、《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）（3）、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40—2002）（4）、路面结构计算软件：HPDS2006。三、路面结构厚度计算设计内容: 新建单层水泥混凝土路面设计公路等级: 四级公路变异水平的等级: 中级可靠度系数: 1.05 面层类型: 普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重 (kN) (kN) (kN) (kN) 1 标准轴载0 0 1 100 0 0 0 0 6 行驶方向分配系数.59 车道分配系数.85 轮迹横向分布系数.62 交通量年平均增长率 4.5 ％混凝土弯拉强度 4.5 MPa 混凝土弯拉模量29000 MPa 混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划Ⅳ

面层最大温度梯度86 ℃/m 接缝应力折减系数.89 基(垫)层类型----新建公路路基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa) 1 级配碎砾石200 300 2 新建路基30 基层顶面当量回弹模量ET= 71.7 MPa 中间计算结果: ( 下列符号的意义请参看“程序使用说明”) HB= 170 r= .676 SPS= 2.11 SPR= 3.64 BX= .88 STM= 1.86 KT= .49 STR= .91 SCR= 4.55 GSCR= 4.78 RE= 6.22 % HB= 177 r= .703 SPS= 1.99 SPR= 3.44 BX= .83 STM= 1.84 KT= .49 STR= .9 SCR= 4.34 GSCR= 4.56 RE= 1.33 % HB= 179 r= .711 SPS= 1.96 SPR= 3.38 BX= .83 STM= 1.86 KT= .49 STR= .91 SCR= 4.29 GSCR= 4.5 RE= 0 % 设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 3 路面的设计基准期: 20 年设计基准期内标准轴载累计作用次数: 21298 路面承受的交通等级:轻交通等级基层顶面当量回弹模量: 71.7 MPa 混凝土面层设计厚度: 179 mm 通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构设计结果如下: --------------------------------------- 普通混凝土面层180 mm --------------------------------------- 级配碎砾石200 mm --------------------------------------- 新建路基

水泥混凝土路面设计参数(有用)

1、水泥混凝土路面的力学及工作特点（1）水泥路面的力学特征 ①混凝土的强度及模量远大于基层和土基强度和模量； ②水泥混凝土本身的抗压强度远大于抗折强度； ③板块厚度相对于平面尺寸较小，板块在荷载作用下的挠度（竖向位移）很小； ④混凝土板在自然条件下，存在沿板厚方向的温度梯度，会产生翘曲现象，如受到约束，会在板内产生翘曲应力； ⑤荷载重复作用，温度梯度反复变化，混凝土板出现疲劳破坏。（2）水泥混凝土路面的力学模式 ①弹性地基上的小挠度薄板模型； ②弹性地基：因为混凝土板下的基层与土基的应力应变很小，不超过材料的弹性区域； ③弹性板：因为板的模量高，应力承受能力强，一般受力不超过弹性比例极限应力，挠度与板厚相比很小 ④水泥混凝土路面设计理论：弹性地基上的小挠度薄板理论。（3）水泥混凝土路面的工作及设计特点 ①抗弯拉强度低于抗压强度，决定路面板厚度的强度设计指标是抗弯拉强度； ②车轮荷载作用主要的影响是疲劳效应； ③温度差造成板有内应力，出现翘曲变形及翘曲应力，也有疲劳特性； ④板的使用还受限于支承条件，不均匀支承及板底脱空对板内应力的分布影响极大。 2、水泥路面的主要破坏类型与设计标准（1）水泥路面的主要破坏类型 ①断裂 ②唧泥 ③错台 ④拱起

(2) 水泥路面的荷载作用重载作用 (3) 水泥路面的设计标准 ①结构承载能力控制板不岀现断裂，要求荷载应力与温度应力的疲劳综合作用满足材料的设计抗拉强度，即: ②行驶舒适性控制错台量，要求设置传力杆(基层及结构布置满足) ③稳定耐久性控制唧泥与拱胀，要求基层水稳定性好，板与基层联结。 3、水泥路面结构设计的主要内容 (1 )路面结构层组合设计； (2)混凝土路面板厚度设计; (3)混凝土面板的平面尺寸与接缝设计

水泥混凝土路面设计例题

水泥混凝土路面设计公路自然区划II 区拟建一条二级公路，中湿路基为黏质土，采用普通混凝土路面，路面宽9m ，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2100，交通量年增长率为5%。试设计水泥混凝土路面。解： 1、交通分析查表1可知二级公路的设计基准期为20年，其可靠度设计标准的安全等级为三级。临界荷载位置处的车辆轮迹横向分布系数查表2取0.39. 设计基准期内的累计作用次数：查表3可知属重交通等级。 2、初拟路面结构由表1可知安全等级三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平，查表4初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层可选用水泥稳定粒料，厚0.18。垫层为0.15m ()[]()[] 次 420 1105.98805 .039.0365105.01210036511?=?-+=-+=r r N N t e η

的低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为4.5m,长5m 。纵缝为设拉杆的平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 3、路面材料参数确定取重交通等级的普通混凝土面层，查表5得弯拉强度标准值 5.0MPa ，弯拉弹性模量标准值31GPa 。中湿路基路床顶面回弹模量查表6得30MPa ，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量为600MPa,水泥稳定粒料基层回弹模量为1300MPa. 4、计算基层顶面当量回弹模量 MPa h h h E h E E X 101315.018.015.060018.013002 22 222 212 222 11=+?+?=++=1 2 2112213 22311) 11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D X 57 .2)15 .06001 18.013001(4)15.018.0(1215.06001218.013001233=?+?++?+?=-m E D h X X x 312.01013 57 .21212 33=?==293 .430101351.1122.651.1122.645.045 .00=??????????? ??-?=??? ???? ???? ? ??-?=--E E a X

(全过程精细讲解)路面结构设计及计算

路面结构设计及计算 7.1 轴载分析路面设计以双轴组单轴载100KN 作为标准轴载 a.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。（1）轴载换算轴载换算采用如下的计算公式：35 .421? ? ? ??=P P N C C N i i （7.1）式中： N —标准轴载当量轴次，次/日 i n —被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日 P —标准轴载，KN i p —被换算车辆的各级轴载，KN K —被换算车辆的类型数 1c —轴载系数，)1(2.111-+=m c ，m 是轴数。当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，应考虑轴数系数。 2c ：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。轴载换算结果如表所示：表7.2 轴载换算结果表

注：轴载小于25KN 的轴载作用不计。（2）累计当量轴数计算根据设计规，一级公路沥青路面的设计年限为15年，四车道的车道系数η取0.40，γ =4.2 %，累计当量轴次： ][γ η γ13651)1(N N t e ??-+= [] 次）（.5484490042 .040 .0327.184********.0115 =???-+= (7.2) 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 b.轴载换算验算半刚性基底层底拉应力公式为 8 1 ' 2' 1' ) (∑==k i i i P p n c c N (7.3) 式中：'1c 为轴数系数，)1(21' 1-+=m c '2c 为轮组系数，单轮组为1.85，双轮组为1，四轮组为0.09。计算结果如下表所示：

路面结构设计计算书(有计算过程的)

公路路面结构设计计算示例一、刚性路面设计交通组成表 1）轴载分析路面设计双轮组单轴载100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算： 16 1100∑=? ?? ??=n i i i i s P N N δ 式中：s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数； i P —单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN ； i N —各类轴型i 级轴载的作用次数； n —轴型和轴载级位数； i δ—轴—轮型系数，单轴—双轮组时， i δ=1；单轴—单轮时，按式43.03 1022.2-?=i i P δ计算；双轴—双轮组时，按式22.051007.1--?=i i P δ；三轴—双轮组时，按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。轴载换算结果如表所示

太脱拉138 前轴 51.40 43.0340.511022.2-?? 150 1.453 后轴 2?80.00 22.051601007.1--?? 150 0.969 吉尔130 后轴 59.50 1 240 0.059 尼桑CK10G 后轴 76.00 1 1800 2.230 16 1 )( P P N N i i i n i δ∑== 834.389 注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次根据表设计规范，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数η是0.17~0.22 取0.2，08.0=r g ，则 [][] 362.69001252.036508 .01)08.01(389.8343651)1(30=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其交通量在4 4102000~10100??中，故属重型交通。 2）初拟路面结构横断面由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为24cm ，基层采用水泥碎石，厚20cm ；底基层采用石灰土，厚20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 3）确定基层顶面当量回弹模量tc s E E , 查表的土基回弹模量a MP E 0.350=，水泥碎石a MP E 15001=，石灰土a MP E 5502= 设计弯拉强度：a cm MP f 0.5=， a c MP E 4101.3?= 结构层如下：水泥混凝土24cm 水泥碎石20cm 石灰土20cm × 按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下： a x MP h h E h E h E 102520.020.0550 20.0150020.02 222222122 2121=+?+?=++= 1 2 211221322311)11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x 1233)2 .05501 2.015001(4)2.02.0(122.0550122.01500-?+?++?+?= )(700.4m MN -= m E D h x x x 380.0)1025 7.412()12(3 1 31=?== 165.4)351025(51.1122.6)( 51.1122.645.045.00=?????? ?-?=?? ????-?=--E E a x

(完整版)水泥混凝土路面课程设计

水泥混凝土路面设计 1标准轴载交通量分析高速公路设计基准期为30 年，安全等级为一级，我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100。凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为： 16 1 ( )100 n i s i i i p N N α== ∑ 式中： s N — 100KN 的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； i P — 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN ）； n — 轴型和轴载级位数； i N —各类轴—轮型i 级轴载的通行次i α—轴—轮型系数。则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数:r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N 式中： e N — 标准轴载累计当量作用次数(日)； t — 设计基准年限； r g — 交通量年平均增长率，由材料知，r g =0.05； η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表1-2），取0.20。

表1-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站 0.17～0.22 二级及二级以下公路行车道宽>7m 0.34～0.39 0.54～0.62 行车道宽≤7m 161 ()100n i s i i i p N N α==∑=511.835 r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N =e N 248× 104 因为交通量100×104＜248×104＜2000×104次，故可知交通属于重交通等级。 2拟定路面结构由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级，根据高速公路重交通等级和低级变异水平等级查表16-17得初拟普通混凝土面层厚度大于240mm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽4m ，长4.5m ，拟定各结构层厚：普通混凝土面层厚为250mm ；基层选用水泥稳定粒料，厚为180mm ；二级自然区划及规范知垫层为150mm 的天然砂砾，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0Mpa ，路基回弹模量为30Mpa ；低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去600Mpa ；水泥稳定粒料基层回弹模量取1300Mpa 。（表2-1）表2-1 层位基（垫）层材料名称厚度(cm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 18 1300 2 天然砂砾 15 150 3 土基 - 30 2 2 2122 2121h h E h E h E x ++==222 215.018.015.060018.01300+?+?

v4 路面结构设计

4 路面结构设计 4.1路面类型及结构层组合路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验。)在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理取材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术较先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化的路面结构方案。 4.1.1路面类型的确定目前，我国等级较高的公路一般采用沥青混凝土路面或水泥混凝土路面，两种路面类型各有优缺点，比较见表4.1 表4.1 路面类型比较表比较项目沥青混凝土路面水泥混凝土类型柔性刚性接缝无有噪音小大机械化施工容易较困难施工速度快慢稳定性易老化水稳、热稳均较好养护维修方便困难

开放交通快慢晴天反光情况无稍大强度高很高行车舒适性好较好由交通量的计算知本道路为中等交通，则路面要选择高等级路面。通过对两种不同类型路面的比较，另外结合当地材料来源及路面设计原则等各方面综合考虑，选用沥青混凝土路面类型。 4.1.2标准轴载及轴载换算设计采用现行路面设计规范中规定的标准轴载BZZ-100KN ，p=0.7MPa ,δ=10.65cm ，设计使用年限为15年。 1)当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时凡轴载大于25kN 的各级轴载（包括车辆的前、后轴）Pi 的作用次数ni ，按式(6-1)换算成标准轴载P 的当量作用次数N ： 4.35 1,2,1 K i i i i i P N C C n P =?? = ? ??∑ (4-1) 式中：N ——标准轴载的当量轴次，次/d ； n i ——被换算车型的各级轴载作用次数，次/d ； P ——标准轴载，kN ； P i ——被换算车型各级（单根）轴载，kN ； C 1i ——被换算车型各级轴载的轴数系数。当轴间距大于3m 时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m ；当轴间距小于3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C 1i =1+1.2(m-1)； C 2i ——被换算轴载的轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。 2)当进行半刚性基层层底拉应力验算时凡轴载大于50kN 的各级轴载（包括车辆的前、后轴）P i 的作用次数n i ，按式4-2换算成标准轴载P 的当量作用次数N ：

水泥混凝土路面计算书

首页一、计算题目地道引路水泥混凝土路面结构计算。二、设计选用的规范及依据 1、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002）； 2、《城市道路设计规范》（CJJ37-90） 3、本工程地质勘查资料。三、计算采用程序公路与城市道路路面设计程序系统2003版。四、拟采用的计算步骤 1、由于本工程无现状交通量资料，根据道路通行能力换算为标准轴载，然后计算出设计弯沉值。 2、拟订路面结构，对其进行荷载应力分析及温度应力分析，并验算防冻厚度。

水泥混凝土路面设计设计内容: 新建水泥混凝土路面设计变异水平的等级: 低级可靠度系数: 1.33 面层类型: 普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重 (kN) (kN) (kN) (kN) 1 标准轴载0 0 1 100 0 0 0 0 2050 行驶方向分配系数 1 车道分配系数.55 轮迹横向分布系数.2 交通量年平均增长率 5 ％混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量31000 MPa 混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划Ⅱ 面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数.87 基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa) 1 贫混凝土180 17000 2 水泥稳定粒料180 1600 3 级配碎砾石150 300 4 土基30

混凝土基层材料弯拉强度FJ= 4 MPa 基层顶面当量回弹模量(不包栝混凝土基层) ET= 154.3 MPa HB= 280 rg= .922 SPS1= .82 SPR1= 2.25 BX1= .5 STM1= 1.92 KT= .5 STR1= .96 SCR1= 3.21 GSCR1= 4.27 RE1=-14.6 % SPS2= .29 SPR2= 1.03 GSPR2= 1.37 RE2=-65.75 %设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 1128 路面的设计基准期: 30 年设计基准期内标准轴载累计作用次数: 5470841 路面承受的交通等级:重交通等级基层顶面当量回弹模量(不包栝混凝土基层) : 154.3 MPa 混凝土面层设计厚度: 280 mm 验算路面防冻厚度: 路面最小防冻厚度500 mm 新建基(垫)层总厚度510 mm 验算结果表明, 路面总厚度满足路面防冻要求. 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 普通混凝土面层280 mm 贫混凝土180 mm 水泥稳定粒料180 mm 级配碎砾石150 mm

路面结构设计(0001)

路面结构设计

路面结构设计计算书

公路路面结构设计计算示例、刚性路面设计车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距 (m ) 交通量小客车 1800 解放CA10B 19.40 60.85 1 双一 300 黄河JN150 49.00 101.60 1 双一 540 交通SH361 60.00 2 X110.00 2 双 130.0 120 太脱拉138 51.40 2 X80.00 2 双 132.0 150 吉尔130 25.75 59.50 1 双一 240 尼桑CK10G 39.25 76.00 1 双一 180 1) 轴载分析路面设计双轮组单轴载 100KN ⑴以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次 ①轴载换算：式中：N s ——100KN 的单轴一双轮组标准轴载的作用次数 R —单轴一单轮、单轴一双轮组、双轴一双轮组或三轴一双轮组轴型i 级轴载的总重 KN ；车型 P i 6 N i EM (書厂解放CA10B 后轴 60.85 1 300 0.106 黄河JN150 前轴 49.00 2.22咒10 3 咒 49亠43 540 2.484 U00丿 N i —各类轴型i 级轴载的作用次数 n —轴型和轴载级位数； ;i —轴一轮型系数，单轴一双轮组时， 3 0.43 6=1 ；单轴一单轮时，按式°i =222 °° R 计算；双轴一双轮组时，按式 , _5 -0 22 「=1.07 10 R . ；三轴一双轮组时，按式 r 8 0 22 5=2.24汉10 R 计算

交通SH361 前轴 60.00 2.22 "03 汉 60亠3 120 12.923 后轴 2"10.00 1.07如0上汉220』22 120 118.031 太脱拉138 前轴 51.40 2.22"03 x 51.40^43 150 1.453 后轴 2 汇 80.00 1.07x10*x160』22 150 0.969 吉尔130 后轴 59.50 1 240 0.059 尼桑CK10G 后轴 76.00 1 1800 2.230 n N =Z i=4 M (旦)16 P 834.389 注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ②计算累计当量轴次根据表设计规范，一级公路的设计基准期为 30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数是 0.17~0.22 取 0.2， g r =0.08，贝V 二 N s （1 gj -1丨 365 834.389 （1 O.O8）30 -1】 g r 0.08 4 4 量在100 10 ~ 2000 10中，故属重型交通。 2）初拟路面结构横断面由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低 ~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表446初拟普通混凝土面层厚度为 24cm ，基层采用水泥碎石，厚20cm ；底基层采用石灰土，厚 20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 3）确定基层顶面当量回弹模量 E s ,E tc 查表的土基回弹模量 E 0 =35.0MP a ，水泥碎石E^1500MP a ，石灰土 E^550MP a cm =5.0MP a E c =3.1O04MP a 365 0.2 =690012562其交通 N e 水泥混凝土 24cm E 二一 X ..C M- 水泥碎石20cm E ：=_503MPa 石灰土 20cm E=553V P Q E x _ h 12E 1 h f E 2 0.202 1500 0.202 550 D x h ； h ； 0.202 0.202 _ E/13 Ehl .(h 1 h 2)2( 1 -12 12 4 ( = 1025MP a + E 1h 1 E 2h 2 3 1500 0.2 12 3 .550 0.2 12 2 .(0.2 0.2) 4 1 1500 0.2 1 550 0.2 设计弯拉强度：结构层如下：按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下

路面结构设计

路面结构设计新建广东惠州惠东至东莞常平高速公路（K16+000-K17+500），道路路基宽度为34.5米，全长1.5千米，结合近几年马惠州、东莞经济增长及人口增长的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为5800辆/日，交通量平均年增长率γ=4%。路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。一、交通量分析交通组成及各车型汽车参数如表1：表1 车型前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数前轮轮组数交通量黄河 JN150 49 101.6 1 双单1392 解放 CA10B 19.40 60.85 1 双单2900 东风 EQ140 23.70 69.2 1 双单928 太拖拉 138 51.40 2?80 2 双单232 小汽车11.5 23 1 单单348 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准，当以设计弯沉为指标时及验算沥青层层底拉应力时，凡大于25kN的各级轴载P i的作用次数N i按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N的计算公式为： 35 .4 1 2 1 ∑= ? ? ? ? ? = k i i i P P N C C N 式中：N——标准轴载当量轴次数（次/d）； N i——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d）； P——标准轴载（kN）； P i——被换算车型的各级轴载（kN）； C1——被换算车型的各级轴载系数，当其间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m，当其间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C1=1+1.2（m-1）； C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。当以半刚性层底拉应力为设计指标时，标准轴载当量轴次数N： 8 1 2 1 ∑= ? ? ? ? ? ' ' = k i i i P P N C C N 式中： 1 C'——轴数系数 2 C'——轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。