1、 2.6水泥混凝土路面設計計算書一、交通量計算表1軸載分配及換算軸載（kN)輪組每日通過次數(次/d)BZZ-100d的軸載（次/d）50單軸-單輪888412.85340.0000155.499260單軸-單輪204381.72270.00028221.959770單軸-雙輪217110.0033207.2077110單軸-雙輪88814.5949004080.2712120單軸-雙輪186118.4884003438.84242120雙軸-雙輪183.204312.116669.8861=7624二、確定交通等級 板的平面尺寸選為寬4.0m,長4.5m，縱縫為設拉桿的平縫，橫縫為不設傳力桿

2、的假縫。取縱縫邊緣中部作為臨界荷位。由于該路為雙車道，取方向分配系數為0.5，車道分配系數取1.0。車道系數=車道分配系數方向分配系數=1.00.5=0.5水泥混凝土路面結構設計以100KN的單軸-雙輪組荷載作為標準軸載。不同軸-輪型和軸載的作用次數，按式規范JTGD40-2006（3 .0 4-1）換算為標準軸載的作用次數。 規范JTGD40-2006（-1） 規范JTGD40-2006 (-2 )或 規范JTGD40-2006 (-3 )或 規范JTGD40-2006 (-4 )式中：Ns100KN的單軸-雙輪組標準軸載的作用次數；Pi單軸-單輪、單軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型級軸載的總重

3、（KN）；軸型和軸載級位數；各類軸型級軸載的作用次數；軸-輪型系數，單軸-雙輪組時，=1；單軸-單輪時，按式規范JTGD40-2006（-2）計算；雙軸-雙輪組時，按式規范JTGD40-2006（-3）計算;三軸-雙輪組時,按式規范JTGD40-2006 (3.0.4-4)計算。 使用初期設計車道標準軸載次數：設計使用年限內臨界荷位處標準軸載的累積作用次數: 規范JTGD40-2006 (3.1.7)式中：Ne 設計年限內一個方向上一個車道的累計當量軸次（次）；t 設計基準期（a）t=20年；Ns 使用初期設計車道每日通過的標準軸載次數（次/日）；y 設計年限內交通量的平均年增長率(%),y=

4、5%.車輪輪跡橫向分布系數，按公路混凝土路面設計規范表選用，=0.2 查規范JTGD40-2006 屬重交通三、初布擬定道路結構層及力學計算由規范JTGD40-2006 表知，相應于安全等級三級的變異水平等級為中級。根據二級公路，重交通等級和變異水平等級，查規范JTGD40-2006表，初擬普通混凝土面層厚度為0.25m，基層選用水泥穩定粒料（水泥用量5%），厚度為0.20m。普通混凝土板尺寸為4.0m4.5m，縱縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿的假縫。表2 路面結構層擬定表層次結構層名稱當量回彈模量（MP）厚度（cm）面層普通混凝土？（1300MP）25基層水泥穩定砂礫1300MP20土路基5

5、0MP1、計算基層頂面當量回彈模量按規范JTGD40-2006表知取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為5.0MPa，相應彎拉彈性模量標準值為31GPa。 規范JTGD40-2006（B.1.5） = 規范JTGD40-2006（B.1.5-6） 式中：Et基層頂面當量回彈模量（MP） E0土路基回彈模量（MP） Ex基層和底基層或墊層的當量回彈模量（MP） Dx基層和底基層或墊層的當量彎曲剛度（MN-m） a、b與Ex/ E0有關的回歸系數水泥混凝土面層相對剛度半徑 規范JTGD40-2006（B.1.3-2） 式中：r混凝土板相對剛度半徑 Et基層頂面當量回彈模量（MP） Ec水泥混凝土的彎拉

6、彈性模量（MP） 2.計算荷載疲勞應力 標準軸載在臨界荷載處產生的荷載應力計算為 規范JTGD40-2006（B.1.3） 式中：標準軸載Ps在四邊自由板臨界荷位處產生的荷載應力（MP）；因縱縫為設拉桿的平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數=0.87，考慮設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數， 根據公路等級，由規范JTGD40-2006表B.12，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數kc=1.20。 按式(B12)，荷載疲勞應力計算為 =0.87×2.575×1.20×0.967 =2.60（MPa）3.溫度疲勞應力 由規范JTGD40-2006

7、表，區最大溫度梯度取=90（/m），板長=4.5m ， 由規范JTGD40-2006圖B.2.2，可查得=0.663，則翹曲應力 規范JTGD40-2006（B.2.2） 最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力(MPa)； 混凝土的線膨脹系數(1)，通常可取為1×10-5； Tg最大溫度梯度，查規范JTGD40-2011表取用； Bx 綜合溫度翹曲應力和內應力作用的溫度應力系數，可按 l r 和 h 查用圖B.2.2確定； l 板長，即橫縫間距(m)。溫度疲勞應力系數： 式中： a、b和c回歸系數，按所在地區的公路自然區劃查規范JTGD40-2006表B.2.3確定。 溫度疲勞應力 規

8、范JTGD40-2006（B.2.1） =0.541×2.312 =1.25（MPa） 查規范JTGD40-2006表301，二級公路的安全等級為三級，相應于三級安全等級的變異水平等級為中級，目標可靠度為85。再據查得的目標可靠度和變異水平等級，查規范JTGD40-2006表3.0.3，確定可靠度系數=1.13。 因而，所擬的路面結構層，可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用，可以采用四、接縫和配筋設計4.1橫縫設計4.1.1每日施工結束或因臨時原因中斷施工時，必須設置橫向施工縫，其位置應盡可能選在縮縫或脹縫處。設在縮縫處的施工縫，應采用傳力桿的平縫形式，其構造如圖3所

9、示;設在脹縫處的施工縫,其構造與脹縫相同.遇有困難需設在縮縫之間時，施工縫采用設拉桿的企口縫形式，其構造如圖4所示。h/2h/2填縫料防銹涂料傳力桿55圖1 圖1 橫向施工縫（設傳力桿平縫型）（尺寸單位：mm）圖255防銹涂料拉桿填縫料h/2h/21:4 圖2橫向施工縫（設拉桿企口縫型）（尺寸單位：mm） 4.1.2橫向縮縫可等間距或變間距布置，采用假縫形式。特重和重交通公路、收費廣場以及鄰近脹縫或自由端部的3條縮縫，應采用設傳力桿假縫形式，其構造如圖5所示。其他情況可采用不設傳力桿假縫形式，其構造如圖6所示。圖355傳力桿防銹涂料填縫料h/2h/2 圖3 橫向縮縫構造（設傳力桿假縫型）（尺寸單位：mm） 4.1.3橫向縮縫頂部應鋸切槽口，深度為面層厚度的1/5，寬度為5mm，槽內填塞填縫料。4.1.4在鄰近橋梁或其他固定構造物處或其他道路相交處應設置橫向脹縫。設置的脹縫條數，視膨脹量大小而定。脹縫寬20mm，縫內設置填縫板和可滑動的傳力桿。脹縫的構造如圖7所示。圖 42035傳力桿涂瀝青并裹敷聚乙烯膜填縫料h/2h/2長100mm的小套子留30mm空隙填以紗頭等填縫板30501216200 圖4 脹縫構造（尺寸單位：mm）4