1、高速公路瀝青路面設計實例一、設計資料:本公路等級為高速公路，經調查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均 增長率為9. 5%,設計年限為15年,該路段處于I也區。二、交通分析：軸載分析路面設“以BZZ-100為標準軸載。1、以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次 （1）累計當量軸次車型耳. (KN)CiC：M （次/日）”,付小客車前軸16.516.4675017. 0427后軸23.011675011.2933中客車 SH130前軸25. 5516.4200033. 8345后軸15. 1011200062. 6178大客車 CA50前軸28. 7016.4125035.

2、0652后軸68. 20111250236. 522小貨車 BJ130前軸13. 4016.412504.33985后軸27. 4011425015. 2266中貨車 CA50前軸28. 7016.4150042.0782后軸68. 20111500283. 827中貨車 EQ140前軸23. 7016.4212525. 9235后軸69. 20112125428. 371大貨車 JN150前軸49. 0016.42125610. 79后軸101. 601121252276. 91特大車日野 KB222前軸50. 2016.41500478. 997后軸104. 301115001801. 4

3、7拖掛車 五十鈴前軸60. 0016.4187.5130. 059后軸100 (3 軸)31187.5562.57056. 875注：軸載小于25Kx的軸載作用不計。（2）累計當量軸次根據公路瀝青路面設計規范，高速公路瀝青路面的設計年限取15年，六車 道的車道系數n取0.30.4,取0.3。交通量平均增長率為9. 5機_(l + T)t-lx 365 , _ (1 + 0.095)15 - 1 X 365% =TNl" =0095=23599286次2、驗算半剛性基層層底拉應力中的累計當量軸次 （1）軸載換算車型H(KN)ac3M （次/日）G'G閶小客車前軸16.5118.

4、567500. 0686后軸23.01167500. 05286中客車 SH130前軸25. 55118.520000. 67194后軸15. 101120003. 42328大客車 CA50前軸28. 70118.512501.06448后軸68. 2011125058. 5039小貨車 BJ130前軸13. 10118.542500. 00817后軸27. 401142500. 13502中貨車 CA50前軸28. 70118.515001.27737后軸68. 2011150070. 2047中貨車 EQ140前軸23. 70118.521250. 39131后軸69. 20112125

5、111.74大貨車 JN150前軸19. 00118.52125130.647后軸101.601121252412. 73特大車日野 KB222前軸50. 20118.51500111.916后軸104.301115002100.71拖掛車 五十鈴前軸60. 00118.5187.558. 2617后軸100 (3 軸)31187.5562.5M4 c、嚕 j5624.304注：軸載小于50KN的軸載作用不計（2）累計當量軸次根據公路瀝青路面設計規范，高速公路瀝青路面的設計年限取15年，六車 道的車道系數n取0.30.4,取0.3。交通量平均增長率為9. 5%。（1 + T）1- 11 X 3

6、65+ 0.095）" - 11 x 365電=-4為ILX 5624.304 X 0.3Iu. u y 3=18808545次三、設計指標的確定1、計算設計彎沉值Ld該公路為高速公路，公路等級系數取1.0,面層為瀝青混凝土，面層類型系 數取1.0,半剛性基層，底基層總厚度大于20 cm,基層類型系數取1.0。設計彎沉值為：ld = 6OON；0, 2AcAAb = 600x23599286°-2xl X 1 X 1 = 20.12（0.01mm）2、抗拉強度結構系數對瀝青混凝土面層Ks = 0.09 X*二二3.77Ac對無機結合料穩定集料類Ks = 0.35 X *二=

7、2.21Ac對無機結合料穩定細粒土類K5 = 0.45 X瑟一 =2.84Ac四、設計計算（一）干燥狀態1、土基回彈模量的確定根據公路瀝青路面設計規范（JTGD50-2006）中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態的稠度建議值”土質類型：粉質土路基干濕狀態：干燥狀態土基土質稠度：Wc = 1. 10根據公路瀝青路面設計規范（JTGD50-2006）中附表F. 0. 3 “二級自然區 劃各土組上基回彈模量參考值（MPa） ”公路自然區劃：IV2區土基回彈模量：E。= 48. 5 MPa2、路面參數設計（1）確定路面等級和面層類型交通量設計年限內累計標準軸次=2.362. 36X10：次，由公路

8、瀝青路面設計 規范，該路交通等級為重交通，高速公路路面等級為高級路面，面層類型為瀝青 混凝土。(2)結構組合與材料選取及材料設計參數確定根據公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)表4.1. 3-1及附錄E確定各層材料設計參數。層位結構層材料名1稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強 度(MPa)容許底層拉應力 一 = £ (MPa)(20)(15)1細粒式瀝青混凝 土4110020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 土890012000.80.24水泥穩定碎石設計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石

9、20150015000.70.36級配碎石202302303、確定設計層厚度利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩定碎石基層原度為 17cm (取整)。計算結果路面設計彎沉值(0.01mm)20. 12路面結構的實測彎沉值(0.01mm)19. 93818設計控制層厚度(cm)16.3笫1結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)19.9381825實際路面結構笫1層底最大拉應力(MPa)笫2結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)21. 70816實際路面結構第2層底最大拉應力(MPa)笫3結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)24. 57569實際路面結構笫3層底最大拉應力(MPa)第4

10、結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)28.63524實際路面結構笫4層底最大拉應力(MPa)3. 739316E-02笫5結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)15.58239實際路面結構笫5層底最大拉應力(MPa).1280616笫6結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)168. 4614192. 0715土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm) 滿足要求。(二)中濕狀態1、土基回彈模量的確定根據公路瀝青路面設計規范(JTGD50-2006)中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態的稠度建議值”土質類型：粉質土路基干濕狀態：中濕狀態土基土質稠度：Wc=1. 00根據公路瀝青路面設計規范(J

11、TGD50-2006)中附表F. 0. 3 “二級自然區 劃各土組土基回彈模量參考值(MPa) ”公路自然區劃：IV2區土基回彈模量：Eo = 42. 5 MPa2、路面參數設計(1)確定路面等級和面層類型交通量設計年限內累計標準軸次工N362. 36X10：次，山公路瀝青路面設計 規范，該路交通等級為重交通，高速公路路面等級為高級路面，面層類型為瀝青 混凝土。(2)結構組合與材料選取及材料設計參數確定根據公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)表4. 1. 3-1及附錄E確定各 層材料設計參數。層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強 度的(MPa)容許底層拉應力= (

12、MPa) Ks(20aC)(15)1細粒式瀝青混凝 土4110020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 ±890012000.80.24水泥穩定碎石設計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級配碎石202302303、確定設計層厚度利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩定碎石基層厚度為 19cm (取整)。計算結果路面設計彎沉值(0.01mm)路面結構的實測彎沉值(0. 01mm)設計控制層厚度(cm)第1結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實際路面結構笫1層底最大

13、拉應力(MPa) 第2結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實際路面結構第2層底最大拉應力(MPa) 第3結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實際路面結構第3層底最大拉應力(MPa) 第4結構層頂面施工控制彎沉(0. 01mm) 實際路面結構第4層底最大拉應力(MPa) 第5結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實際路面結構第5層底最大拉應力(MPa) 第6結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm)20. 1220. 098518.320.0985021.85131024. 6571028.553383.899089E-0214.95647.124

14、5208183. 7254219.1875滿足要求。(三)潮濕狀態1、土基回彈模量的確定根據公路瀝青路面設計規范(JTGD50-2006)中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態的稠度建議值”土質類型：粉質土路基干濕狀態：中濕狀態土基土質稠度：Wc = 0. 90根據公路瀝青路面設計規范(JTGD50-2006)中附表F. 0. 3 ”二級自然區劃各土組土基回彈模量參考值(MPa) ”公路自然區劃：【V2區土基回彈模量：Eo = 36. 5 MPa2、路面參數設計(1)確定路面等級和面層類型交通量設計年限內累計標準軸次:=2.362. 36X10：次，由公路瀝青路面設計 規范，該路交通等級為重

15、交通，高速公路路面等級為高級路面，面層類型為瀝青 混凝土。(2)結構組合與材料選取及材料設計參數確定根據公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)表4. 1. 3-1及附錄E確定各 層材料設計參數。層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強 度的(MPa)容許底層拉應力= (MPa)Ks(2or)(15)1細粒式瀝青混凝 土4140020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 土890012000.80.24水泥穩定碎石設計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級配碎石36

16、2302303、確定設計層厚度利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩定碎石基層原度為 16cm (取整)。計算結果路面設計彎沉值(0. 01mm)20. 12路面結構的實測彎沉值(0. 01mm)19. 93864設計控制層厚度(cm)15. 59999第1結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)19. 93864實際路面結構第1層底最大拉應力(MPa)0第2結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)21. 57448實際路面結構第2層底最大拉應力(MPa)0第3結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)24.14809027.675473.293055E-02實際路面結構第3層底最大拉應力(M

17、Pa) 第4結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實際路面結構第4層底最大拉應力(MPa)第5結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)14. 30912實際路面結構第5層底最大拉應力(MPa). 1202179第6結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)118.0143土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm)255. 2184滿足要求。4、防凍厚度驗算根據公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)»表5. 2. 4 “最小防凍厚度”土質類型：粉質土路基干濕狀態：潮濕狀態路面結構材料層：穩定土類道路多年最大凍深：200cm路面最小防凍厚度：60"70cm驗算結果表明，路面

18、總厚度滿足防凍要求。(四)過濕狀態1、土基回彈模量的確定根據公路瀝青路面設計規范(JTGD50-2006)中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態的稠度建議值”土質類型：粉質土路基干濕狀態：中濕狀態土基土質稠度：Wc = 0. 8根據公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)中附表F. 0. 3 ”二級自然區 劃各土組上基回彈模量參考值(MPa) ”公路自然區劃：IV2區土基回彈模量：Eo = 31. 0 MPa 2、路面參數設計(1)確定路面等級和面層類型交通量設計年限內累計標準軸次工二2.362. 36X10：次，由公路瀝青路面設計規范，該路交通等級為重交通，高速公路路面等級為高級路

19、面，面層類型為瀝青混凝土。(2)結構組合與材料選取及材料設計參數確定根據公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)表4.1. 3-1及附錄E確定各層材料設計參數。層位結構層材料名1稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強 度 。5 (MPa)容許底層拉應力(MPa)(20)(15)1細粒式瀝青混凝 土4110020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 土890012000.80.24水泥穩定碎石設計層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級配碎石362302303、確定設計層厚度利用設計

20、程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩定碎石基層厚度為19cm (取整)。計算結果路面設計彎沉值(0.01mm)20. 12路面結構的實測彎沉值(0.01mm)20. 09002設計控制層厚度(cm)18.3笫1結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)20.09002實際路面結構第1層底最大拉應力(MPa)笫2結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)21.68821實際路面結構笫2層底最大拉應力(MPa)笫3結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)24.16145實際路面結構笫3層底最大拉應力(MPa)笫4結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)27.47129實際路面結構笫4層底最大拉應力(MPa)

21、3.479101E-0213.69618.1146381127.1239300. 499表5. 2. 4 “最小防凍厚度”第5結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)實際路面結構第5層底最大拉應力(MPa)第6結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm)土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm)滿足要求。4、防凍厚度驗算根據公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)土質類型：粉質土路基干濕狀態：潮濕狀態路面結構材料層：穩定土類道路多年最大凍深：200cm路面最小防凍厚度：60"70cm驗算結果表明，路面總厚度滿足防凍要求。五、確定結構層設計參數根據公路瀝青路面設計規范（JTGD50-20

22、06）的建議值取定路面各結構層適宜厚度，設計瀝青混凝土路面方案如下，并按照上面方法進行驗算符合要求。瀝青路面結構層參數與方案建議路基狀況結構層厚度（cm）適用狀態干燥細粒式瀝青混凝上AC-10 中粒式瀝青混凝上AC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩定碎石（水泥用量5船 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級配碎石4 68 17 20 20高填路堤細粒式瀝青混凝土RC-10 中粒式瀝青混凝上RC-16 防或透水封層462橋梁中濕細粒式瀝青混凝土RC-10 中粒式瀝青混凝上RC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩定碎石（水泥用量5蛤 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級配碎石4 68 19

23、 20 20低路堤 明暗涵通 互通閘道潮濕細粒式瀝青混凝上K-10 中粒式瀝青混凝上K-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩定碎石（水泥用量5%） 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級配碎石468162036路塹細粒式瀝青混凝上AC-10 中粒式瀝青混凝上AC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 防或透水封層4682隧道過濕細粒式瀝青混凝上AC-10 中粒式瀝青混凝上AC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩定碎石（水泥用量5蛤 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級配碎石4 68 19 20 36浸水路堤過水路塹2525高速公路水泥混凝土路面設計實例一、軸載換算水泥混凝土路面結構設計以100

24、KN的單軸-雙輪組荷載作為標準軸載。不同 軸輪型和軸教的作用次數，按下式換算為標準軸教的作用次數。Esa/，？ 丫&（1）； 2=2.22x1（）3*53（2）各 1 rlTooJM = 1.07x122（3）；用=2.24x10T£S2（4）Ns100KN的單軸-雙輪組標準軸載的作用次數；Pi單軸-單輪、單軸一雙輪組或三軸-雙輪組軸型，級軸載的總重（KN）；一一軸型和軸載級位數；M各類軸型，級軸載的作用次數；司一一軸-輪型系數，單軸-雙輪組時，篇口；單軸-單輪時，按式（2）計算; 雙軸一雙輪組時，按式（3）計算；三軸-雙輪組時，按式（4）計算。軸載換算車型2（KN）4N,（

25、次/日）16QNg/lOO）小客車前軸16.566567500后軸23.0167500中客車 SH130前軸25. 5555120000后軸15. 10120000. 0059大客車 CA50前軸28. 70524.212500后軸68. 20112502. 7382小貨車 BJ130前軸13. 40727.342500后軸27. 40142500中貨車 CA50前軸28. 70524.215000后軸68. 20115003. 2858中貨車 EQ140前軸23. 70569. 121250后軸69. 20121255. 8757大貨車 JN150前軸49. 00116.521250.023

26、47后軸101.60121252739.4177特大車日野 KB222前軸50. 20112. 115000. 0244后軸104.30115002941.9832拖掛車 五十鈴前軸60. 00381.7187.50. 0529后軸100 （3 軸）0187.50P 16=J1005693. 4073上表為雙車道雙向交通調查結果，取交通量年平均增長率為9. 5%。小于 和等于40Kx（單軸）和80KN （雙軸）的軸載可略去。調查分析雙向交通的分布情 況，選取交通量方向分布系數，一般取0.5,車道數為6,所以交通量車道分布 系數取0.6。Ns=E0. 5X0. 6X5693. 4073=1708

27、. 02 次查公路水泥碎路面設計規范（JTG D40-2002），此路面屬重交通，設計使 用年限為30年。由公路水泥碎路面設計規范（JTG D40-2002） »取輪跡橫向分 布系數為0.22,可計算得到設計年限內標準軸載累計作用次數t為：_乂（1 + 琢-小365ey'I=I7O8.O2xC35%） Jx365 * ° ?2 = 19985088.9 次9.5%二、路面板厚度計算路基的強度和穩定性同路基的干濕狀態有密切關系，并在很大程度上影響路 面結構的設計，路基按干濕狀態不同，分為四類：干燥、中濕、潮濕和過濕。為 了保證路基路面結構的穩定性一般要求路基處于干燥或

28、中濕狀態，當處于過濕狀 態時，路基不穩定，冰凍區春融翻漿，非冰凍區彈簧，路基經處理后方可鋪筑路 面。下面對潮濕、中濕、干燥3種狀態分別討論。（一）干燥狀態1、初擬路面結構查公路水泥碎路面設計規范（JTGD40-2002）表4. 4. 6,初擬普通水泥混 泥土路面層厚度為h=0. 26m,基層選用水泥穩定碎石（水泥用量為5%）,厚為 hkO. 22m。底基層厚度為hLO. 20m的級配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬 為3. 75m,長為5. 0限 縱縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿假縫。2、材料參數的確定（1）混泥土的設計彎拉強度與彈性模量按公路水泥碎路面設計規范（JTGD40-2002）表3

29、. 0. 6,取普通混泥土面層的彎拉強度標準值，=5Ma ,相應彎拉彈性模量標準值為心=31G4（2） 土基的回彈模量參照公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)附錄F,路基回彈模量取Z)=42MPa。查附錄F.2,水泥穩定粒料基層回彈模量取用=1500MR/,天然砂礫回彈模量取E, = 250MR/。E =h；Ei+h；E? _0.22 -V按式(B.L 5)計算基層頂面當量回彈模量如下: 3500+0.20：x250=934.389M外0.222 +0.202D包+隹+叱，工 12124E/、普通混凝土面層的相對剛度半徑按(B.L3-2)計算為+-I= 3.413MMr = 0.5

30、37/23 p- = 0.537 x 0.26x3； 31000 = 0.735/nE(V211.1653、荷載疲勞應力計算按式(B. 1.3),標準軸載在臨界荷位處產生的荷教應力計算為O- = 0.077r°-6/r2 =0.077x0.735°6 x0.26-2 = 0.947MPa因縱縫為設拉平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數% =0.87 o考慮設計基準 期內荷教應力累計疲勞作用的疲勞應力系數& = = (19985088.9)0 057 = 2.601 o 根據公路等級，由公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)附錄B,考慮偏 教和動教等因素對路面疲

31、勞損壞影響的綜合系數(=1.30按式(B. 1.2),荷載疲勞應力計算為b” =kkfk anK =0.87x2.601x1.30x0.947 =2.7" MPa4、溫度疲勞應力由公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)表3. 0.8, IV區最大溫度梯 度區88C/加。板長/=5m，/ = 5/0.735 = 6.808由圖B. 2. 2可查普通混凝土板 厚力=0.26m，凡=0.59,按式(B.2.2),最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應 力計算為x 0.59 = 2.057IxlO-5 x 31000 x0.26x882溫度疲勞應力系數尤，按式(B.2.3)計算為/Q

32、丫15f7 057?323'- -b =x 0.841 x -0.058 = 0.490.J2.057I 5 )J再由式(B2.1)計算溫度疲勞應力為= k,aDlt = 0.490 x 2.057 = 1.009MPa5、可靠度計算由公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)表3. 0.1,高速公路的安全 等級為一級，相應于一級安全等級的變異水平等級為低級，目標可靠度為95%, 再根據查的目標可靠度變異水平等級，查公路水泥砂路面設計規范(JTGD40-2002)表3. 0.3,確定可靠度系數九=1.26 ,按式(3.0.3)yr (%, + %) = 1.26 x(2.791

33、+1.009)= 4.79MPa < fr = 5.0MPa因而所選的普通混凝土面層厚度卜=026團,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。(二)中濕狀態1、初擬路面結構查公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)表4. 4. 6,初擬普通水泥混 泥土路面層厚度為h=0. 26m,基層選用水泥穩定碎石(水泥用量為5%),厚為 h尸0.22m。底基層厚度為hR). 20nl的級配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬 為3. 75m,長為5. 0m。縱縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿假縫。2、材料參數的確定(1)混泥土的設計彎拉強度與彈性模量按公路水泥碎路面設計規范(JT

34、GD40-2002)表3. 0. 6,取普通混泥土面層的彎拉強度標準值，=5MPa ,相應彎拉彈性模量標準值為E, =31G4(2) 土基的回彈模量參照公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)附錄F,路基回彈模量取E°=35MPa。查附錄F. 2,水泥穩定粒料基層回彈模量取用=1500 天然砂 礫回彈模量取E,=250。一按式(B.L5)計算基層頂面當量回彈模量如下:= 934.389MPa/zfE, +h;E, _ 0.222 x 1500+O.2O2 x 250/?f + /?£O.222 +O.2O2Dr = + -(+)x 12124 EJr EJu1 IN

35、 ，= 3A3MNm1500x(1223 250x0.2()3 (0.22 + 0.20)2112+12+4X11500x0.22+ 250x0.20=0.764934.389 Y。'35=4.078(E Y%一 (9M 3«oE =ahbE=4.078 x0.35307Mx35 x =92MMPaeJI 35 )普通混凝土面層的相對剛度半徑按(B.L3-2)計算為r = 0.537/b p- =0.537x0.26x3；21222 =0.760/nE(192.443、荷載疲勞應力計算按式(B. 1.3),標準軸載在臨界荷位處產生的荷教應力計算為O- = 0.077r

36、6;-6/2-2 = 0.077 X 0.760°6 xO.26-2 = 0.966MPa因縱縫為設拉平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數% =0.87 o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& =N； =(19985088)附=2.601。 根據公路等級，山公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)附錄B,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(=1.30按式（B.L 2）,荷載疲勞應力計算為b” =krkt kc（yrs =0.87 x 2.601 x 1.30 x 0.966 = 2.848MPn JJ4、溫度疲勞應力由公路水泥碎路面設計規范

37、(JTGD40-2002)表3. 0.8, IV區最大溫度梯 度區88C/% 板長，=5吃/" = 5/0.760 = 6.582由圖B. 2. 2可查普通混凝土板 厚力= 0.26帆，乩=0.58,按式(B.2.2),最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力計算為1x10" x 31000 x0.26x882x0.58 = 2.057溫度疲勞應力系數：，按式(B.2.3)計算為攵=-L / 頻 | -b =-x 0.841x1-0.058 = 0.490."J J 2.057 L I 5 ) J再由式(B2.1)計算溫度疲勞應力為% = k- = 0.490 x 2

38、.057 = 1.009M& 5、可靠度計算由公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)表3. 0.1,高速公路的安全 等級為一級，相應于一級安全等級的變異水平等級為低級，目標可靠度為95%, 再根據查的目標可靠度變異水平等級，查公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)表3. 0.3,確定可靠度系數%=1.26 ,按式(3. 0. 3)yr (o-/(r + (7/z. ) = 1.26 x(2.848 + 1.009 ) = 4.86MPn < fr =5.OMPn因而所選的普通混凝土面層厚度h = 0.26/n,可以承受設計基準期內荷載應 力和溫度應力的綜合疲勞

39、作用。(三)潮濕狀態1、初擬路面結構查公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)表4. 4. 6,初擬普通水泥混 泥土路面層厚度為h=0. 26m,基層選用水泥穩定碎石(水泥用量為5%),厚為 hkO. 22m。底基層厚度為hLO. 20m的級配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬為3. 75m,長為5. Onu縱縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿假縫。2、材料參數的確定（1）混泥土的設計彎拉強度與彈性模量按公路水泥碎路面設計規范（JTGD40-2002）表3. 0. 6,取普通混泥土面 層的彎拉強度標準值力=5MPa ,相應彎拉彈性模量標準值為心=31G4（2） 土基的回彈模量參照公路水泥砂

40、路面設計規范（JTGD40-2002）附錄F,路基回彈模量取 &）=26M&。查附錄F.2,水泥穩定粒料基層回彈模量取片=1500M網,天然砂礫回彈模量取2=250 一按式（B.L5）計算基層頂面當量回彈模量如下:_h：Ei+h；E, _ 0.222 lt二一x15OO+O.2O2x25O0.222 +0.202= 934.389MP。八 EJr： E.hi (/l + h. )211.12124 Eh EM1500x 0.223 + 250x0.2()3 +(0.22+ 0.20*1212+1500x0.22 250x0.20-I= 3.413MN/毀“"2x3.4

41、13 mg"934.389a = 6.22/-C.45I'國 =1一1.4E =ahbE1-L44x3.895 x 0.353 0739 x 26 x=6.22 x934.38926r 934.389 V04526-0.55=0.799=4.346(934.389 1/ I。- on=162.09M&26普通混凝土面層的相對剛度半徑按（B.L3-2）計算為r = 0.537/23 層=0.537x0,26x叫也=0.805小Et 162.093、荷載疲勞應力計算按式（B. 1.3）,標準軸教在臨界荷位處產生的荷教應力計算為,=0.077丹7尸=0.077x0,805-

42、 x0.26-2 = 1 .OOOMPrz因縱縫為設拉平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數1=。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和=N'； = (19985088.9)° °57 = 2.601 o 根據公路等級，由公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)附錄B,考慮偏 載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(=L30按式(B. 1.2),荷載疲勞應力計算為。 A b小=0.87 x 2.601 xl.30x 1.000 = 2.948MPrtJf4、溫度疲勞應力由公路水泥砂路面設計規范(JTGD40-2002)表3. 0.8, IV

43、區最大溫度梯 度區88川。板長，=5川,/ = 5/0.805 = 6.216由圖B. 2. 2可查普通混凝土板 厚力=0.26m，冬=0.57,按式(B. 2.2),最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力計算為lxl0-5x 31000 x0.26x882x 0.57 = 2.021 MAz溫度疲勞應力系數左，按式(B.2.3)計算為(=區|"止鼻 一小=?xfo.841x(空當 -0.058 = 0.485.(/J J 2.021 L I 5 ) J再由式(B2. 1)計算溫度疲勞應力為區=k- =0.485 x 2.021 =0.979 5、可靠度計算由公路水泥砂路面設計規范(J

44、TGD40-2002)表3. 0.1,高速公路的安全 等級為一級，相應于一級安全等級的變異水平等級為低級，目標可靠度為95%, 再根據查的目標可靠度變異水平等級，查公路水泥碎路面設計規范(JTGD40-2002)表3. 0.3,確定可靠度系數 = 1.26 ,按式(3.0.3)y,. (crpr +) = 1.26 x(2.948 + 0.979 ) = 4.94"& < fr = 5.0MPa因而所選的普通混凝土面層厚度力= 626?，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。三、連續配筋混凝土面層縱向配筋計算1、計算參數混凝土強度等級為C40,查表F. 5,得混凝土抗拉強度標準值力二3. 5 (MPa),粘結剛度系數腦=34(MPa/mm),連續配筋混凝土干縮應變%二0.0002。選用HRB335螺紋鋼筋，直徑為：16mm,查附錄F. 4,得到彈性模量