实例：水混凝土路面设计计算.doc

1.路面类型的选择确定 本设计为二级公路，位于四川地区，公路自然区划为Ⅴ区,路基土为粘性土，设计路段碎石、砂砾、石灰、水泥供应丰富，拟采用普通水泥混凝土路面结构。 交通组成表 车型 前轴重 后轴重 后轴数 后轴轮组数 后轴距（m） 交通量 解放CA10B 19.40 60.85 1 双 — 69.34 黄河JN150 49 101.60 1 双 — 75.12 日野KB222 50.20 104.30 1 双 — 86.67 斯柯达706R 50 90 1 双 — 69.34 依士兹TD50 42.2 80 1 双 — 57.78 吉尔130 25.75 59.50 1 双 — 109.78 交通SH361 60 2*110 2 双 130 92.45 小汽车 866.72 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示。 ① 轴载换算： 式中 ：——100KN的单轴—双轮组标准轴载的作用次数； —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； —各类轴型i级轴载的作用次数； —轴型和轴载级位数； —轴—轮型系数，单轴—双轮组时，；单轴—单轮时，按式计算；双轴—双轮组时，按式；三轴—双轮组时，按式计算。 轴载换算结果如表7-2所示。 表7-2 轴载换算结果 车型 解放CA10B 前轴 19.40 69.34 0 后轴 60.85 1 69.34 0.023 黄河JN150 前轴 35.00 75.12 0.35 后轴 70.15 1 75.12 96.83 日野KB222 前轴 50.2 86.67 0.58 后轴 104.3 1 86.67 169.98 斯柯达706R 前轴 50 69.34 0.439 后轴 90 1 69.34 12.85 依士兹TD50 前轴 42.20 57.78 0.023 后轴 57.78 吉尔130 前轴 25.75 109.78 0 后轴 59.50 1 109.78 0.023 交通SH361 前轴 60 92.45 9.95 后轴 2*110 1.07×10-5×Pi-0.22 92.45 90.76 381.808 ② 计算累计当量轴次 查《路线设计规范》得三级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，临界荷位处的车辆轮迹轮迹横向分布系数是0.54~0.62取0.54，，则： 查《水泥混凝土路面设计规范》水泥混凝土路面所承受的轴载作用，按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级，标准轴载累计作用次数大于1×106 时，属于重交通等级，故本设计属于重交通等级。 2.基层、垫层材料参数确定 （1） 基层 基层、应具有足够的强度和稳定性，在冰冻地区应具有一定的抗冻性。拟选用石灰粉煤灰稳定粒料为基层。配比为石灰：粉煤灰：稳定粒料=1：3：12，查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量。 （2） 垫层 垫层的作用有抗冻、排水、防止污染等，本设计处在山东地区，属于季节性冰冻地区，易发生冻胀、翻浆等现象，为了排出路面路基中滞留的自由水，确保路面结构稳定，避免冻害发生，在底基层下设置垫层。垫层采用石灰稳定土，其中石灰含量10%，查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量。 3.路面的结构厚度 （1） 初拟路面结构 查《水泥混凝土路面设计规范》可知三级公路的可靠度设计标准如表7-3。 表7-3 可靠度设计标准 安全等级 设计基准期（a） 目标可靠度（％） 目标可靠指标 变异水平等级 三级 20 85 1.04 中 表7-4水泥混凝土面层厚度的参考范围 交通等级 中等 轻 公路等级 二级 三、四级 三、四级 三、四级 变异水平等级 高 中 高 中 高 中 面层厚度（mm） 240～210 230～200 220～200 ≤230 ≤220 由表7-3，相应于安全等级四级的变异水平为中~高。根据三级公路、轻交通等级和中级变异水平等级，查表7-4 初拟普通混凝土面层厚度为22cm，基层厚18cm，垫层厚15cm。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.25m，长4m。 查《水泥混凝土路面设计规范》取普通水泥混凝土面层的弯拉强度标准为：，相应弯拉模量标准为：，路基土基回弹模量。 计算基层顶面当量回弹模量如下： 式中：——基层顶面的当量回弹模量； ——路床顶面的回弹模量； ——基层和底基层或垫层的当量回弹模量； ——基层和底基层或垫层的回弹