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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。 （1） ； （2） （3） ； （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-双轮组轴型级轴载的总重（KN）； ——轴型和轴载级位数； ——各类轴型级轴载的作用次数； ——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=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 (KN) (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 后轴 45.10 1 756 0.0022 大客车 CA50 前轴 28.70 524.2 631 0 后轴 68.20 1 631 724.5634 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 大货车 JN150 前轴 49.00 416.5 776 3.5696 后轴 101.60 1 776 1000.3709 特大车日野 KB222 前轴 50.20 412.1 756 5.0711 后轴 104.30 1 756 1482.7596 拖挂车 五十铃 前轴 60.00 381.7 51 5.4918 后轴 100（3轴） 0 51 0 3224.84 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=∑0.5×1.0×3224.84=1612.42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Ne为： 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=0.25m, 基层选用水泥稳定碎石（水泥用量为5％），厚为h1=0.20m。垫层选用厚度为h2=0.15m的低剂量无机结合料稳定土。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为4.5m,长为5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆假缝。 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,相应弯拉弹性模量标准值为 （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。查附录F.2,水泥稳定粒料基层回弹模量取，低剂量无机结合料稳定土回弹模量取。 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 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。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，区最大温度梯度区88℃/m。 板长 由图B.2.2可查普通混凝土板厚,h=0.25m, Bx=0.68 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 按式（B.2.3）计算为 再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为 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