我国水泥路面设计方法

[12-11 16:59:52] 来源：http://www.tmgc8.com 工程设计 阅读：3936次

1、设计流程

2、荷载疲劳应力分析

    （1）临界荷位概念：最大荷载和温度梯度综合疲劳损坏最大的位置-临界荷位。
    （2）临界荷位位置：混凝土板的纵向边缘中部
    （3）荷载疲劳应力计算
     ①各类接缝的传荷系数及规范取值

接缝类型挠度传荷系数Ew（%）应力传荷系数kj 设传力杆胀缝 ≥60 ≤0.82 不设传力杆胀缝 50-55 0.84-0.86 设传力杆缩缝 ≥75 ≤0.75 设拉杆平口纵缝 35-55 0.80-0.91 设拉杆企口纵缝 77-82 0.72-0.74

②考虑轴载累计作用次数的疲劳应力系数

③标准轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力

；

④综合系数kc

综合系数kc 公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路 kc 1.30 1.25 1.20 1.10

3、基层顶面当量回弹模量和计算回弹模量

（1）新建公路：规范中采用三层体系，按等弯曲刚度原则换算回弹模量和厚度将基层和底基层（或垫层）换算为单层，公式为：

；；

；；；

（2）旧路加铺：原有沥青路面加铺水泥混凝土路面时

（3）路基和结构层参数

垫层和基层材料回弹模量经验参考值范围材料类型回弹模量（Mpa）材料类型回弹模量（Mpa）中、粗砂 80-100 石灰粉煤灰稳定粒料 1300-1700 天然砂砾 150-200 水泥稳定粒料 1300-1700 未筛分碎石 180-220

沥青碎石（粗粒式，20摄氏度）

600-800 级配碎石层
（垫层） 200-250 沥青混凝土（粗粒式，20摄氏度） 800-1200 级配碎石层
（基层） 250-350 沥青混凝土（中粒式，20摄氏度） 1000-1400 石灰土 200-700 多空隙水泥碎石
（水泥剂量9.5%-11%） 1300-1700 石灰粉煤灰土 600-900 多空隙水泥碎石（20摄氏度，沥青含量2.5%-3.5%） 600-800 www.tmgc8.com

4、温度疲劳应力

临界荷位处的温度应力：

；

5、设计标准

6、设计示例

公路自然区划Ⅱ区拟新建一条二级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽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，试设计该路面的厚度。

（1）交通分析

二级公路的设计基准期查表为20年，其可靠度设计标准的安全等级查表为三级。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表查表取0.39。取交通量年增长率为5％。设计基准期内的设计车道标准荷载累计作用次数按公式计算。

，属重交通等级；

（2）初拟路面结构

相应于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，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。纵缝为设拉杆平缝，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弯拉强度标准值查表为5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值查参考值表为31GP 。
根据中湿路基路床顶面回弹模量经验参考值表，取路基回弹模量为30MPa，根据垫层、基层材料回弹模量经验参考值表，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1300MPa。