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日野 KB-211 太脱拉 138 东风 EQ-140 黄河 JN362 跃进 230 147.55 131.4 90.0 190.0 48.5 100 80 69.3 127 33.3 1 2 1 1 1 123 74 1030 21 350 日野 KB-211 太脱拉 138 东风 EQ-140 黄河 JN362 跃进 230 路面设计以单轴双轮组BZZ--100KN作为标准轴载 ① 轴载换算:

16?P? Ns???iNi?i?

?100?i?1 式中 :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、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i级轴载的总重KN;

Ni—各类轴型i级轴载的作用次数; n—轴型和轴载级位数;

?i—轴—轮型系数,单轴时,?i=1;

双轴时,按式?i?1.07?10?5Pi

轴载换算结果如表所示 车型 解放CA10B 东风EQ140 黄河JN150 黄河 JN362 后轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 ?0.22n;

Pi(KN) 60.85 69.20 49.00 101.60 63 127 ?i 1.00 1.00 416.50 1.00 396.60 2.354×﹣106 Ni 900 360 492 492 21 21 ?iNi(i)16 0.15 2.34 2.26 634.26 5.13 0.06 PP跃进 230 日野KB211 太拖拉138 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 60.00 200.00 50.20 104.30 51.4 160 10381.70 2.086×﹣6 350 350 123 123 74 74 14.64 47.85 1.04 0.05 0.85 4.19 412.10 2.089×10 ﹣6480.80 3.066×﹣106 N???iNi(i?1nPi16) P712.37

② 计算累计当量轴次

根据设计规范,二级公路的设计基准期为20年,安全等级为一级,轮迹横向分布系数?是054~0. 62取0.62,gr?0.069,则

Ns(1?gr)t?1?365712.37?(1?0.069)30?1Ne????365?0.62?1032013gr0.069其交通量在100?104~2000?104中,故属重型交通。

K5+000~K6+300段,路基填土高度为0.8m ,调查得地下水埋深为1.4m。可知该路段属于潮湿(过湿)路段

(2) 潮湿(过湿)情况下水泥混凝土路面设计 ①初拟路面结构 方案选择:

方案A: ---------------------------------------

普通混凝土面层 260 mm ---------------------------------------

水泥稳定粒料 150 mm ---------------------------------------

多孔隙水泥碎石 200 mm ---------------------------------------

???? 土 基

方案B: ---------------------------------------

普通混凝土面层 260 mm ---------------------------------------

碾压混凝土 150 mm ---------------------------------------

级配碎砾石 150 mm --------------------------------------- 土 基

方案比选:

本公路交通等级为重交通,地处Ⅲ3区,根据造价情况,可以选为方案A

②路面结构和横断面

二级公路相应的安全等级为二级,变异水平为低。根据高速公路、重交通等级和低级变异水平等级,初拟普通混凝土面层厚度为26cm,基层采用水泥稳定粒料,厚15cm;底基层采用多孔隙水泥碎石,厚20cm。普通混凝土板的平面尺寸为长4.5m,宽度从中央分隔带至路肩依次为4.50m,4.25m,2.50m。纵缝为拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。

硬路肩混凝土面层与行车道等厚。

③确定基层顶面当量回弹模量Es,Etc

由设计资料土基回弹模量E0?32.00MPa,水泥稳定粒料E1?1500MPa,多孔隙水泥碎石E2?1000MPa

设计弯拉强度:fcm?5.0MPa,Ec?3.1?104MPa 计算基层顶面当量回弹模量如下:

2h12E1?h2E20.152?1500?0.202?1000 Ex???1180MPa 2h12?h20.152?0.2023E1h13E2h2(h1?h2)211?1 Dx???(?)

12124E1h1E2h21500?0.1531000?0.203(0.15?0.20)211???(?)?1121241500?0.151000?0.20 ?4.33(1MN?m)

12Dx312?4.331 hx?()?()3?0.35m3

Ex1180?Ex?0.45?1180?0.45??a?6.22?1?1.51()?6.22?1?1.51?()?4.368 ????E32??0??11 b?1?1.44(Ex?0.551180?0.55 )?1?1.44?()?0.802E03211E11803 Et?ahE0(x)3?4.368?0.3530.802?32?()?201.83MPa

E032bx

式中: Et——基层顶面的当量回弹模量,MPa; E0——路床顶面的回弹模量,

Ex——基层和底基层或垫层的当量回弹模量, E1,E2——基层和底基层或垫层的回弹模量, hx——基层和底基层或垫层的当量厚度, Dx——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度, h1,h2——基层和底基层或垫层的厚度, a?b——与

ExE0有关的回归系数

普通混凝土面层的相对刚度半径按式(B.1.3-2)计算为: r?0.537h(Ec)?0.537?0.26?(31000)?0.74?7m? Et201.831313④计算荷载疲劳应力?p

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: ?ps?0.077r0.6h?2?0.077?0.7470.6?0.26?2?0.956MPa

因纵缝为设拉杆平缝,接缝传荷能力的应力折减系数Kr?0.87。考虑设计基准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数

0.057Kf?Ne0.057?7457538?2.465

根据公路等级,考虑偏载和动载等因素,对路面疲劳损坏影响的综合系数Kc?1.30

按式(B.1.2),荷载疲劳应力计算为

?pr?KrKfKc?ps?0.87?2.465?1.30?0.956?2.665MPa ⑤温度疲劳应力

由《规范》查得Ⅳ区最大温度梯度取92(℃/m)。

?6.024 , 板长4.5m ,l?4.5r0.747 由图B.2.2可查普通混凝土板厚h?0.26cm,Bx?0.570。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:

?tm?acEchTg21?10?5?31000?0.26?92Bx??0.57?2.113MPa

2 温度疲劳应力系数Kt,按式(B.2.3)计算为 Kt??fr??tmc5.0?2.1131..323?a()?b?0.841?()?0.058?0.499 ?????tm?fr5.0???2.113 再由式(B.2.1)计算温度疲劳应力为 ?tr?Kt?tm?0.499?2.113?1.055MPa

查表3.0.1 ,高速公路的安全等级为一级,相应于一级安全等级的变异水平为低级,目标可靠度为95%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级,查表3.0.3,确定可靠度系数rr?1.33

按式(3.0.3)