水泥混凝土路面设计(告诉你每一步骤以及相应的规范)

例题公路技术等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路安全等级一级二级三级四级设计基准期（a）30302020目标可靠度（％）95908580目标可靠指标1.641.281.040.84变异水平等级低低～中中中～高表3.0.1可靠度设计标准年平均增长率为%5rg交通等级特重重中等轻设计车道标准轴载累计作用次数Ne（104）＞2000100～20003～100＜3表3.0.5交通分级查表3.0.5可知，属重交通公路技术等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路安全等级一级二级三级四级设计基准期（a）30302020目标可靠度（％）95908580目标可靠指标1.641.281.040.84变异水平等级低低～中中中～高表3.0.1可靠度设计标准交通等级特重重公路等级高速一级二级高速一级二级变异水平等级低中低中低中低中面层厚度（mm）≥260≥250≥240270～240260～230250～220表4.4.6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）240～210230～200220～200≤230≤220表4.4.6水泥混凝土面层厚度的参考范围取面层厚度为22cm（22＋25）/2=23.54．3基层4．3．1基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。4．3．2基层类型宜依照交通等级按表4.3.2选用。混凝土预制块面层应采用水泥稳定粒料基层。表4.3.2适宜各交通等级的基层类型交通等级基层类型特重交通贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土基层重交通水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层中等或轻交通水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层基层类型厚度适宜的范围（mm）贫混凝土或碾压混凝土基层120～200水泥或石灰粉煤灰稳定粒料基层150～250沥青混凝土基层40～60沥青稳定碎石基层80～100级配粒料基层150～200多孔隙水泥稳定碎石排水基层100～140沥青稳定碎石排水基层80～100表4.3.5各类基层厚度的适宜范围取基层为水泥稳定粒料类（5%水泥用量），厚18cm。4.2垫层4．2．1遇有下述情况时，需在层基下设置垫层：——季节性冰冻地区，路面总厚度小于最小防冻厚度要求（表3.0.7）时，其差值应以垫层厚度补足；——水文地质条件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，宜设置排水垫层；——路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，可加设半刚性垫层。4．2．2垫层的宽应与路基同宽，其最小厚度为150mm。4．2．3防冻垫层和排水垫宜采用砂、砂砾等颗粒材料。半刚性垫层可采用低剂量无机结合料稳定粒料或土。取垫层为0.15m低剂量无机结合料稳定土4．4．3普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。4．4．4纵向接缝的间距按路面宽度在3.0～4.5m范围内确定。碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时，可不设纵向缩缝。4．4．5横向接缝的间距按面层类型和厚度选定：——普通混凝土面层一般为4～6m，面层板的长宽不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25m2；——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6～10m；——钢筋混凝土面层一般为6～15m。根据已知条件：路面宽9.0m，普通混凝土板宽4.5m，长度取5.0m。长宽比为：1.11，小于1.3，符合要求。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。3路面材料参数确定交通等级特重重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值（Mpa）5.05.04.54.0钢纤维混凝土的弯拉强度标准值（Mpa）6.06.05.55.0表3.0.6混凝土弯拉强度标准值4荷载疲劳应力4温度疲劳应力3．0．8水泥混凝土面层的最大温度梯度标准值Tg，可按照公路所在地的公路自然区划按表3.0.8选用。公路自然区划Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大温度梯度(℃/m)88～8390～9586～9293～98表3.0.8最大温度梯度标准值Tg注：海拔高时，取高值；湿度大时，取低值。公路技术等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路安全等级一级二级三级四级设计基准期（a）30302020目标可靠度（％）95908580目标可靠指标1.641.281.040.84变异水平等级低低～中中中～高表3.0.1可靠度设计标准变异水平等级目标可靠度（％）95908580低1.20～1.331.09～1.161.04～1.08—中1.33～1.501.16～1.231.08～1.131.04～1.07高—1.23～1.331.13～1.181.07～1.11表3.0.3可靠度系数注：变异系数在表3.0.2所示的变化范围的下限时，可靠度系数取低值；上限时，取高值。3．0．3水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态，其表达式采用式（3.0.3）。（3.0.3）rtrprrf)(式中：——可靠度系数，依据所选目标可靠度及变异水平等级按表3.03确定；σpr——行车荷载疲劳应力（Mpa），计算方法见附录B.1；σtr——温度梯度疲劳应力（Mpa），计算方法见符录B.2；fr——水泥混凝土弯拉强度标准值（Mpa），见3.0.6条。r