2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  路面設(shè)計說明書</b></p><p>  Pavement design specification</p><p><b>  作 者 姓 名 </b></p><p><b>  專業(yè)、班級 : </b></p><p>  學(xué)

2、號 : </p><p><b>  指 導(dǎo) 教 師: </b></p><p>  設(shè) 計 時 間: 2011. 06.21 </p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  1基本設(shè)計資料2</b></p><p>

3、;  2 瀝青路面設(shè)計2</p><p>  2.1瀝青路面設(shè)計的內(nèi)容2</p><p>  2.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計原則2</p><p><b>  2.3軸載分析2</b></p><p>  2.3.1彎沉值設(shè)計指標及瀝青基層層底拉應(yīng)力2</p><p>  2.3.2半剛性基層層底

4、拉應(yīng)力2</p><p>  2.4 青混凝土路面設(shè)計方案一2</p><p>  2.4 .1結(jié)構(gòu)組合與材料選取2</p><p>  2.4.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度2</p><p>  2.4.3設(shè)計指標的確定2</p><p>  2.4.4 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計算2</p>

5、<p>  2.4.5 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定2</p><p>  2.5 青混凝土路面設(shè)計方案二2</p><p>  2.5 .1結(jié)構(gòu)組合與材料選取2</p><p>  2.5.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度2</p><p>  2.5 .3設(shè)計指標的確定2</p><p>  2.5.4

6、 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計算2</p><p>  2.5.5 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定2</p><p>  3 水泥混凝土路面設(shè)計2</p><p>  3.1 交通量分析2</p><p>  3.2 初擬路面結(jié)構(gòu)2</p><p>  3.3 確定材料參數(shù)2</p><p>  3.4

7、 計算荷載疲勞應(yīng)力2</p><p>  3.5 計算溫度疲勞應(yīng)力2</p><p>  3.6防凍厚度檢驗和接縫設(shè)計2</p><p>  3.7軟件計算結(jié)果2</p><p><b>  附圖2</b></p><p>  附圖一新建瀝青路面一和路面二結(jié)構(gòu)層設(shè)計圖2</p&g

8、t;<p>  附圖二水泥路面結(jié)構(gòu)圖2</p><p><b>  附圖三接縫2</b></p><p><b>  附圖四傳力桿2</b></p><p><b>  致 謝2</b></p><p><b>  參考文獻2</b&g

9、t;</p><p><b>  1基本設(shè)計資料</b></p><p>  某地(IV區(qū))擬建一級公路,設(shè)計年限為15年,土基為粉質(zhì)土,確定土基的稠度為1.10,回彈模量取36MPa,路基干濕狀態(tài)為中濕狀態(tài)。在雙輪組(或多輪組)貨車型號中自行選取,型號不少于7種日交通量自擬交通等級屬于重交通或特重交通. 公路技術(shù)等級為一級,為雙向四車道,車道系數(shù)η=0.5。根據(jù)可行

10、性研究報告確定路段所在地區(qū)的近期交通組成與交通量,預(yù)測交通量增長率前五年為γ=8.0%,中間五年γ=7.0%,后五年γ=6.0%.</p><p><b>  2 瀝青路面設(shè)計</b></p><p>  2.1瀝青路面設(shè)計的內(nèi)容</p><p>  瀝青路面設(shè)計包括原材料的調(diào)查與選擇、瀝青混合料配合比以及基層材料配合比設(shè)計、各項設(shè)計參數(shù)的測試

11、與選定、路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)層厚度驗算以及路面結(jié)構(gòu)方案的比選等。</p><p>  2.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計原則</p><p>  2.2.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件,密切結(jié)合當?shù)貙嵺`經(jīng)驗,將路基路面作為一個整體考慮,進行綜合設(shè)計。</p><p>  2.2.2 在滿足交通量和使用要求的前提下,應(yīng)遵循“因地制宜、合理選材、方便

12、施工、利于養(yǎng)護、節(jié)約投資”的原則進行路面設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇技術(shù)先進,經(jīng)濟合理,安全可靠的方案。</p><p>  2.2.3 應(yīng)結(jié)合當?shù)貙嵺`基礎(chǔ),積極推廣成熟的科研成果,積極、慎重地運用行之有效的新材料、新工藝、新技術(shù)。</p><p>  2.2.4 路面設(shè)計方案應(yīng)充分考慮沿線環(huán)境的保護、自然生態(tài)的平衡,有利于施工、養(yǎng)護工作人員的健康與安全。</p><p

13、>  2.2.5 為確保工程質(zhì)量,應(yīng)盡可能選擇有利于機械化、工廠化施工的設(shè)計方案..</p><p><b>  2.3軸載分析</b></p><p>  我國瀝青路面設(shè)計以雙輪組單軸載100kN為標準軸載,表示為BZZ-100。標準軸載的計算參數(shù)按表3-1確定。</p><p>  表3-1 標準軸載計算參數(shù)</p>&

14、lt;p>  2.3.1彎沉值設(shè)計指標及瀝青基層層底拉應(yīng)力</p><p>  ( 1 )當以設(shè)計彎沉值設(shè)計指標及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗算時,凡前、后軸軸載大于25kN的各級軸載的作用次數(shù)均換算成標準軸載的當量作用次數(shù)。</p><p>  式中:— 以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標時的標準軸載的當量次數(shù);</p><p>  — 被換算車型的各級軸載換算次

15、數(shù)(次/日);</p><p><b>  — 標準軸載();</b></p><p>  — 各種被換算車型的軸載();</p><p>  C1— 輪組系數(shù),單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38;</p><p><b>  C2— 軸數(shù)系數(shù)。</b></p><

16、p>  — 被換算車型的軸載級別。</p><p>  當軸間距離大于3m時,按單獨的一個軸載計算;當軸間距離小于3m時,雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計算:</p><p><b>  式中:m—軸數(shù)</b></p><p>  經(jīng)設(shè)計人員的調(diào)查近期交通組成與交通量</p><p>  表1-1 近期交通組成與交

17、通</p><p>  ( 2) 將交通量換算成軸載換算與累計軸載</p><p>  表2-2 軸載換算與累計軸載 </p><p>  以彎沉值和瀝青層的層拉應(yīng)力為設(shè)計指標時的軸載當量換算公式 N=∑C1C2ni(Pi/P)4.35 </p><p>  車型名稱為北京BJ130的單后軸貨車: n1=240, P=1

18、00</p><p>  N1=1.0×240×[6.4 _(〖〗^)/_D_Dd__________????________________</p><p>  車型名稱為東風(fēng)EQ245的雙后軸貨車:n2=680, P=100</p><p>  N2=680×[6.4×1.0×(32.70/100)4.35+1

19、.0×1.0×2×(33.60/100) 4.35]=45.48</p><p>  車型名稱為解放CA30A的雙后軸貨車:n3=2730, P=100</p><p>  N3=2730×[6.4×1.0×(29.50/100)4.35+1.0×1.0×2×(36.75/100) 4.35]=156

20、.47</p><p>  車型名稱為紅旗CA630的單后軸客車: n4=2120, P=100</p><p>  N4=2120×[6.4×1.0×(19.30/100)4.35+1.0×1.0×(27.90/100) 4.35]=18.8</p><p>  車型名稱為會客JT692A的雙后軸客車: n5=24

21、20, P=100</p><p>  N5=2420×[6.4×1.0×(28.40/100)4.35+1.0×1.0×1×(67.70/100) 4.35]=484.61</p><p>  車型名稱為黃海DD690的雙后軸客車: n6=3250,P=100</p><p>  N6=2000×

22、;[6.4×1.0×(56.00/100)4.35+1.0×1.0×2×(104.00/100) 4.35]=5771.72</p><p>  車型名稱為交通SH-141的拖掛車:n7=2520, P=100</p><p>  N7=1980×[6.4×1.0×(23.00/100)4.35+1.0

23、5;1.0×2×(63.50/100) 4.35]=570.43</p><p>  N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7=1.09+45.48+156.47+18.8+484.61+5771.72+570.43=7048.3</p><p>  根據(jù)軟件計算,得到當以設(shè)計彎沉值為指標及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時 : </p><p>  路面竣

24、工后第一年日平均當量軸次 : 7057</p><p>  設(shè)計年限內(nèi)的累計當量軸次: </p><p>  前五年的累計當量軸次:</p><p>  Ne1={[(1+8%)5-1] ×365/8%}×7048.3×0.5=7.55×106</p><p>  中間五年的累計當量軸次:<

25、/p><p>  Ne2={[(1+7%)5-1] (1+8%)4 ×365/7%}×7048.3×0.5=1.08×107</p><p>  最后五年的累計當量軸次:</p><p>  Ne3={[(1+6%)5-1] (1+8%)4(1+7%)5 〖〗__D_Dd__________????_______</p&g

26、t;<p>  設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 </p><p>  = Ne1+ Ne2+ Ne3=7.55×106 〖〗__D_Dd__________????_</p><p>  根據(jù)軟件計算, 得到設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 3.30×107</p><p>  參考教材P380頁,由上面的計算結(jié)果 =

27、3.26×107 D_Dd__故根據(jù)交通等級標準可以判定該交通量屬于特重交通。</p><p>  2.3.2半剛性基層層底拉應(yīng)力</p><p>  驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計當量軸次時,凡軸載大于50KN的各級軸載的作用次數(shù)均按下式換算成標準軸載的當量作用次數(shù)。</p><p>  式中:— 以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標時的標準軸載的當量

28、次數(shù);</p><p>  — 被換算車型的各級軸載換算次數(shù)(次/日);</p><p><b>  — 標準軸載();</b></p><p>  — 各種被換算車型的軸載();</p><p>  —輪組系數(shù),雙輪組為1.0,單輪組為18.5,四輪組為0.09。</p><p><b&g

29、t;  —軸數(shù)系數(shù)</b></p><p>  車型名稱為北京BJ130的單后軸貨車: n1=240, P=100</p><p>  N1=1.0×240×[16.8 _(〖〗^)/_D_Dd__________????___________</p><p>  車型名稱為東風(fēng)EQ245的雙后軸貨車:n2=680, P=100&l

30、t;/p><p>  N2=680×[16.8×1.0×(32.70/100)8+1.0×1.0×2×(33.60/100) 8]=1.86</p><p>  車型名稱為解放CA30A的雙后軸貨車:n3=2730, P=100</p><p>  N3=2730×[16.8×1.0

31、5;(29.50/100)8+1.0×1.0×2×(36.75/100) 8]=4.71</p><p>  車型名稱為紅旗CA630的單后軸客車: n4=2120, P=100</p><p>  N4=2120×[16.8×1.0×(19.30/100)8+1.0×1.0×(27.90/100) 8]=0.

32、15</p><p>  車型名稱為會客JT692A的雙后軸客車: n5=2420, P=100</p><p>  N5=2420×[16.8×1.0×(28.40/100)8+1.0×1.0×1×(67.70/100) 8]=87.01</p><p>  車型名稱為黃海DD690的雙后軸客車: n6=

33、3250,P=100</p><p>  N6=2000×[16.8×1.0×(56.00/100)8+1.0×1.0×2×(104.00/100) 8]=5832.13</p><p>  車型名稱為交通SH-141的拖掛車:n7=2520, P=100</p><p>  N7=1980×[1

34、6.8×1.0×(23.00/100)8+1.0×1.0×2×(63.50/100) 8]=104.97</p><p>  故N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7=0.01+1.87+4.71+0.15+87.01+5832.13+104.97=6031</p><p>  根據(jù)軟件計算,得到當以半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時 :<

35、/p><p>  路面竣工后第一年日平均當量軸次 : 6032</p><p>  設(shè)計年限內(nèi)的累計當量軸次: </p><p>  前五年的累計當量軸次:</p><p>  Ne1={[(1+8%)5-1] ×365/8%}×6031×0.5=6.4×106</p><p>

36、;  中間五年的累計當量軸次:</p><p>  Ne2={[(1+7%)5-1] (1+8%)4 ×365/7%}×6031×0.5=0.96×107</p><p>  最后五年的累計當量軸次:</p><p>  Ne3={[(1+6%)5-1] (1+8%)4(1+7%)5 1.06×365/6%}

37、5;6031×0.5=1.25×107</p><p>  設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 </p><p>  = Ne1+ Ne2+ Ne3=6.4×106+0.96×107+1.25×107=2.85×107</p><p>  根據(jù)軟件計算, 得到設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 2.83&

38、#215;107</p><p>  參考教材P380頁,由上面的計算結(jié)果 = 2.85×107 D_Dd__________?ð??____________</p><p>  2.4 青混凝土路面設(shè)計方案一</p><p>  2.4 .1結(jié)構(gòu)組合與材料選取</p><p>  根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》,并考慮

39、公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應(yīng),路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土(15mm),基層采用水泥穩(wěn)定碎石(厚度待定),底層采用石灰土(200mm),采用三層式瀝青混凝土面層,表層采用細粒式密級配瀝青混凝土(30mm),中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土(50mm),下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土(70mm)。</p><p>  2.4.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度</p><p>  土基

40、回彈模量的確定可根據(jù)查表法查得。各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強度已 </p><p>  參照規(guī)范給出的推薦值確定。見表2-4。</p><p>  表2-4 結(jié)構(gòu)組合參數(shù)</p><p>  2.4.3設(shè)計指標的確定</p><p>  2.4.3.1設(shè)計彎沉值(按彎沉值和層低拉應(yīng)力進行計算)</p><p&g

41、t;  (1)公路為一級,則公路等級系數(shù)取1.0;面層是瀝青混凝土,則面層類型的系數(shù)取1.0;路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面,則路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)取1.0。</p><p>  式中: — 設(shè)計彎沉值</p><p>  — 設(shè)計年限內(nèi)的累計當量年標準軸載作用次數(shù)</p><p>  — 公路等級系數(shù),一級公路為1.0</p><p>  — 面

42、層類型系數(shù),瀝青混凝土面層為1.0</p><p>  — 基層類型系數(shù),半剛性基層為1.0</p><p>  ﹙2﹚各層材料按容許層底拉應(yīng)力,按下列公式計算:</p><p>  式中 : — 路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強度(Mpa);</p><p>  — 路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力,即該材料能承受設(shè)計年限</p><p

43、><b>  次加載的疲勞</b></p><p>  彎拉應(yīng)力(Mpa);</p><p>  — 抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)。</p><p>  對瀝青混凝土面層的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p>  對無機結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p>  對無

44、機結(jié)合料穩(wěn)定細土類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p>  表2-5 結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力</p><p>  2.4.3.2設(shè)計彎沉值(按半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力進行計算)</p><p>  (1)公路為一級,則公路等級系數(shù)取1.0;面層是瀝青混凝土,則面層類型的系數(shù)取1.0;路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面,則路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)取1.0。</p>&

45、lt;p>  式中: — 設(shè)計彎沉值</p><p>  — 設(shè)計年限內(nèi)的累計當量年標準軸載作用次數(shù)</p><p>  — 公路等級系數(shù),一級公路為1.0</p><p>  — 面層類型系數(shù),瀝青混凝土面層為1.0</p><p>  — 基層類型系數(shù),半剛性基層為1.0</p><p><b> 

46、 所以 </b></p><p>  ﹙2﹚各層材料按容許層底拉應(yīng)力,按下列公式計算:</p><p>  式中 : — 路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強度(Mpa);</p><p>  — 路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力,即該材料能承受設(shè)計年限</p><p><b>  次加載的疲勞</b></p&g

47、t;<p>  彎拉應(yīng)力(Mpa);</p><p>  — 抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)。</p><p>  對瀝青混凝土面層的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p>  對無機結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p>  對無機結(jié)合料穩(wěn)定細土類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p&g

48、t;  表2-5 結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力</p><p>  2.4.4 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計算</p><p>  新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算</p><p>  公 路 等 級 : 一級公路</p><p>  新建路面的層數(shù) : 5 </p><p>  標 準 軸 載 : BZZ-100</p>

49、;<p>  路面設(shè)計彎沉值 : 18.8 (0.01mm)</p><p>  路面設(shè)計層層位 : 4 </p><p>  設(shè)計層最小厚度 : 20 (cm)</p><p>  按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 :</p><p>  LD= 18.8 (0.01mm)</p><p>  H( 4

50、 )= 35 cm LS= 20.4 (0.01mm)</p><p>  H( 4 )= 40 cm LS= 18.5 (0.01mm)</p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(僅考慮彎沉)</p><p>  按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度 :</p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(第 1 層底面

51、拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(第 5

52、 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p><b>  路面設(shè)計層厚度 :</b></p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(僅考慮彎沉)</p><p>  H( 4 )= 39.2 cm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p>  驗算路面防凍厚度 :</p><p>  路面最小

53、防凍厚度 50 cm</p><p>  驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .</p><p>  2.4.5 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定</p><p>  根據(jù)計算內(nèi)容,最終確定各個結(jié)構(gòu)層的厚度. 路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土(15mm),基層采用水泥穩(wěn)定碎石(39.2mm),墊層土采用石灰土(200mm),采用三層式瀝青混凝土面層,表層采用細粒式密級配瀝青混凝土

54、(30mm),中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土(50mm),下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土(70mm)。</p><p>  2.5 青混凝土路面設(shè)計方案二</p><p>  2.5 .1結(jié)構(gòu)組合與材料選取</p><p>  根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》,并考慮公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應(yīng),路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土(160mm),基層采用水泥穩(wěn)定碎石

55、(厚度待定),底層采用石灰土(220mm),采用三層式瀝青混凝土面層,表層采用細粒式密級配瀝青混凝土(30mm),中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土(60mm下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土(70mm)。</p><p>  2.5.2 各層材料的抗壓模量和劈裂強度</p><p>  土基回彈模量的確定可根據(jù)查表法查得。各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強度已知參照規(guī)范給出的推薦值確定。見表2-

56、4。</p><p>  表2-4 結(jié)構(gòu)組合參數(shù)</p><p>  2.5 .3設(shè)計指標的確定</p><p><b>  ﹙1﹚設(shè)計彎沉值</b></p><p>  公路為一級,則公路等級系數(shù)取1.0;面層是瀝青混凝土,則面層類型的系數(shù)取1.0;路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面,則路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)取1.0。</p

57、><p>  式中: — 設(shè)計彎沉值</p><p>  — 設(shè)計年限內(nèi)的累計當量年標準軸載作用次數(shù)</p><p>  — 公路等級系數(shù),一級公路為1.0</p><p>  — 面層類型系數(shù),瀝青混凝土面層為1.0</p><p>  — 基層類型系數(shù),半剛性基層為1.0</p><p><

58、;b>  所以 </b></p><p>  ﹙2﹚各層材料按容許層底拉應(yīng)力,按下列公式計算:</p><p>  式中 : — 路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強度(Mpa);</p><p>  — 路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力,即該材料能承受設(shè)計年限</p><p><b>  次加載的疲勞</b>&

59、lt;/p><p>  彎拉應(yīng)力(Mpa);</p><p>  — 抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)。</p><p>  對瀝青混凝土面層的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p>  對無機結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p><p>  對無機結(jié)合料穩(wěn)定細土類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù): </p>

60、<p>  表2-5 結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力</p><p>  2.5.4 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計算</p><p>  按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 :</p><p>  LD= 18.8 (0.01mm)</p><p>  H( 4 )= 35 cm LS= 20.2 (0.01mm)</p><p&g

61、t;  H( 4 )= 40 cm LS= 18.4 (0.01mm)</p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(僅考慮彎沉)</p><p>  按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度 :</p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(第

62、2 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)</p><p><b>  路面設(shè)計層

63、厚度 :</b></p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(僅考慮彎沉)</p><p>  H( 4 )= 38.9 cm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力)</p><p>  驗算路面防凍厚度 :</p><p>  路面最小防凍厚度 50 cm</p><p>  驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍

64、要求 .</p><p>  2.5.5 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定</p><p>  根據(jù)計算內(nèi)容,最終確定各個結(jié)構(gòu)層的厚度. 路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土(15mm),基層采用水泥穩(wěn)定碎石(38.9mm),墊層土采用石灰土(220mm),采用三層式瀝青混凝土面層,表層采用細粒式密級配瀝青混凝土(30mm),中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土(60mm),下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土(70mm

65、)。</p><p>  3 水泥混凝土路面設(shè)計</p><p><b>  3.1 交通量分析</b></p><p>  由于路面有一個收費站,各種油類對瀝青會有不同程度的污染且宜有車轍,其要求采用水泥混凝土路面。所以,進行普通水泥混凝土路面設(shè)計。</p><p>  ﹙1﹚標準軸載與軸載換算</p>

66、<p>  我國公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范以汽車軸重為100kN的單軸荷載作為設(shè)計標準軸載,表示為BZZ—100。凡前、后軸載大于40KN(單軸)的軸數(shù)均應(yīng)換算成標準軸數(shù),換算公式為:</p><p>  式中: — 100KN的單軸—雙輪組標準軸數(shù)的通行次數(shù);</p><p>  — 各類軸—輪型;級軸載的總重(KN);</p><p>  — 軸型和

67、軸載級位數(shù);</p><p>  —各類軸—輪型i級軸載的通行次數(shù);</p><p><b>  —軸—輪型系數(shù)。</b></p><p>  表3-1 近期交通組成與交通量</p><p>  將交通量換算成軸載換算與累計軸載</p><p>  表2-2 軸載換算與累計軸載</p>

68、<p>  則設(shè)計年限內(nèi)設(shè)計車道的標準軸載累計作用次數(shù):</p><p>  式中: — 標準軸載累計當量作用次數(shù);</p><p>  t — 設(shè)計基準年限;</p><p>  γ — 交通量年平均增長率,由材料知,γ=0.087;</p><p>  η — 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù),如下表3-2。</

69、p><p>  表3-2 混凝土路面臨界荷位車輛輪跡橫向分布系數(shù)</p><p>  前十年的累計當量軸次:</p><p>  Ne1={[(1+8%)10-1] ×365/8%}×2473.5×0.2=2.616 ×106</p><p>  中間十年的累計當量軸次:</p><p

70、>  Ne2={[(1+7%)10-1] (1+8%)9 D_Dd__________????________</p><p>  最后十年的累計當量軸次:</p><p>  Ne3={[(1+6%)5-1] (1+8%)9(1+7%)10 〖〗____________________________</p><p>  設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次

71、 </p><p>  = Ne1+ Ne2+ Ne3=(2.616+5.814+9.921)×106=1.835×107</p><p>  根據(jù)軟件計算, 得到設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 : 1.835×107</p><p>  參考教材P459頁,由上面的計算結(jié)果1.835×107 (〖〗^〖〗^)/(〖〗

72、^)//()_D_Dd_</p><p>  3.2 初擬路面結(jié)構(gòu)</p><p>  因為交通量100×104<1835×104<2000×104次,故可知交通屬于重交通。由以上可知相應(yīng)于安全等級為三級的變異水平等級為中級,根據(jù)一級公路、重交通等級和中級變異水平等級。查規(guī)范知:初擬普通混凝土面層厚為230mm;基層選用水泥穩(wěn)定粒料,厚為180mm;墊層為16

73、0mm的低劑量無機結(jié)合穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.75m;長為4.5m。</p><p>  3.3 確定材料參數(shù)</p><p>  取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為5.0Mpa,相應(yīng)彎拉彈性模量標準值為31Gpa;路基回彈模量為29Mpa;低劑量無機結(jié)合穩(wěn)定土墊層回彈模量去600Mpa;水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300Mpa。</p><p>  

74、基層頂面當量的回彈模量值計算如下:</p><p><b>  =MPa</b></p><p><b>  =2.77MMN</b></p><p>  =(12 =0.322m </p><p><b>  ==4.30</b></p><p>&

75、lt;b>  =0.79</b></p><p><b>  =153MPa</b></p><p>  普通混凝土面層的相對剛度半徑為:</p><p><b>  =0.760m</b></p><p>  3.4 計算荷載疲勞應(yīng)力</p><p>  

76、根據(jù)一級公路、重交通,由《路基路面工程》查得初擬普通混凝土面層厚度為0.185m。</p><p><b>  由下列公式求得:</b></p><p>  式中 γ— 混凝土板的相對剛度半徑(m);</p><p>  H— 混凝土板的厚度(m);</p><p>  Ec— 水泥混凝土的彎沉彈性模量(Mpa);&

77、lt;/p><p>  σp— 標準軸載Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力(Mpa);</p><p>  kr— 考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù),縱縫為設(shè)桿拉的平縫,kr=0.87 ~0.92,縱縫為不設(shè)桿拉的平縫或自由邊界kr=1.0,縱縫為設(shè)桿拉的企口縫,kr=0.76 ~0.84,;</p><p>  kc— 考慮偏載和動載因素對路面疲勞損壞影響綜合系數(shù),按公

78、路等級查下表3-3;</p><p>  表3-3 綜合系數(shù)kc </p><p>  σps— 標準軸載Ps在四邊自由板的臨界荷載處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力(Mpa)。 </p><p><b>  = ,=2.33</b></p><p>  根據(jù)公路等級,考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜和系數(shù),則

79、荷載疲勞應(yīng)力為:=2.33×0.87×1.25×1.045=2.65MPa </p><p>  3.5 計算溫度疲勞應(yīng)力</p><p>  由《路基路面工程》知,IV區(qū)最大溫度梯度取88﹙℃/m﹚。板長4.5m,L/r=4.5/0.760=5.92;已知混凝土板厚0.185m,Bx=0.63。 &l

80、t;/p><p>  則可知最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力: </p><p>  式中: αc— 混凝土的溫度線膨脹系數(shù) ;</p><p>  Tg — 最大溫度梯度,Tg=88°c/m;</p><p>  Bx— 綜合溫度翹區(qū)應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù);</p><p> 

81、 σtm— 最大溫度梯度時土板的溫度翹取應(yīng)力(Mpa)。</p><p><b>  =</b></p><p>  溫度疲勞系數(shù) ,式中a,b和c為回歸系數(shù),按所在地區(qū)公路自然區(qū)劃查下表 3-4。</p><p>  表3-4 回歸系數(shù)a,b和c</p><p><b>  =</b><

82、/p><p><b>  =5</b></p><p>  則溫度疲勞應(yīng)力:δt=0.505 </p><p>  綜合,一級公路的安全等級為三級,相應(yīng)于三級的安全等級的變異水平等級為中級,目標可靠度為85﹪。再根據(jù)查得的目標可靠度和變異水平等級,確定可靠度系數(shù)。</p><p><b>  ,故滿足要求。<

83、/b></p><p>  3.6防凍厚度檢驗和接縫設(shè)計</p><p><b>  ﹙1﹚防凍厚度檢驗</b></p><p>  由《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》知,路面防凍厚度為0.5m,而設(shè)計路面總厚度為0.60m,由于0.5<0.60,故滿足設(shè)計要求。</p><p><b>  ﹙2﹚接

84、縫設(shè)計</b></p><p>  為避免由溫度產(chǎn)生的應(yīng)力破壞,所以,在混凝土板中設(shè)置橫縫與縱縫,這段路為重交通,縫中設(shè)拉桿,拉桿長0.5m,直徑22mm,每隔40cm設(shè)置一個。</p><p><b>  橫向脹縫</b></p><p>  縫隙寬20mm,縫隙上部5cm深度內(nèi)澆填縫料拉桿的半段固定在混凝土內(nèi),另</p&g

85、t;<p>  一半涂以瀝青,套上長約10cm的塑料套筒,筒底與桿端之間留有3cm空隙,用木屑與彈性材料填充。</p><p><b>  橫向縮縫</b></p><p>  縮縫采用假縫,縫隙寬5mm,深度為5cm.</p><p><b>  施工縫</b></p><p>  

86、施工縫采用平頭縫或企口縫的構(gòu)造形式,縫上深5cm,寬為5mm的溝槽,內(nèi)澆</p><p><b>  填縫料。</b></p><p><b>  橫縫的布置</b></p><p>  縮縫間距一般為5m,混凝土路面設(shè)置脹縫。</p><p><b>  縱縫的設(shè)置</b>&

87、lt;/p><p>  在平行于混凝土路面行車方向設(shè)置縱縫,縫間距3.75cm,設(shè)置為假縫帶拉桿形式,</p><p>  縫的上部留有5cm的縫隙,內(nèi)澆注填縫料,縫與橫縫一般做成垂直正交,使混凝土具有90°的角隅。</p><p><b>  3.7軟件計算結(jié)果</b></p><p><b>  水泥

88、混凝土路面設(shè)計</b></p><p>  設(shè) 計 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計</p><p>  公 路 等 級 : 一級公路</p><p>  變異水平的等級 : 中 級</p><p>  可 靠 度 系 數(shù) : 1.2 </p><p>  面 層 類 型 : 普通

89、混凝土面層</p><p>  序號 分段時間(年) 交通量年增長率</p><p>  1 10 8 %</p><p>  2 10 7 %</p><p>  3

90、 10 6 %</p><p>  行駛方向分配系數(shù) .5 車道分配系數(shù) .5 </p><p>  輪跡橫向分布系數(shù) .2 </p><p>  混凝土彎拉強度 5 MPa 混凝土彎拉模量 31000 </p><p>

91、  混凝土面層板長度 4.5 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 Ⅳ</p><p>  面層最大溫度梯度 88 ℃/m 接縫應(yīng)力折減系數(shù) .8 </p><p>  基(墊)層類型----新建公路土基上修筑的基(墊)層</p><p>  層位 基(墊)層材料名稱 厚度(mm) 回彈模量(MPa

92、)</p><p>  1 水泥穩(wěn)定粒料 180 1500 </p><p>  2 石灰土 160 500 </p><p>  3 土基 150 </p><

93、p>  基層頂面當量回彈模量 ET= 369.6 MPa</p><p>  HB= 230 r= .541 SPS= 1.01 SPR= 2.29 </p><p>  BX= .67 STM= 2.11 KT= .5 STR= 1.05 </p>&l

94、t;p>  SCR= 3.34 GSCR= 4.01 RE=-19.8 %</p><p>  設(shè)計車道使用初期標準軸載日作用次數(shù) : 2705 </p><p>  路面的設(shè)計基準期 : 30 年</p><p>  設(shè)計基準期內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù) : 1849745 </p><p>  路面承受的

95、交通等級 :重交通等級</p><p>  基層頂面當量回彈模量 : 369.6 MPa</p><p>  混凝土面層設(shè)計厚度 : 230 mm</p><p>  驗算路面防凍厚度 : </p><p>  路面最小防凍厚度 500 mm</p><p>  新建基(墊)層總厚度 340 mm</p&g

96、t;<p>  驗算結(jié)果表明, 路面總厚度滿足路面防凍要求 .</p><p><b>  附圖</b></p><p>  附圖一新建瀝青路面一和路面二結(jié)構(gòu)層設(shè)計圖</p><p>  附圖二水泥路面結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>  附圖三接縫</b></p><

97、;p><b>  附圖四傳力桿</b></p><p><b>  致 謝</b></p><p>  課題在選題及進行過程中得到000老師的悉心指導(dǎo)。課程設(shè)計過程中,魏老師多次幫助我分析思路,開拓視角,在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。魏老師嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度,踏實堅韌的工作精神,將使我終生受益。再多華麗的言語也顯蒼白。在

98、此,謹向魏老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 </p><p>  其次,我要感謝幫助過我的同學(xué),他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計商的難題。同時也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。感謝我的室友們,我們一起經(jīng)歷過的聚散喜悲,一起走過的每一段路,我一生都不會忘記。友情的無私為我們的大學(xué)時光重重地寫下了無悔。</p><p>  最后再一次感謝所有在設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)&l

99、t;/p><p><b>  參考文獻</b></p><p>  鄧學(xué)鈞 路基路面工程(第二版).人民交通出版社,2005</p><p>  中華人民共和國行業(yè)標準:公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006).北京:人民交通出版社2006</p><p>  中華人民共和國行業(yè)標準:公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范(JT

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