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第六章水泥混凝土路面设计1.设计资料新建永州至蓝山高速位于自然区划Ⅳ区，采用普通混凝路面设计，双向四车道，路面宽 26m，交通量年平均增长率为8.0%2.交通分析使用初期设计车道每日通过标准轴载作用次数N s根据昼夜双向交通量统计，有使用初期设计车道日标准轴载换算车型前后轴轴轮数Pi(kpa)轴载系数交通量N iδi (P i /100) 16δi Ni小客车前轴1–116000后轴1–123中客车前轴1–1500 SH130后轴1–21大客车前轴1–1400 CA50后轴1–21小货车前轴1–11000 BJ130后轴1–21中货车前轴1–1600 CA50后轴1–21中货车前轴1–1400 EQ140后轴1–21大货车前轴1–149400 JN150后轴1–21特大车前轴1–1日野后轴1–21300KB222拖挂车前轴1–1601200五十铃后轴3–21000〔小于 40KN的单轴和小于 80KN的双轴略去不计，方向分配系数为a=0.5 ，车道分配系数为 b=0.8 〕。
na i N i (Pi)16N s a bi 1100 ×使用年限内的累计标准轴次N e查?公路水泥混凝土路面设计标准? (JTG D40—2021) ，设计基准期为 t =30a ，临界荷位处轮迹横向分布系数取0.2, 交通量年平均增长率 g γ=8.0%，累计标准轴次〔使用年限内的累计标准轴次〕 ：N s [(1 g ) t1] 3657N eg 1.74 10故此路属于重交通等级3. 初拟路面结构查?公路水泥混凝土路面设计标准?(JTG D40—2021) 水泥混凝土面层厚度的参考范围：高速公路〔重交通等级〕平安等级为一级，变异水平为低级；按设计要求，根据路基的干湿类型，设计6 种方案，并进行方案比选。
枯燥状态方案一：(1) 初拟路面结构初拟水泥混凝土面层厚度 h=25cm 。
基层选用水泥稳定碎石，厚度 h 1=15cm 。
水泥混凝土面板厚度计算案例公路自然区划Ⅱ5区拟新修建一条一级公路，路基为粉质土，处于中湿状态。
拟修建普通水泥混凝土路面，行车道宽2×7.5m ，两侧硬路肩宽2×1.5m ，不设中间分隔带。
经交通调查和计算得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为1500次/日，交通量年平均增长率为6％。
当地水泥、石灰、碎石等材料供应充足，试设计该水泥混凝土路面。
解：1.交通分析由表1-28可知，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级。
查表1-32，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。
设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：()[]()[]22.006.0365106.011500 3651130⨯⨯-+⨯=⨯-+⨯=ηr t r s e g g N N 次610522.9⨯=与表1-33对照，属重交通等级。
2.初拟路面结构查表1-29，取相应于安全等级的变异水平等级为中级。
根据一级公路、重交通等级和中级变异水平等级，查表1-39，初拟普通混凝土面层厚度为0.24m 。
普通混凝土面板的平面尺寸采用宽4.5m ，长5.0m 。
纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
根据当地材料供应情况，基层选用水泥稳定碎石（水泥剂量取5％），厚0.20m 。
垫层选用0.15m 厚的石灰土（石灰剂量取10％）。
3.路基路面材料参数确定查表1-44，路基回弹模量取25MPa 。
查表1-45，石灰土垫层回弹模量取600 MPa ，水泥稳定碎石基层回弹模量取1300MPa 。
查表1-34，普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa ，由表1-43可得相应弯拉弹性模量标准值为31GPa 。
4.计算基层顶面当量回弹模量104815.020.015.060020.0130022222221222121=+⨯+⨯=++=h h E h E h E x （MPa ） ()1221122132231111412-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=h E h E h h h E h E D x ()123315.0600120.013001415.020.01215.060020.01300-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯++⨯+⨯= =3.083(MN-m) 328.01048/083.312/1233=⨯==x x x E D h （m ）471.425104851.1122.651.1122.645.045.00=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--E E a x 815.025104844.1144.1155.055.00=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--E E b x 15625104825328.0471.43/1815.03/100=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=E E E ah E x b x t （MPa ） 普通混凝土面层的相对刚度半径为： 752.01563100024.0537.0537.03/13/1=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=t c E E h r （m ）5.计算荷载疲劳应力标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力为：=⨯⨯==--26.026.024.0752.0077.0077.0h r ps σ 1.127（MPa ）因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。
目录1课程设计题目 (2)2课程设计主要内容 (2)3路面厚度计算 (2)3.1 交通分析 (2)3.2初拟路面结构 (4)3.3路面材料参数确定 (6)3.4 荷载疲劳应力 (10)3.5温度疲劳应力 (11)3.6验算初拟路面结构 (12)4接缝设计 (13)4.1纵向接缝 (13)4.2横向接缝 (14)5混凝土面板钢筋设计 (15)5.1 边缘补强钢筋 (15)5.2 角隅钢筋 (15)6材料用量计算 (15)6.1 面层 (15)6.2 基层 (16)6.3 垫层 (17)7 施工的方案及工艺 (15)泥混凝土路面设计计算书1课程设计题目水泥混凝土路面设计：此为城市主干道三级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽24m，经交通调查得知，设计车道使用初期轴载日作用次数为500。
试设计该路面结构。
2课程设计主要内容（1）结构组合设计；（2）材料组成设计；（3）混凝土板厚的确定；（4）板的平面尺寸确定；（5）接缝设计；（6）配筋设计；（7）材料用量计算；4路面厚度计算4.1交通分析根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012一94)，不同等级公路的路面结构设计安全等级及相应的设计基准期、可靠度指标和目标可靠度查规范可知：三级公路的设计基准期为30年，安全等级为四级。
混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分部系数表4-2由表4-2知，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.35 已知交通量设计年限内年增长率：8%。
荷载累计作用次数为：（次）4^10597.72335.036508.0]1)08.01[(500365]1)1[(30⨯=⨯⨯-+⨯=⨯⨯-+=ηr t r s e g g N N 交通量相轴载大小是路面设计的基本依据。
随着交通量增大，对路面使用性能和使用寿命的要求相应提高。
由此，在使用年限内对混凝土强度、面板厚度、基层类型和模量等方面提出了不同的技术要求。
为了区分各项要求在程度上的差别，按使用初期设计车道每日通过的标准铀载作用次数，将水泥混凝土路面承受的交通划分为特重、重、中等和轻四个等级，标准如下：公路混凝土路面交通分级表4-4由表4-4可得该公路属于重交通等级。
目录1课程设计题目 (2)2课程设计主要内容 (2)3路面厚度计算 (2)3。
1 交通分析 (2)3。
2初拟路面结构 (4)3.3路面材料参数确定 (6)3。
4 荷载疲劳应力 (10)3.5温度疲劳应力 (11)3。
6验算初拟路面结构 (12)4接缝设计 (13)4.1纵向接缝 (13)4。
2横向接缝 (14)5混凝土面板钢筋设计 (15)5。
1 边缘补强钢筋 (15)5.2 角隅钢筋 (15)6材料用量计算 (15)6。
1 面层 (15)6。
2 基层 (16)6.3 垫层 (17)7 施工的方案及工艺 (15)泥混凝土路面设计计算书1课程设计题目水泥混凝土路面设计：此为城市主干道三级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面,路面宽24m，经交通调查得知，设计车道使用初期轴载日作用次数为500。
试设计该路面结构. 2课程设计主要内容（1）结构组合设计；(2）材料组成设计；（3）混凝土板厚的确定；（4）板的平面尺寸确定；(5）接缝设计；（6）配筋设计;（7）材料用量计算；4路面厚度计算4。
1交通分析根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012一94)，不同等级公路的路面结构设计安全等级及相应的设计基准期、可靠度指标和目标可靠度查规范可知:三级公路的设计基准期为30年，安全等级为四级。
混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分部系数表4—2由表4—2知，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0。
35已知交通量设计年限内年增长率：8%。
荷载累计作用次数为：（次）4^10597.72335.036508.0]1)08.01[(500365]1)1[(30⨯=⨯⨯-+⨯=⨯⨯-+=ηr t r s e g g N N 交通量相轴载大小是路面设计的基本依据.随着交通量增大,对路面使用性能和使用寿命的要求相应提高.由此，在使用年限内对混凝土强度、面板厚度、基层类型和模量等方面提出了不同的技术要求。
为了区分各项要求在程度上的差别，按使用初期设计车道每日通过的标准铀载作用次数，将水泥混凝土路面承受的交通划分为特重、重、中等和轻四个等级，标准如下：公路混凝土路面交通分级表4—4由表4—4可得该公路属于重交通等级.4.2初拟路面结构由上表4—1知，安全等级为四级的道路对应的变异水平等级为低级.水泥混凝土面层厚度的参考范围表4—5根据三级公路、重交通等级和低级变异水平等级,由表4—5知,初拟普通混凝土面层厚度为220mm。
水泥混凝土路面厚度计算书一、原始资料公路自然区划：Ⅳ区公路等级：三级公路路基土质：粘质土路面宽度(m)： 6.5初期标准轴载：122交通量平均增长： 5板块厚度(m)：0.23基层厚度(m)：0.22垫层厚度(m)：0.15板块宽度(m)： 3.25板块长度(m)： 4路基回弹模量：30基层回弹模量：1300垫层回弹模量：600基层材料性质：刚性和半刚性纵缝形式：设拉杆企口缝温度应力系数： 3.25计算类型：普通水泥混凝土路面厚度计算二、交通分析根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P6表3.0.1《可靠度设计标准》，本道路的等级为三级公路，故设计基准期为20年，安全等级为四级。
由公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38表A.2.2《车辆轮迹横向分布系数》，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.62。
，交通量的年增长率为4%。
按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38公式A.2.2计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：Ne=Ns*[(1+gr)^t-1]*365*η/gr=912904.7次按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P7表3.0.5《交通分级》可确定轴载等级为：中等交通等级。
三、初拟路面结构初拟水泥混凝土路面厚度为：0.23m，基层选用刚性和半刚性材料，厚度为0.22m，垫层厚度为0.15m。
水泥混凝土面板长度为：4m，宽度为3.25m。
纵缝为设拉杆企口缝。
四、路面材料参数确定按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P8表3.0.6《混凝土弯拉强度标准值》可确定混凝土弯拉强度标准值为：4.5MPa。
根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P53表 F.3《水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值》可确定弯拉弹性模量为29000MPa。
路基回弹模量选用：30MPa。
基层回弹模量选用1300MPa。
常规水泥混凝土路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该设计项目位于山东，公路等级为高速公路，起点桩号为84k+331.5，终点桩号为106k+856.5。
根据交通荷载参数调查分析，初期设计车道的年平均日货车交通量（AADTT）为3800辆/日, 设计基准期为30.0年。
设计轴载为62.0kN，最重轴载为119.0kN。
随机调查3000辆2轴6轮及以上车辆中出现的单轴总轴数为4852, 由规范附录的表A.2.4，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.20，交通量年增长率为7.5%。
依据单轴轴载谱和相应的设计轴载当量换算系数，按式（A.2.2-2）计算得到设计车道使用初期的设计轴载日作用次数（Ns）为15,028,832,607,980。
按规范的式(A.2.4)，计算得到设计基准期内设计车道所承受的设计轴载累计次数(Ne)为113,439,978,792,934,000。
将设计基准期内设计车道的设计轴载累计次数转化为100kN轴载的累积作用次数，查表3.0.7，本公路属于极重交通等级。
2. 初拟路面结构与材料参数面层板采用普通混凝土, 厚度为260.0mm, 弯拉强度标准值为5.0MPa, 相应的弯拉弹性模量为3100MPa, 泊松比为0.15, 查附录E表E.0.3-2,粗集料为石英岩, 混凝土线膨胀系数取1.20E-005/℃。
基层选用碾压混凝土, 厚度为200.0mm, 弹性模量为143MPa, 泊松比为0.15。
路基土属于级配良好砾石, 查表E.0.1-1，弹性模量取值为250MPa, 查表E.0.1-2，湿度调整系数为0.80, 由此得到路床顶综合回弹模量为200.0MPa。
经路面结构分析，该路面为弹性地基双层板结构。
按规范式（B.2.4-1）至（B.2.4-4），计算得到弹性地基综合回弹模量（Et）为200.0MPa。
根据式（B.2.2-3），可得混凝土面层板的弯曲刚度Dc为4.6(MN•m)。
目录1课程设计题目 (1)2课程设计目的 (1)3课程设计主要内容 (1)4路面厚度计算 (1)4.1交通分析 (1)4.2初拟路面结构 (3)4.3路面材料参数确定 (4)4.4 荷载疲劳应力 (6)4.5温度疲劳应力 (7)4.6验算初拟路面结构 (8)5接缝设计 (8)5.1纵向接缝 (8)5.2横向接缝 (9)6混凝土面板钢筋设计 (10)6.1 边缘补强钢筋 (10)6.2 角隅钢筋 (11)7材料用量计算 (11)7.1 面层 (11)7.2 基层 (12)7.3 垫层 (13)8施工要求说明 (13)参考资料 (15)水泥混凝土路面设计计算书1课程设计题目水泥混凝土路面设计：公路自然区划Ⅱ区拟建一条一级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，双向四车道，经交通调查得知，设计车道使用初期轴载日作用次数为4500。
试设计该路面结构。
2课程设计目的通过课程设计巩固和加深所学的专业知识，熟悉相关的设计规范和施工规范，掌握实际工程结构设计的全过程。
使学生将所学的专业基础和专业课知识在课程设计过程中有机的联系在一起，为进行实际的工程设计奠定基础。
要求学生课程设计之后对相关的设计规范、施工和试验规范等有比较系统和全面的了解，综合解决水泥混凝土路面结构设计中的实际问题，深入理解水泥混凝土路面的设计理论，掌握设计方法。
3课程设计主要内容（1）结构组合设计；（2）材料组成设计；（3）混凝土板厚的确定；（4）板的平面尺寸确定；（5）接缝设计；（6）配筋设计；（7）材料用量计算；（8）施工要求说明。
（9）设计图纸为A3路面结构详图一张（手工绘图），要求整洁、规范，图幅和数量符合要求。
（10）附参考文献4路面厚度计算4.1交通分析根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012一94)，不同等级公路的路面结构设计安全等级及相应的设计基准期、可靠度指标和目标可靠度如下表：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 30 30 20 20 目标可靠度（%） 95 90 85 80 目标可靠指标 1.64 1.28 1.04 0.84 变异水平等级 低低~中中中~高由表4-1知，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级。
公路路面水泥混凝土配合比设计设计依据：《公路水泥混凝土路面施工技术规范》〔JTG F30—2003〕一、普通混凝土配合比设计1. 试配强度（弯拉强度）：fc=fr/〔1-1.04c v〕+ts=5/(1-1.04*0.13)+0.46*（5*0.13）按6组 6.081其中：f c为28天试配弯拉强度（Mpa）f r为设计弯拉强度标准值（Mpa）c v为弯拉强度变异系数，应按统计数据在下表的规定范围取值；无统S为弯拉强度试验样本的标准差（Mpa）2. 工作性：不同的施工工艺，最佳工作性要求不一样；坍落度SL一般在宜采用25-50mm，允许波动范围10mm～65mm之间。
3. 耐久性：〔1〕根据有无抗冻性、抗盐冻性要求及混凝土最大公称粒径，混凝土含气〔2〕根据耐久性要求的最大水灰比、最小单位水泥用量应符合下表规定。
最大水泥用量不宜大于400kg/m3 ，掺粉煤灰时，最大单位胶凝材料不宜大于注:掺粉煤灰，并有抗冰（盐）冻要求时，不得使用32.5级水泥。
严寒地区抗冻标号不宜低于F250，寒冷地区不宜低于F200。
4. 水灰（胶）比的计算和确定：〔1〕碎石或碎卵石混凝土W/C=1.5648/〔fc +1.0097-0.3595f s〕==0.38 按fs=8.2计算，按7.5为0.36〔2〕卵石混凝土W/C=1.2618/〔fc +1.5492-0.4709f s〕=其中：fs 为水泥实测28天抗折强度（Mpa）再根据耐久性要求复核、确定水灰（胶）比。
5. 砂率(SP)的确定：根据砂的细度模数和粗集料种类，按下表取值；在软做抗滑槽时，可增大1%～2%。
注;碎卵石可在碎石和卵石之间内插取值。
6. 确定单位用水量：根据粗集料种类和确定的坍落度，分别按下列公式计算（集料以自然风干状态计）。
碎石：W0 =104.97+0.309SL +11.27（C/W）+0.61S P=165.85取表4.1.2-4三轴最大153、小型机具150 滑模160故取153卵石：W0 =86.89+0.370SL +11.24（C/W）+1.00S P其中：W0为不掺外加剂与掺和料的混凝土单位用水量（kg/m3）掺外加剂的混凝土单位用水量按下式计算：W0W = W0（1-β）其中：β为所用外加剂的实测减水率（%）7. 确定单位水泥用量;根据水灰比公式反算，再根据耐久性要求复核、确定。
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例内容提要本文主要把《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011)中的计算每个示例，加上标题、要点、提示，便于学习和查阅.关键词公路水泥混凝土路面设计规范计算示例示例1 粒料基层上混凝土面板厚度计算要点（弹性地基单层板模型）序号路面结构厚度（m）备注1 普通水泥混凝土面层0.23 Fr=4.5 MPa2 级配碎石0。
20 E=300 MPa3 路基:低液限黏土查表E。
0.1—1 E=80 MPa距地下水位 1.2m,查表 E.0。
1—2 湿度调正系数0.75路床顶综合回弹模量 E=80×0.75=60 MPa（1）二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74。
8×104次中等交通荷载等级（2）板底当量回弹模量值 Et=120 MPa；（3）设计轴载 Ps=100 KN ；最重轴载 Pm=180 KN ；（4）设计厚度0.25m=计算厚度0。
24m+0.01m ；示例 2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算要点(弹性地基双层板模型）序号路面结构厚度（m) 备注1 普通水泥混凝土面层0.26 Fr=5。
0 MPa2 水泥稳定砂砾0。
20 E=2000 MPa3 级配砾石0。
18 E=250 MPa4 路基:低液限粉土查表E。
0.1-1 E=100 MPa距地下水位1.0m，查表E.0。
1-2 湿度调正系数0。
80路床顶综合回弹模量 E=100×0。
80=80 MPa（1）一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×104次重交通荷载等级;（2）板底当量回弹模量值 Et=125 MPa；（3）设计轴载 Ps=100 KN ；最重轴载 Pm=180 KN；（4）由面板、半刚性基层的弯曲刚度，求出路面结构总想对刚度半径rg，再计算面层、基层荷载、温度应力（下层板温度应力不需计算）;（5）设计厚度0.27m=计算厚度0.26m+0。
水泥混凝土路面设计计算案例
一、设计资料
某公路自然区划Ⅱ区拟新建一条二级公路，路基为粘性土，采用普通混凝土
路面，路面宽为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，试设计该路面厚度。
二、设计计算
（一）交通分析
二级公路的设计基准期查表10-17为20年，其可靠度设计标准的安全等级
查表10-17为三级，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表10-7取0.39取交
通量年增长率为5％.
设计基限期内的设计车道标准荷载累计作用次数按式（10-3）计算：
6
2010885.939.005
.0365]1)05.01[(2100365]1)1[(⨯=⨯⨯-+⨯=⨯-+⨯=ηr
t r s e g g N N 由表10-8可知，该公路属于重交通等级。
（二）初拟路面结构
相应于安全等级为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，查表10-1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％），厚度为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 。
纵缝为设计拉杆平缝（见图10-8
（a ）），横缝为设计传力杆的假缝（见图10-5（a ））。
（三）路面材料参数确定
查表10-11、表10-12，取重交通等级的普通混凝土面层弯拉强度标准值为
5.0MPa ，相应弯拉弹性模量为31GPa 。
根据中湿路基路床顶面当量回弹模量经验参考值表10-10，取路基回弹模量
为30MPa ，根据垫层、基层材料当量回弹模量经验参考值表10-9，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
1300MPs 。
按式（10-4）-（10-9），计算基层顶面当量回弹模量如下：
)(101315.018.015.060018.01300222
222
2122
2121MPa h h E h E h E =+⨯+⨯=++ )
(57.2)15
.0600118.013001(4)15.018.0(1215.060018.01300)11(4)(122123312
21122132311m MN h E h E h h h E h E Dx ⋅=⨯+⨯++⨯+⨯=++++=--
)(312.0)1013
57.212()12(31
31m E D h x x x =⨯== 293.4])301013(51.11[22.6])(51.11[22.645.045.00=-=-=--E E a x 792.0)30
1013(44.11)(44.1155.055.00=-=-=--E E b x )(165)301013(30312.0293.4)(31792.03100MPa E E E ah E x b
x t =⨯⨯⨯== 普通混凝土层面的相对刚度半径按式（10-14）计算：
)(677.0)165
31000(22.0537.0)(537.031
31m E E h r t c =⨯⨯==
（四）荷载疲劳应力
标准轴载在临界荷位处产生得到荷载应力按式（10-13）计算：
σPs =0.077r 0.60h -2=0.077×0.6770.60×0.22-2=1.259(MPa)
因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的折减系数K r =0.87.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K ƒ=N v e =(9.885×106)0.057=2.504.根据公路等
级，由表10-13得到考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合修正系数
K c =1.02.
荷载疲劳应力按式（10-11）计算：
σpr =k r kƒk c σps =0.87×2.504×1.20×1.259=3.29(MPa)
(五）温度疲劳应力
由表10-14，Ⅱ区最大温度梯度取88℃/m 。
板长5m ，l/r=5/0.677=7.39，普通
混凝土板厚h=0.22m ，由图10-13查得B x =0.71.按式（10-16）计算温度翘曲应力： )(14.271.02
8822.0310*******MPa B hT E x g
C c tm =⨯⨯⨯⨯⨯==-ασ 温度疲劳应力系数k t ，按式（10-17）计算：
53.0]041.0)0
.513.2(828.0[13.20.5])([32.1=-⨯=-=b f f k c r tm tm t
t σασ 再由式（10-15）计算温度疲劳应力：
σtr =k t σtm =0.53×2.13=1.13（MPa ）
查表10-17，二级公路的安全等级为三级、变异水平等级为中级，目标可靠度
为85％.再查表10-16，确定可靠度系数γr =1.13。
按式（10-18）计算：
σr （σpr +σtr ）=1.13（3.29+1.13）=4.99（MPa ）≤ƒr =5.0（MPa ）
所以，所选普通混凝土面层厚度为0.22m 满足设计基准期内荷载应力和温度应
力的综合疲劳应力要求。
水泥混凝土路面设计课程设计
一、目的
通过本课程设计，掌握水泥混凝土路面结构组成、各种接缝的构造以及混凝土板厚度的确定方法，了解混凝土路面设计内容、设计步骤。
二、设计资料
（1）某地区一级公路拟建水泥混凝土路面，设计为四车道，路基宽25.5m，行车道宽15m,设置中间带，经调查和预测：使用初期公路上的交通组成如下：解放CA500为500辆/d,东风EQ140为2000辆/d，黄河JN360为200辆/d,黄河JN162为100辆/d,交通SH361为200辆/d,太脱拉138为150辆/d。
交通量年平均增长率为5﹪。
路基处于中湿状态，土基的回弹模量取42MPa。
（2）轴载及轴数见表10-21。
三、设计依据
《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002)。
四、设计方法与设计内容
确定水泥混凝土路面板的厚度时，采用以混凝土材料的弯拉强度作为其设计技术标准，在考虑可靠度因素影响的情况下，使控制行车荷载反复作用在板内所产生的荷载疲劳应力与温度梯度反复作用在板内产生的温度疲劳应力之和不超过混凝土的弯拉强度。
并参照本章第四节和《公路水泥混凝土路面社会及规范》(JTG D40-2002)的设计方法，设计以下内容。
（1）设计混凝土路面的各层结构，确定其回弹模量和厚度；
（2）设计混凝土路面板的平面尺寸和各种接缝构造；
（3）设计混凝土路面板的厚度。
五、设计要求
设计成果包括以下内容：
（1）水泥混凝土路面的横断面图、各结构层组成图；（2）水泥混凝土路面的分块图、接缝构造图；
（3）确定水泥混凝土路面板厚的设计书。
