基层顶面当量回弹模量
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对影响路面结构设计厚度的因素进行分析1、实地测定弯沉时应严格控制试验车辆后轴重10吨,同一条路应用同一辆车进行测定;保证百分表的灵敏度;轮胎符合规定充气压力0.7Mpa;单轮传压面当量圆直径以及两轮中心距的规定;测定过程中后轴重不得变化。
2、影响弯沉大小的还有最重要的三个系数,分别是季节影响系数、温度修正系数、湿度影响系数。
温度修正系数可按照《公路路基路面现场测试规程》中的规定进行或根据条文说明或当地的实测资料进行修正;季节影响系数和湿度影响系数都是要根据当地经验确定,而且目前又没有做任何调查、试验性统计资料,所以取值比较困难。
路面结构或混合料的设计应考虑其最不利状态,在计算厚度时应考虑路面材料、路基回弹模量在一年的季节变化中处于强度最低的状态为最不利。
所以,在弯沉测定时也应考虑其最不利状态,对路基而言,冰冻地区系指春季冻融时期,非冰冻地区系指雨季。
当我们设计时,是针对不利季节的,而实际施工中往往由于工期影响,有可能在非不利季节进行弯沉测定,应考虑季节修正。
3、现在我们所设计的项目几乎都不是当年设计当年开工建设,而公路接近使用年限时,承载能力急剧下降,破坏速度极其迅速。
在施工时所测定的弯沉值无疑比设计时测定的弯沉值大。
这样就造成了项目设计和开工建设中间存在一个时间差,这说明时间因素对弯沉值的测定也有着较大影响。
4、目前,我们在四级路设计时,很难准确的调查到交通量,而是单单根据业主给定的路面结构厚度,来反算满足给定路面结构层厚度所需要的交通量,这样是完全不合理的,应根据实测弯沉及交通量来确定路面结构层厚度。
5、我们在设计过程中,由于考虑业主的意见和项目资金情况,一味的从节约资金的角度来控制工程量,减薄路面结构层厚度。
对于我们设计方来说,应该根据每个项目的实际情况来确定路面结构层,并向业主说明实际情况,而不是完全按照业主意见执行,从理论上讲也是不合理的。
沥青砼路面计算的流程1.弯沉计算:根据实测弯沉值计算实测路段的平均弯沉及代表弯沉值,得出路基回弹模量。
公路工程试题一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.按照强度构成原理划分下列路面结构层,其中只有_________为嵌锁型。
()A.二灰土B.级配碎石C.填隙碎石D.天然砂砾2.路面面层的要求包括()A.有足够的强度和抗滑性B.足够强度和有隔温效果C.有厚度以扩散应力D.有足够的厚度以减少基层厚度3.基层顶面当量回弹模量是表征_________强度和刚度的力学指标。
()A.基层B.土基C.垫层D.综合A、B、C4.混凝土板的传力杆应选用_________钢筋。
()A.螺纹B.人字C.圆D.无规定5.路面面层的要求包括()。
A.有足够的强度和抗滑性B.足够强度和有隔温效果C.有厚度以扩散应力D.有足够的厚度以减少基层厚度6.沥青混凝土中掺入矿粉,其主要目的是()。
A.改善混合料和易性B.填充混合料的空隙,增大矿料和沥青的粘结力C.填充空隙,增大密实度D.增大沥青活性,改善沥青与矿料的亲和性7.水泥混凝土路面现行设计规范采用()理论。
A.弹性层状体系B.极限荷载C.经验法D.弹性地基板8.在我国沥青路面设计规范中,是以()来表征土基的强度指标。
A.抗剪强度B.抗压强度C.垂直强度D.抗压回弹模量9.水泥混凝土路面的基础整体承载力不足最容易引起()病害。
A.板的拱起B.板接缝挤碎C.板的磨损D.唧泥10.沥青路面滑溜是由于()。
A.沥青含量太少B.石料强度太低C.石料颗粒太大D.沥青稠度太大11.对路面垫层所用材料的要求是()。
A.水稳性、隔热性和吸水性一定要好B.强度要求高,水稳性好C.造价便宜D.强度要求不高,水稳性可差一些12.级配碎石路面混合料的强度和稳定性主要取决于()。
A.集料间的摩阻力和级配B.集料级配和施工含水量C.集料间的摩阻力和细粒土的粘结力D.碎石的塑性指数13.某高等级公路的沥青路面上层要求具有较高的强度和抗磨耗、抗滑性能、防水性能,所以通常采用()。
原始资料公路自然区划:Ⅱ区公路等级:二级公路路基土质:粘质土路面宽度(m):9初期标准轴载:2100交通量平均增长: 5板块厚度(m):0.22基层厚度(m):0.18垫层厚度(m):0.15板块宽度(m): 4.5板块长度(m): 5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:柔性纵缝形式:设拉杆平缝温度应力系数: 4.5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》,本道路的等级为二级公路,故设计基准期为20年,安全等级为三级。
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.39。
,交通量的年增长率为5%。
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=9884571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:重交通等级。
三、初拟路面结构初拟水泥混凝土路面厚度为:0.22m,基层选用柔性材料,厚度为0.18m,垫层厚度为0.15m。
水泥混凝土面板长度为:5m,宽度为4.5m。
纵缝为设拉杆平缝。
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:5MPa。
根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2000)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31000MPa。
路基回弹模量选用:30MPa。
基层回弹模量选用1300MPa。
垫层回弹模量选用600MPa。
按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P40公式B.1.5计算基层顶面当量回弹模量如下:Ex=(h1*h1*E1+h2*h2*E2)/(h1*h1+h2*h2)=1013(MPa)Dx=E1*h1^3/12+E2*h2^3/12+(h1+h2)^2/4*(1/(E1*h1)+1/(E2*h2)^(-1))=2.57(MN-m)hx=(12*Dx/Ex)^(1/3)=.312(m)a=6.22*[1-1.51*(Ex/Ed)^(-0.45)]=4.293b=1-1.44*(Ex/E0)^(-0.55)=.792Et=a*hx^b*E0*(Ec/Et)^(1/3)=165(MPa)五、荷载疲劳应力计算按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P39公式B.1.3-1计算标准轴载载临界处产生的荷载应力:σps=0.077*r^0.6h^(-2)=1.259(MPa)由于纵缝形式为设拉杆平缝故接缝传荷能力的应力折减系数为Kr=.92。
注册土木工程师(道路工程)考试:2021专业案例真题模拟及答案(6)1、某二级公路,设计速度60km/h,相邻两段陡坡,第一段纵坡坡度为6%,实际设计长度为400m,第二段纵坡坡度为5%,其实际设计长度不应超过下列哪个选项?()(单选题)A. 200mB. 260mC. 300mD. 400m试题答案:B2、公路自然区划Ⅳ,区新建高速公路,双向八车道,路基宽度42.00m,路面面层采用沥青混凝土,基层和底基层均采用水泥稳定碎石,根据OD分析,断面大型客车和货车交通量为5000辆/日,交通量年平均增长率为7%。
根据对路段每辆车实际收集到的轴载组成数据,经统计分析后,得到如表所示的车辆类型分布系数。
问沥青混合料层层底拉应变和永久变形量分析时,设计年限内设计车道上的当量设计轴次轴载累计作用次数N e最接近下列哪个选项?()题3表车辆类型分布系数(单选题)A. 1.62×107次B. 4.08×107次C. 1.62×109次D. 4.08×109次试题答案:B3、某城市主干路道路平面交叉口在东向西进口道设置一条右转专用车道,已知路段设计速度为60km/h,高峰15min内每信号周期右转车的排队车辆数为8辆,直行排队车辆数为5辆,则进口道右转专用道的计算长度最接近于下列哪个选项?()(单选题)A. 100mB. 107mC. 110mD. 115m试题答案:B4、西南地区某公路路基交工时,采用落锤式弯沉仪进行弯沉验收,落锤式弯沉仪荷载为50kN,荷载盘半径为150mm。
标准状态下的路基回弹模量为75MPa,湿度调整系数为1.10,干湿与冻融循环作用后的模量折减系数为0.90。
路基顶面验收弯沉值最接近下列哪个数值?()(单选题)A. 186(0.01mm)B. 226(0.01mm)C. 246(0.01mm)D. 258(0.01mm)试题答案:B5、拟建一条城市快速路,设计速度100km/h,预测远景年单向高峰小时交通量为5200pcu/h,那么,拟建道路需要的单向车道数应为()。
水泥混凝土路面设计1.交通量计算区,气候温和,雨量充沛,湿度较大。
现某高速公路,在自然区划上属于IV6在拟新建一条高速公路,双向四车道,交通量年平均增长率为 6.0%,路基填土为亚粘土。
水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准荷载。
不同轴-轮型和轴载的作用次数,在表1-1中换算为标准轴载的作用次数。
计算设计年通过的标准轴载作用次数表1-1小于40KN 的单轴和小于80KN 的双轴略去不计;方向分配系数为0.5,车道分配系数为0.8。
则:2838.1895360.50.81136()s N =⨯⨯=次2.交通参数分析由<<公路水泥混凝土路面设计规范>>(JTG D40-2002)中表3.0.1,高速公路的设计基准期为30年,安全等级为一级。
由表A.2.2,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.2。
交通年平均增长率为6.0%。
计算设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为()()30411365113610.0613650.20.06655.613710()ts r e rN g N g η⎡⎤+-⨯⎣⎦=⎡⎤⨯+-⨯⎣⎦=⨯=⨯次由表3.0.5可知444655.613710(10010,200010)⨯⊂⨯⨯属重交通等级。
3.方案设计及比选现在按设计要求,设计多种方案,并进行方案比选如下: 3.1 假定路基为中湿状:3.1.1方案一: 3.1.1.1初拟路面结构由表 3.0.1,相应于安全等级一级的变异水平等级为低级。
根据高速公路、重交通等级和低级变异水平等级,查表 4.4.6,初拟普通混凝土面层厚度为0.24h m =。
基层选用水泥稳定碎石,厚10.15h m =,底基层为m h 20.02=的水泥稳定砂粒。
普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m ,长5.0m 。
纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。
3.1.1.2路面材料参数的确定(1)混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量按表3.0.6,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值MPa f r 0.5=,相应弯拉弹性模量标准值为33110c E MPa =⨯。
9、路基边沟、截水沟、取土坑或路基附近的积水,主要通过 沟中。
A.涵洞B.跌水C.排水沟D.盲沟 B.2m D.1m( ) 确定。
作业练习一单项选择题 ( 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。
)1、 按照强度构成原理划分下列路面结构层,其中只有 ______________ 为嵌锁型。
() A.二灰土 B.级配碎石 C. 填隙碎石D. 天然砂砾2、 基层顶面当量回弹模量是表征 ____________ 强度和刚度的力学指标。
() A. 基层B. 土基C.垫层D.综合A 、B 、C3、对于土质地基,基础埋置深度应符合下列要求()A. 无冲刷时,应在天然地面以下至少 1mB. 有冲刷时,应在天然地面以下至少 1mC. 对土质地基,如受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于 0.5mD. 对碎石、砾石和砂类地基,基础埋深不宜少于 1.5m 4、新建公路路基干湿类型的初步判断的方法采用()。
A.填方或挖方高度B.含水量C.路基临界高度D.分界相对稠5、水泥混凝土路面现行设计规范采用()理论。
A. 弹性层状体系 C.经验法B.极限荷载 D. 弹性地基板10、护坡道的宽度一般不小于 ()。
A. 2.5m C.1.5m11、在原有路面上铺筑水泥混凝土路面时,板下基础当量回弹模量可以通过A.查表法B.承载板或弯沉检测A. 干燥 C.潮湿B 冲湿 D. 过湿 7、我国公路自然区划的一级区划是按 A •潮湿系数B .地理位置、经济状况C .各地方的自然特点、人口数量D •水热平衡和地理位置( )。
8、公路路基用土中,最好的填料为 A. 砂 C. 粉性土( )。
B.石质土和砂质土 D. 粘性土6、某路基已知路床顶以下 80cm 的平均相对含水量为 20%,此种粘性土的塑限为 15%, 液限为 35%。
已知稠度分界值为 Wc1=1.1,Wc2=0.95,Wc3=0.80 ,则该路基处于( )状态。
( )排除到路基以外的天然河)。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案路基路面工程一、名词解释: 1.路床 2.面层3.路基干湿类型4.路基工作区5.最佳含水量6.标准轴载7.第二破裂面8.基层9.分离式加铺层 10.设计弯沉二、简答题:1.路基横断面形式有哪些类型?2.是否可以采用不同性质的土作为路基填料?3.影响路基路面稳定性的因素主要有哪些?4.简述路基沉陷及其原因。
5.陡坡路堤可能的滑动形式有那些?产生滑动的主要原因是什么?6.冲刷防护有哪些方法和措施?7.什么是挡土墙?怎样对挡土墙进行分类? 8.路基排水设施有哪些?9.旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型? 10.垫层有哪几种类型?各起什么作用?三、论述题:1.为什么最佳含水量可以获得好的压实效果?怎样控制含水量?2.在重复荷载作用下,路基将产生什么样的变形结果?为什么?3.挡土墙倾覆的原因是什么?如何增强挡土墙的抗倾覆稳定性?4.挡土墙产生滑移破坏的原因是什么?如何增强挡土墙的抗滑稳定性?5.旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型?如何选用?6.在沥青路面和水泥路面的结构设计中,轴载换算有什么不同?为什么?四、分析与计算题:1.某砂类土挖方路基边坡,ϕ=27°,c =13.90KPa,γ=16.90KN/m 3,H=7.0m,采用边坡1︰0.5。
假定][c K 25.1=。
①验算边坡的稳定性;②当min K =1.25时,求允许边坡坡度; ③当min K =1.25时,求边坡允许最大高度。
2.某新建公路某路段,初拟普通水泥混凝土路面板厚26cm ,取弯拉弹性模量3×104MPa ;基层选用水泥稳定砂砾,厚25cm ,回弹模量500MPa ;垫层为天然砂砾,厚度25cm ,回弹模量300 MPa ;路基土回弹模量30 MPa 。
试求该路段基层顶面当量回弹模量。
3.公路自然区划Ⅱ区某二级公路采用普通水泥混凝土路面结构,基层为水泥稳定砂砾,垫层为石灰土,水泥混凝土板平面尺寸为4.5m 、长为5.0m ,纵缝为设拉杆的平缝,横缝为不设传力杆的假缝。
路面计算书项目名称:******项目概述及路面结构说明:**段,路面宽为23m;自然区划为IV3区,采用水泥砼路面结构,设计使用年限为30年。
据交通量分析其设计使用年限内标准轴载累计作用次数为0.88×106次。
路面结构面层采用24cm普通砼,基层采用20cm3%~5.5%水泥稳定碎石,底基层为30cm二渣。
面板尺寸为长5m,宽3.75m、4m,纵缝为设拉杆平缝,横缝为不设传力杆缩缝。
一、计算路基基顶当量回弹模量及砼面层相对刚度半径输入数据1、普通砼面层弯拉弹性模量Ec(MPa)=290002、面层厚度h(m)=0.243、基层材料回弹模量E1(MPa)=15004、基层厚度h1(m)=0.325、底基层材料回弹模量E2(MPa)=2506、底基层厚度h2(m)=0.27、土基回弹模量E0(MPa)=40二、计算荷载疲劳应力输入数据1、接缝传荷能力的应力折减系数kr=0.872、综合系数kc=1.23、设计基准期内标准轴载累计作用次数Ne(次)=0.88×1064、计算荷载疲劳应力系数v=0.057三、计算温度疲劳应力输入数据1、温度梯度值Tg(°C/m)=882、板长L(m)=5 L/r=8.353、由图B.2.2根据砼面板厚h及L/r查得温度应力系数Bx=0.654、面层砼弯拉强度标准值fr(MPa)=4.55、回归系数a=0.8416、回归系数b=0.0587、回归系数c=1.323四、计算极限状态输入数据1、可靠度系数Rr=1.13新建道路的基顶当量回弹模量及面层相对刚度半径计算Ex=(h12*E1+h22*E2)/(h12+h22)=1148.88Dx=(E1*h13+E2*h23)/12+((h1+h1)2/4)*(1/(E1*h1)+1/(E2*h2))-1 =7.32hx=(12*Dx/Ex)^(1/3)=0.42a=6.22*(1-1.51*(Ex/E0)-0.45)=4.40b=1-1.44*(Ex/E0)-0.45=0.81基层顶面当面回弹模量Et=a*hxb*E0*(Ex/E0)1/3=222.96普通砼面层的相对刚度半径r=0.537*h*(Ec/Et)(1/3)=0.599荷载疲劳应力计算荷载应力σps=0.077*r0.6*h-2=1.17疲劳应力系数kf=Ne v=2.182荷载疲劳应力σpr=kr*kf*kc*σps=2.66温度疲劳应力计算温度翘曲应力σtm=αc*Ec*h*Tg*Bx/2=1.82温度疲劳应力系数kt=(fr/σtm)*(a*(σtm/fr)c-b)=0.448温度疲劳应力σtr=kt*σtm=0.818极限状态计算Rr*(σpr+σtr)=3.93结论:综合疲劳应力小于面层砼弯拉标准强度值,能够满足使用要求。
目录一、设计原始资料 (2)二、混凝土路面设计 (2)1 交通分析 (2)2初拟路面结构4 3路面材料参数确定4 4荷载疲劳应力6 5温度疲劳应力计算7 6电算水泥混凝土路面设计 (9)三、沥青路面设计 (12)1初拟路面结构组合 (12)2交通分析 (12)3路面设计弯沉值 (15)4各层材料的容许层底拉应力 (17)5电算沥青路面设计 (18)主要参考文献28 .设计资料公路自然区划II 1拟建一双车道二级公路,该地区为粘性土,稠度为1.0,山岭 重丘区.沿线的工程地质及水文地质良好。
山体附近有多处采石厂,砂石材料丰 富,其他材料均需外购。
拟设计道路路基宽度10米,路面宽度7.5米,路肩宽度1.25米,其中硬路 肩宽度0.75米,土路肩宽度0.5米。
所经地区多处为粘性土。
根据最新路网规 划,预测使用初期年平均日交通量见下表,年平增长为5%、混凝土路面设计2.1交通分析查规范,二级公路的设计基准期为 20年,安全等级为三级。
水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。
不同轴-轮型和轴载的作 用次数,按式(3 .0 4-1 )换算为标准轴载的作用次数。
(3.041)、i= 1.07 10 ‘P i』22(3.0.4-3 )式中:N ——100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数;P ——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重(KN ;——轴型和轴载级位数;N snL i =1iN10016「二 2.22 10 3P i亠3(3.0.4-2 )、i二2.2410 -8p -0.22(3.0.4-4 )N i——各类轴型i级轴载的作用次数;-——轴-轮型系数,单轴-双轮组时,v=1;单轴-单轮时,按式(3.0.4-2)计算;双轴-双轮组时,按式(3.0.4-3 )计算;三轴-双轮组时,按式(3.0.4-4)计算。
由已知资料计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数见下表:由表二可知,二级公路的设计基准期为20年,安全等级为三级。
选择题(路基路面工程)5第一篇:选择题(路基路面工程) 5二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1.路基常见的病害中,由于山坡陡基底的摩阻力不足引起的病害是(b)A.路堤的沉陷B.路堤整体滑动 C.路堤边坡滑坍D.路堤边坡剥落 2.路基用土中,优先选用的填料为(c)A.砂B.粉性土 C.砂性土D.粘性土3.下列试验哪一个可用于测定沥青混合料的弯拉回弹模量(c)A.重型击实试验B.三轴压缩试验 C.压入承载板试验D.简支小梁试验4.设置在路基两侧的盲沟,其目的是拦截或降低(b)。
有时亦设置在路基的填方和挖方的交接处,用于拦截和排除路堑下面层间水或小股泉水,以保持路基的稳定。
A.边沟的水B.地下水C.排水沟的水D.地表水位对于受高水 5.位的水浸润的路堤,在(c)对其稳定性最不利。
A.两侧水位骤然下降时B.两侧水位骤然上涨时C.两侧水位缓慢下降时D.两侧水位缓慢上涨时6.填隙碎石基层作为垫层作用是(b)A.提高路面结构整体性B.减少路面的垂直变形 C.提高路面抗渗水能力D.整平层或隔离层7.在柔性路面设计中,确定容许路面弯沉值采用的交通量Ne是设计年限内(a)A.单车道双向交通量B.双车道双向交通量C.单车道上的累计当量轴次D.各种车辆通过累计数量8.柔性路面各结构层材料的回弹模量应自上而下(b)A.递增B.递减 C.相同D.任意分布9.水泥混凝土路面横向缩缝的构造一般有(b)A.平缝带拉杆型B.假缝、假缝加传力杆型C.企口缝,企口缝加传力杆型D.假缝、假缝加拉杆型10.水泥混凝土路面现行设计规范采用(c)理论。
A.弹性层状体系B.极限荷载 C.弹性地基板D.经验法二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1.沥青路面产生纵向长裂缝是由于()引起。
第十四章:水泥砼路面设计(例题与习题) 例14.1 已知水泥混凝土路面结构为:土基弹性模量为MP E 250=,垫层厚cm h 153=,MP E 1503=,基层厚cm h 182=,MP E 10002=,面层水泥混凝土厚cm h 221=,MP E 280001=。
(1) 求基层顶面当量回弹模量t E ;(2) 求基层顶面计算回弹模量tc E ;(3) 求纵缝边缘中部最大应力ps σ。
解:由题有:(1) 由62515003==E E ,cm h 153=, 查图16-11(P 426),在横轴上62515003==E E 处作竖直线,与曲线cm h 153=相交,从交点作水平线,与纵轴相交于1.9,所以,垫层顶面当量回弹模量MP E E t 5.47*9.103==。
继续,由215.47100032==t E E ,cm h 182=, 查图16-11(P 426),在横轴上215.47100032==t E E 处作竖直线,与曲线cm h 182=相交,从交点作水平线,与纵轴相交于3.2,所以,基层顶面当量回弹模量MP E E t t 152*2.332==。
(2) 由公式:t tc E n E *=有:322.1)(*10*718.18.03==-t c E hE n ,有:MP E n E t tc 201*==。
(3) 方法一:查图法由cm h 221=,3.139201280001==tc E E ,查图16-13(P 429),在上横轴上cm h 221=处作竖直线,与曲线3.139201280001==tc E E 相交,从交点作水平线与直线kN P 100=相交,从交点作竖直线与下横轴相交于1.7,所以纵缝边缘中部最大应力MP ps 7.1=σ。
方法二:公式法由表16-10,有:A=0.8738,m=0.7381,n=0.8266。
由公式:20h P Al n mps =σ,取15.0=c μ,30.0=s μ, 则:cm E E h l c s s c 3.61)1(6)1(*3220=--=μμ 所以,纵缝边缘中部最大应力MP h P Al n m ps 694.120==σ。
路基路面作业计算题:C1:1、Ⅳ5区新建道路填土路堤(中液限粘土),地面至路床顶面0.3m ,不利季节地下水位距离原地面0.8m ,土样液限42.5%,分层测得含水量为(%):19.0, 20.5, 21.2, 23.3, 25.6, 28.6, 32.2, 32.8,相对分界含水量为:0w =0.5 1w =0.6 2w =0.65,试判断路基的干湿类型。
2、 路基承载板试验结果如下表所示,承载板直径为30cm ,试计算路基回弹模量。
(U 0=0.35)C2:3、已知陡坡路堤的横断面如图,横断面面积为125平方米,填土容重为18kN/m3,粘聚力为9.8kN/m2,基底接触面的内摩擦角为21度,验算此路堤的整体稳定性,安全系数取1.25。
4、某公路为双车道,路基填料容重为18.5kN/m3,设计荷载为汽车-15级(重车20吨),相邻两车轮距为1.3m, 一辆汽车的轮距为1.8m, 轮胎着地长度为0.6m , 汽车前后轮胎外缘距离为5.6m ,如需对路基进行稳定性分析,试求汽车荷载换算成相当的土层厚度。
5、如图,已知某路肩墙高H=7.0m,顶宽B=1.2m,墙面与墙背平行,基底水平,经计算土压力为Ex=64.29kN,Ey=6.8kN,Zy=2.51m,Zx=1.74m,基底摩檫系数f=0.43,墙身容重为23.5kN/m3,墙身自重重心距离墙趾水平距离Zw=1.47m,试验算该挡墙的滑动稳定性和倾覆稳定性。
Zx6、如图,已知某一般粘土地基路肩墙,顶宽B=1.2m,墙面与墙背平行,基底水平,经计算土压力为Ex=62.56kN,Ey=9.34kN,Zy=2.17m,Zx=1.74m,w=158.4kN,Zw=1.35m,基底容许承载力[σ]=196kN/m2,试验算该挡墙的基底应力和偏心距。
8、一种沥青混合料在60℃条件下的三轴试验结果如下表,试求该混合料的粘聚力C和内摩擦角(将强度包络线近似看成一条直线)。
水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量的计算城讳道析与防珙2006年3月第2期水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量的计算文畅平(邵阳学院城市建设学院,湖南邵阳422000)摘要:在94水泥混凝土路面设计规范中,基层顶面当量回弹模量E是通过查图确定的,2002年的规范对此作了改进,但计算公式有6个,计算过程更复杂烦琐.为此,通过2002年规范提供的E计算公式,计算了1280+175+960个实例,根据基层的非线性特征,用最小二乘法对计算结果进行回归,得到1个E非线性回归方程.通过实例计算验证,得到的这个E非线性回归方程完全能够满足水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量的计算要求.关键词:水泥混凝土路面;道路基层;结构设计;当量回弹模量;非线性回归方程;归一化中圈分类号:U416.o2文献标识码:A文章编号:100977l6(2006)02—0016一O3O前言1994年水泥混凝土路面设计规范通过土基和基层材料的回弹模量,查图确定新建路面基层顶面当量回弹模量E],尽管方法简单,但很不方便.2002年的规范对此作了改进,但计算公式有6个[23,计算过程仍略嫌烦琐.目前,在公路水泥混凝土路面结构组合设计中,较多地采用水泥稳定碎石,二灰土碎石等半刚性基层,或沥青类柔性基层以及级配碎(砾)石等粒料垫层,因而为水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量的分析计算缩小了范围.半刚性基层材料,沥青类柔性基层材料具有非线性特征,其顶面当量回弹模量同样具有非线性特征.这种非线性特征可以用以下类似规范E计算式[2]的回归公式形式来描述.E,===ah^;EfE;E(1)式中:E——基层顶面当量回弹模量E,Ez,E.——分别为基层,垫层,土基的回弹模量h,hz——分别为基层,垫层的厚度a,b,f,d,,严回归系数本文通过把规范口]提供的"新建公路的基层顶面当量回弹模量"6个计算公式,计算了1280+175+960个实例,用最小二乘法[对计算结果进行回归,分别得到一个半刚性基层,不设垫层的半刚性基层,沥青类柔性基层的回归方程.通过实例计算验证,结果令人满意,完全能够满足水泥混凝土路面设收稿日期:2005—04—20作者简介:文畅平(1965一),男,湖南邵阳人,高级工程师.副院长,从事路基路面教学和科研工作计的工程要求,从而将6个计算公式归化为一个计算公式,使计算过程大为简化.1E与h,Ei的回归方程在研究中,试图将所有基层E的计算公式归化为一个计算式,但计算实例检验误差较大,有极少数误差超出10%.为了提高回归精度,将基层按半刚性基层,不设垫层的半刚性基层,沥青类柔性基层,分别进行回归分析计算,从而得到E与h,E的回归方程.1.1设置垫层的半刚性基层E与hhE的回归方程1.1.1基层材料及计算参数取值基层材料采用水泥稳定碎石,二灰土碎石等半刚性基层,回弹模量El=10001900MPa,厚度h一14~20cm.回归计算中,E,h都取4个等级,即1000,1300,1600,1900(MPa)}14,16,18,20 (cm)..1.1.2垫层材料及计算参数取值垫层材料采用级配碎(砾)石等粒料垫层,回弹模量E2=100~400MPa,厚度h2—14~20cm回归计算中,E2,h都取4个等级,即100,200,300,400(MPa);14,16,18,20(cm).1.1.3土基计算参数取值土基回弹模量E.=20~60MPa.回归计算中,取20,30,4O,50,60(MPa)5个等级.1.1.4回归方程将上述计算参数进行组合,得到1280个计算实例.将计算结果进行回归,得到回归系数如表1所示.于是得到回归方程:2006年3月第2期由《i讳道析5筋殃17E,一4.2353"磅"'.'¨铀.¨中,取30,40,50(MPa)3个等级.(2)(4)回归方程:裹1半刚性基层计算参数及回归计算结果裹计算参数回归系数E】hiE2h2E0a=4.2353100014100142O6=0.5675R一0.993l300162OO1630f一0.1634F=35464> 160018300l840d=0.2780F(0.01.5,1274)=3.∞19002O4002O5OP一0.155960,=0.57411.2不设垫层的半刚性基层E与^,EI的回归方程1.2.1基层计算参数E1取5个等级,即700,1000,1300,1600,1900 MPa;h1取7个等级l0,12,14,16,18,20,22cm. 1.2.2土基回弹模量取20,30,40,50,60MPa5个等级.1.2.3回归方程将上述计算参数进行组合,得到175个计算实例,将计算结果进行回归.得到回归系数如表2所示.裹2不设垫层的半刚性基层计算参数及回归计算结果裹计算参数回归系数E1^lEI】口=4.17087000.102Ob=0.780310000.123Of=0.3307R一0.99813000.1440d一0.6729F=23951>16OO0.165OF(0.01,3,171)=3.919000.186o0.200.22于是得到回归方程;E,===4.1708研的.E?-"'6729(3)1.2沥青类柔性基层E与^,El的回归方程(1)基层采用沥青碎石或沥青混凝土基层材料,回弹模量E1;600~l400MPa.厚度h4~10 cm.回归计算中.E,取5个等级.即600,800, 1000,1200,1400(MPa);hl取4个等级4,6,8,10 (cm).(2)底基层材料及计算参数取值:底基层材料采用水泥稳定碎石,二灰土碎石等, 回弹模量E一1000~1900(MPa),厚度hz一14~20(cm).回归计算中.E,h2都取4个等级,即1000,1300,l600,1900(MPa);14,16,18,20(cm). (3)土基计算参数取值;土基回弹模量E.一30~50MPa.回归计算将上述计算参数进行组合,得到960个计算实例,将计算结果进行回归.得到回归系数如表3所示.裹3柔性基层计算参数及回归计算结果裹计算参数回归系数ElhiEzh2Eo口=5.82366o041000143O6=0.1925R一0.994 800613001640c一0.5878F=29653> 100081600185Od=0.1253F(0.01,5,954)=3.04120010190020=0.24271400,0.6324于是得到回归方程:E一5.8236砖磅盯.日'.'(4)2回归结果分析及实例验证2.1E的精度范围规范l_2中E,的精度范围体现在的计算中.一0.077'∞h-o.077[0.湖^(.-o.oss.(从上式可以得到,当E的误差在19,6,29,6,3,49,6,5时.的误差分别为0.002,0.004,0.006,0.008,0.010.因此,E的误差控制在4以内时,完全能够满足公路水泥混凝土路面工程的设计要求.2.2回归结果分析[.](1)回归方程式(2),(3),(4)的相关系数R分别为0.993,0.998,0.994.经显着性检验,分别得到F===35464>F(0.01,5,1274)一3.03;F一23951 >F(0.01,3.171)=3.9;F一29653>F(0.01,5, 954)=3.04.说明回归特别显着.(2)将上述1280+175+960个计算实例进行残差检验,计算结果符合精度要求.2.3实例验证计算hi,Ei不在上述组合中的部分实例.按回归方程式(2),(3),(4)以及规范计算公式r2]分别进行计算,并将计算结果进行比对.用回归方程式(2),(3),(4)计算的结果误差范围在29,6以内.只有极少数超出39,6,且不超过5.证明用回归方程式计算水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量能够满足工程设计要求,这样就将一个复杂的计算过程大大简化了.城席道析5防珙2006年3月第2期袖阀式劈裂注浆和动力固结法路基补强处理李家杰,郑义(深圳市西伦土木结构有限公司,广东深圳518034)摘要:结合工程实例,对道路下雨污水管槽回填密实度不满足设计要求而导致的路面开裂,采取袖阀式劈裂注浆法和动力固结法进行加固,并分析影响加固效果的原因以及总结值得吸取的经验教训l..关键词:城市道路;路基加固;管槽回填;袖阀式劈裂注浆;动力固结法;深圳市中圉分类号:TU472文献标识码:A文章编号:1009—7716(2oo6)02一OO18—03 1概况深圳市龙岗区七号路是龙岗中心城南北方向主干道,南起深惠路,北至龙平大道.红线宽80m,双向八车道,长约5.5km.该工程早在1993年已做设计,施工期间有关部门提出修改该路横断面,中间绿化带由原来的2.0m加宽到13.5m.而纵断面及管线设计,由于已经施工,未做修改.因此,原来设于非机动车道下的雨,污水管便改在了机动车道下.在施工期间,主车道混凝土板浇筑完后,不到二个月时间就出现了裂缝,裂缝主要分布在东西两侧机动车道最外缘两块板上.2裂缝成因(1)该段路基大部分处于挖方段.板缝出现部位下面是管槽回填土,裂缝出现的原因应与管槽回填沉降有关.参见图1.收稿日期:2006—01—12作者简介:李家杰(1971一).男,辽宁岫岩人,工程师.从事道桥设计.图1遭路横断面从图1可知,污水管覆土约5.5m,雨水管覆土约3.5m.道路西侧管沟开挖后,路面的第四块板完全处于回填区内,而第三块板则为半填半挖.第四块板上的裂缝较不规则,井位处出现较多,范围约45012"i长.第三块板裂缝出现在板中,沿纵向产生,较有规则,主要在两处出现,长度各2512"i.道路东侧由于未埋设雨水管,第三块板未发现裂缝,第四块板裂缝与西侧基本一致,但裂缝较少.从裂缝产生的部位和形状,基本可以判断,原因是管槽回填土沉降所致.从现场的探槽也证明以上分析是正确的.I◆IIII◆III1.IIII●IIII◆…I◆…{●…{●IIIf●IIII◆…I◆…J◆IIIf●{III●…14.川f◆…{●IIII●IIII◆…I◆…I◆]III◆…{●IIII◆…I◆…I●III1.…14.川I◆IIII ◆…II◆III1.III1.…I●川I◆IIII◆IIII●…I●IIII◆IIII◆IIII◆…I◆…I◆川I◆川I ●lI¨●川J◆川J◆…f◆13结语(1)从水泥混凝土路面基层的非线性特性出发,利用规范[2的E计算公式,通过回归分析计算,分别得到了水泥混凝土路面半刚性基层,不设垫层的半刚性基层以及沥青类柔性基层的顶面当量回弹模量的归一化计算式.将回归方程式,规范计算公式分别对实例进行计算,计算结果比对后表明,回归方程式的计算精度能够满足水泥混凝土路面设计的要求,这样就将规范中的6个计算式简化为一个计算式,从而大大简化了计算过程.(2)在实际应用中,作好基层结构的组合设计是关键.只有做到基层结构组合合理,符合规范要求,才能够使归一化公式计算结果具有工程设计实用性.参考文献:[1]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ014—94)[S].北京人民交通出版社,1994.12.E2]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40—2002)EsI.北京;人民交通出版社,2003.5. [3]郑少华,姜奉华.试验设计与数据处理[M].北京:中国建材工业出版社,20043.。
当量回弹模量【原创实用版】目录1.引言2.什么是当量回弹模量3.当量回弹模量的计算方法4.当量回弹模量的应用5.总结正文【引言】当量回弹模量是一种重要的材料力学性能指标,主要用于衡量材料的弹性特性。
在工程领域中,它被广泛应用于设计、分析和评估各种结构和零部件的性能。
本文将对当量回弹模量的概念、计算方法和应用进行详细阐述。
【什么是当量回弹模量】当量回弹模量(Equivalent Resilience Modulus)是一种描述材料弹性特性的综合性指标,通常用来衡量材料在受到外力作用后的回弹能力。
它可以反映材料的韧性、刚度和强度等性能,因此在工程领域具有很高的实用价值。
【当量回弹模量的计算方法】当量回弹模量的计算方法通常分为两步:第一步,计算材料的动态模量。
动态模量是指材料在动态载荷作用下产生的应变与应力之比。
它可以通过测量材料的应力和应变关系得到。
第二步,计算材料的当量回弹模量。
当量回弹模量等于动态模量除以材料的泊松比。
泊松比是材料在受到拉伸时,横向应变与纵向应变之比。
【当量回弹模量的应用】当量回弹模量在工程领域中具有广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1.材料选择:在设计和选材过程中,可以通过比较不同材料的当量回弹模量,选择具有合适弹性特性的材料。
2.结构分析:当量回弹模量可以用于分析结构的弹性特性,从而评估结构的承载能力和稳定性。
3.零部件性能评估:在生产过程中,可以通过测量零部件的当量回弹模量,评估其性能是否满足设计要求。
【总结】当量回弹模量是一种重要的材料力学性能指标,可以反映材料的韧性、刚度和强度等性能。
通过计算当量回弹模量,可以对材料的弹性特性进行分析和评估,从而为工程设计和选材提供依据。
B.1.5新建公路的基层顶面当量回弹模量可按式(B.1.5.1)计算确定。
式中:
E t——基层顶面的当量回弹模量(MPa);
E0——路床顶面的回弹模量(MPa);
E x——基层和底基层或垫层的当量回弹模量(MPa),按式(B.1.5-2)计算;
E1、E2——基层和底基层或垫层的回弹模量(MPa);
h x——基层和底基层或垫层的当量厚度(m),按式(B.1.5-3)计算;
D x——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度(MN-m),按式(B.1.5-4)计算;
h1、h2——基层和底基层或垫层的厚度(m);
a、b——与E x/E0有关的回归系数,分别按式(B.1.5-5)和式(B.1.5-6)计算。
底基层和垫层同时存在时,可先按式(B.1.5-2)~式(B.1.5-4)将底基层和垫层换算成具有当量回弹模量和当量厚度的单层,然后再与基层一起按上述各式计算基层顶面当量回弹模量。
无底基层和垫层时,相应层的厚度和回弹模量分别以零值代入上述各式进行计算。
3.路面材料参数确定
按表3.O.6,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为31GPa。
查附录F.1,路基回弹模量取30MPa。
查附录F.2,低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa,水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa。
按式(B.1.5)计算基层顶面当量回弹模量如下:
普通混凝土面层的相对刚度半径按式(B.1.3.2)计算为。