水泥混凝土路面设计计算说明书
目录
1课程设计题目 (3)
2课程设计主要内容 (3)
3路面厚度计算 (3)
交通分析 (3)
(5)
(6)
荷载疲劳应力 (10)
(11)
(13)
4接缝设计 (14)
(14)
(15)
5混凝土面板钢筋设计 (15)
边缘补强钢筋 (16)
角隅钢筋 (16)
6材料用量计算 (16)
面层 (16)
基层 (17)
垫层 (18)
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
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
公 路 等 级
纵 缝 边 缘 处 高速公路、一级公路、二级公路 0.17~0.22 二级及二级以下公路 行车道宽＞7m 0.34~0.39 0.54~0.62
行车道宽≤7m
由表4-2知，
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 交通等级 特重 重 中等 轻
设计车道标准轴载累计作用次数
4(10)e N ⨯
＞2000 100~2000 3~100 ＜3
由表4-4可得该公路属于重交通等级。
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
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≥240
270~2
40
260~
230
250~220
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）
240~210 230~200 220~200 ≤230≤220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。
各类基层适宜交通等级与适宜厚度的范围表4-6
基层类型厚度适宜的范围
（mm）
适宜交通等级
贫混凝土或碾压混凝土基
层
120~200 特重交通水泥稳定粒料基层150~250 重交通
沥青混凝土基层40~60 特重交通沥青稳定碎石基层80~100 重交通
石灰粉煤灰稳定粒料、级
配粒料基层
150~200 中等或轻交通
多孔隙水泥稳定碎石排水
基层100~140
高速、一级、重
交
沥青稳定碎石排水基层80~100 高速、一级、重
交
如上表4-6，基层可选用水泥稳定粒料类，厚180mm，垫层选用低剂量无机结合料稳定土，厚150mm。、；纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
混凝土面板在行车荷载和温度变化等因素的作用下，将产生压应力和弯拉应力。混凝土面板所受的压应力与混凝土的抗压强度相比很小，而所受的弯拉应力与抗弯拉强度相比则大得多，
可能导致混凝土面板开裂破坏。因此，在设计混凝土面板厚度时，应以弯拉强度为其设计标准。
混凝土的强度随龄期而增长，通常以28日龄期的强度为标准。各级交通要求的混凝土设计弯拉强度不得低于表4-7的规定。当90日内不开放交通时，则可采用90日龄期的强度()。
混凝土的强度对路面的使用寿命有重大影响，强度的变化同路面容许的标准铀载作用次数的对数成正比。增加混凝土的强度，可以大大延长路面的使用寿命，取得十分显著的经济效益。因而，应尽可能提高混凝土的强度。结合我国的材料情况和施工工艺水平，《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012—94)规定了设计强度的最低值。条件许可时，应尽量采用高值，尤其是对于特重交通的公路。
混凝土弯拉强度标准值
r
f表4-7
交通等级特
重
重中等轻
水泥混凝土的弯拉强度标准值
（MPa）
5.0 5.0 4.5 4.0 钢纤维混凝土的弯拉强度标准
值（MPa）
6.0 6.0 5.5 5.0
