公路水泥路面结构计算书-粒料基层上混凝土面板厚度计算.pdf

公路水泥路面结构计算书采用“小楷道路路面结构计算系统”的公路水泥路面结构计算模块自动生成的路面结构计算书。“小楷道路路面结构计算系统” ，简称“小楷道路”，系统为采用C/S架构的云平台路面结构设计计算软件，是一款非常优秀的国产路面结构计算程序。系统分为4个主模块：（1）公路沥青路面结构计算系统、（2）公路水泥路面结构计算系统、（3）城镇水泥路面结构计算系统、（4）辅助计算工具系统。 在进行公路水泥路面结构设计计算时，首先要考虑的是工程项目的概况，这包括路面宽度、路基类型、地下水位高度以及粗集料类型等。以本示例中的项目为例，工程位于公路自然区划Ⅱ区，计划新建一条宽7米的二级公路。路基土为低液限黏土，路床顶距地下水位平均1.2米，且粗集料主要为花岗岩。设计中拟采用普通混凝土路面。此外，还应详细记录设计轴载、最重轴载以及设计车道使用初期的日作用次数和交通量的年平均增长率等关键参数。在进行路面结构设计时，计算软件系统的选择至关重要，本示例使用了小楷道路路面结构计算系统。 交通流量分析是确保路面结构设计合理性的重要步骤。这需要通过合理的分析方法和计算公式来预测设计基准期内设计车道的累计轴载作用次数。根据设计车道在设计基准期内承受的设计轴载累计次数，可以将交通荷载分为五个等级，每个等级对应不同的累计轴载作用次数范围。依据车流量的具体数据和设计轴载情况，可以确定设计车道的交通荷载等级，进而为后续的混凝土面板厚度计算奠定基础。 汽车荷载应力计算是路面结构设计中一个关键环节，涉及多个参数和公式。其中，需要考虑路面结构的弹性模量、泊松比、板底地基当量回弹模量等。根据设计图纸和岩土工程勘察报告，可以获得一些必要的设计参数，如路面板的相对刚度半径和截面弯曲刚度等。在计算设计轴载对路面板产生荷载疲劳应力时，还须考虑接缝传荷能力、荷载应力累计疲劳作用以及计算理论与实际差异等因素。 在进行粒料基层上混凝土面板厚度计算时，计算方法主要采用弹性地基单层板模型。路面板的临界荷位是计算中的重要参考点，它通常位于纵缝边缘中部。计算中使用的综合系数会根据公路等级的不同而有所调整，从高速公路到四级公路的综合系数范围在1.00到1.15之间变化。具体到本示例，综合系数取值为1.05，因为这是一条二级公路。此外，设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力的计算还涉及到一系列公式的应用，其中包括设计轴载的单轴重、混凝土面层板的厚度、弯拉弹性模量、泊松比、相对刚度半径、截面弯曲刚度以及板底地基当量回弹模量等变量。 除了上述因素，路面结构设计还需考虑路床顶面综合回弹模量，它必须达到一定的强度，本示例中要求≥60MPa。这一指标直接影响路面结构的稳定性和耐久性。路面设计的最终目标是确保在预定的设计使用年限内，路面能够承受住反复的车辆荷载作用，而不会出现过早的疲劳破坏。 路面结构设计还需要遵循一系列国家或行业标准规范，比如《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）、《公路工程结构可靠性设计统一标准》（JTG 2120-2020）、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）、《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）、《公路自然区划标准》（JTJ 003-86）等，这些标准为路面设计提供了详尽的指导和依据。 公路水泥路面结构计算涉及到路面、路基、交通流量、荷载应力等多个方面的计算和分析。设计人员必须仔细考虑和运用各种设计标准及计算公式，确保设计的准确性和可靠性。通过科学的方法和精确的计算，可以为道路工程提供坚实的理论基础和技术支持。