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路基路面路基通常由天然地基和填筑材料构成,根据地形条件可划分为路堤、路堑和半填半挖等形式。在施工过程中,需对路基进行压实处理,以提高其密实度和稳定性,并采取必要的排水措施,防止水分侵入导致路基软化或冻胀。
路面则是直接与车辆接触的结构层,按材料和施工方法可分为沥青路面、水泥混凝土路面和碎石路面等类型。沥青路面因其平整度高、行车舒适性和噪音低等特点,在现代公路建设中应用最为广泛;水泥混凝土路面则以其高强度和长寿命著称,适合重载交通路段。
2.6.1确定理论弯沉系数
F=1.63[Ld/(2000
移民安置房施工组织设计 =1.63×[15.58/2000×10.65]0.38(30/0.70)0.36
=19.17×1400/(2000×10.65×0.7×0.4056)
2.6.2确定设计层厚度
h/δ=4/10.65=0.376 E2/E1=1200/1400=0.857
由三层体系表面弯沉系数诺模图查得=6.22
h/δ=4/10.65=0.376 =30/1200=0.025
因此K2= /(K1)=4.4378/(6.22×1.460)=0.489
有因为 H/δ=7.8 H= 10.65×7.8=83
=6+=42.19+1.10 h4=83
则h3=37.1cm,所以h3取40cm。
2.7沥青混凝土面层和半刚性基层,底基层层底拉应力验算
2.7.1验算沥青面层底部弯拉应力
h1=4cm E1=2000 Mpa
h2=6cm E2=1800 Mpa h=21cm E1=1200 Mpa
h3=8cm E3=1200 Mpa
h4=40cm E4=3600 Mpa H=? E2=3600 Mpa
h5=35cm E5=2400 Mpa
E0=30 Mpa E0=30 Mpa
h==20.51cm取21cm
换算后的厚度: =61cm
h/δ=20.51/10.65=1.93 E2/E1=3600/1200=3
查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图得σ=0,所以σm<σR,,满足要求。
2.7.2验算水泥碎石底部拉应力
h1=4cm E1=2000 Mpa
h2=6cm E2=1800 Mpa h=18cm E1=3600 MPa
h3=8cm E3=1200 Mpa
h4=40cm E4=3600 Mpa H=35cm E2=2400 MPa
h5=35cm E5=2400 Mpa
E0=30 MPa E0= 30 MPa
换算后的厚度: =35cm
由H/=35/10.65=3.286385, =30/2400=0.0125,查表得=0.05Mpa
H/=3.286385, E2/E1=2400/3600=0.67,查表得n1=2.1
H/=3.286385, h/=51.84/10.65=4.8676,查表得 n2=0.50
=n1n2=0.05×2.1×0.50=0.0525MPa
m=P=0.7×525=0.037Mpa 2.7.3验算石灰沙砾土的底部拉应力 h1=4 cm E1=2000 Mpa h2=6 cm E2=1800 Mpa h=? E1=3600 Mpa h3=8cm E3=1200 Mpa h4=40cm E4=3600 Mpa h5=35cm E5=2400 Mpa H=35cm E2=2400 E0=30 MPa E0=30 Mpa H/=35/10.65=3.29 =30/2400=0.0125 H/=3.29 =2400/3600=0.67 查表得n1=1.10 H/=3.29 h/=54.58/10.65=5.125 =0.67 查表得n2=0.3 =n1n2=0.3×1.10×0.3=0.099Mpa m=P=0.7×0.099=0.0693Mpa 所以,最后路面结构面层采用4cm细粒式沥青混凝土6cm中粒式沥青混凝土8cm粗粒式沥青混凝土40cm水泥稳定碎石基层35cm水泥石灰沙砾土层。 因路面结构总厚度为93cm,最小防冻层厚度为80cm,可不考虑防冻层。 第三章 普通水泥混凝土路面设计 因为路中设有一收费站,要求采用水泥混凝土路面,故进行普通水泥混凝土路面设计。 3.1.1标准轴载与轴载换算 3.1.2设计基准期内混凝土面板临界荷载处所承受的标准轴载累积当量作用次数Ne 3.2路面结构及材料参数 3.2.1.初拟路面结构 由于100×104<227.03×104<2000×104次,故属于重交通。面层:由规范查得推荐厚度25cm,其长度5m,宽为3.75m。 基层:采用水泥稳定材料20cm。垫层:采用天然沙砾20cm。 3.2.2.确定材料参数 1.由上可知,交通量为2270298.894次,为重交通,其混凝土弯拉强度为5.0Mpa,混凝土弯拉弹性模量为31Gpa,拉压强度为41.8Mpa,拟定结果如下图: 面板25cm E=29Gpa 水泥稳定材料25cm E1=1300Mpa 天然沙砾20cm E2=600Mpa 2.计算基层顶面的当量回弹模量 ▽Et 水泥稳定材料(25cm) E1=1300Mpa 天然沙砾(20cm) E2=600Mpa 基层顶面的当量回弹模量: 普通混泥土面层的相对刚度半径=0.74m 3.3.1计算荷载疲劳应力 则:=0.87×2.3×1.25×1.03=2.58Mpa 3.3.2计算温度疲劳应力 温度疲劳应力: 式中 αc— 混凝土的温度线膨胀系数(1/c) Tg — 最大温度梯度,Tg=88°c/m Bx— 综合温度翘区应力和内应力的温度应力系数 σtm— 最大温度梯度时土板的温度翘取应力(Mpa) 则: 式中: a,b和c— 回归系数 0.53×2.11=1.12Mpa 3.3.3 检验初拟路面结构 γr=1.20 =1.20(2.58+1.12)=4.44 Mpa<(=5.0Mpa)满足要求。 由规范知,水泥混凝土路面防冻厚度5cm,路面总厚度,25+20+20=65cm>50cm满足要求。 为避免由温度产生的应力破坏,故在混凝土板中设置横缝与纵缝,此路为特重交通,故缝中设拉杆,拉杆长50cm,直径22cm,每隔40cm设置一个。 1、横向胀缝:缝隙宽0.2cm,缝隙上部5cm,深度内浇填缝料,拉杆的半段固定在混凝土内,另一半涂以沥青,套上约10cm的塑料套筒,筒底与杆端之间留有3cm的空隙,用木屑与弹性材料填充。 2、横向缩缝:缩缝采用假缝gtcc-057-2018 机车信号车载系统设备,缩缝缝隙宽0.5cm,深度为5cm。 3、施工缝:施工峰采用平口缝构造形成,缝上部深为5cm,宽为0.5cm的沟内浇灌填缝料。 4、横缝的布置:缩缝间距为4.5m,在沥青混凝土路面和水泥混凝土路面间设置胀缝。 5、在平行于行车方向设置纵缝,缝间距3.75m,设置为企口缝带拉杆形式,上部留有0.5cm的缝隙,其内部浇填缝料,内设拉杆。长度如前纵缝与横缝做成垂直正交,使混凝土板具有90°的角隅. 1.<<公路工程技术标准>>(JTGB01—2003) 0387.基于高分影像的城市黑臭水体遥感识别技术2.<<公路水泥混凝土路面设计规范>> 3.<<公路沥青路面设计规范>> 4.<<公路路基设计手册>>