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
2.1使用初期设计车道每日通过标准轴载作用次数 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
（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
s
N
配系数为b=0.8）。
=0.4×5274.11=2105.64
2.2使用年限内的累计标准轴次e N
查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，设计基准期为t =30a ，临界荷位处轮迹横向分布系数取=η0.2, 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）：
71074.1365]1)1[(⨯=⨯⨯-+=
γ
γη
g g N N t s e
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规范》(JTG D40—2011)水泥混凝土面层厚度的参考范围：高速公路（重交通等级）安全等级为一级，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。
3.1干燥状态
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 。底基层选用水泥稳定砂砾，厚度h 2=20cm 。板平面尺寸选为宽3.75m ，长4.5m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 (2) 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
查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，普通水泥混凝土路面重型交通：设计弯拉强度f r 0.5=Mpa ，对应的设计弯拉弹性模量标准值E c =31Mpa 。
2、土基的回弹模量
根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，路基土干燥状态
时，选用土基的回弹模量值：MPa E 450=
16
1)
100(
∑=⨯⨯=n
i i i s Pi N a b a N
基层和底基层的回弹模量
基层选用水泥稳定碎石，查《规范》(JTG D40—2011)，水泥稳定碎石基层回弹模量选用：1500MPa E 1=
底基层选水泥稳定砂砾，查《规范》(JTG D40—2011)，水泥稳定砂砾底基层的回弹模量选用：14002=E Mpa 。
(3) 基层顶面的当量回弹模量和面层相对刚度半径
参照《规范》(JTG D40—2011)基层顶面当量回弹模量计算公式：
ignisMPa h h E h E h E x 14362.015.01400
五十铃2.0150015.02
2222
22122
2121=+⨯+⨯=++=
1
2
2112
213
223
11)11(
黄金奔驰4
)
(12
12
-+++
+
=
h E h E h h h E h E D x
东风标致206二手车= ⎪⎭⎫
⎝⎛⨯+⨯++⨯+⨯2.01400115.0150014)20.015.0(122.014001215.01500233
=1.355MN*m
225.01436/355.112/1233=⨯==x x x E D h
a =243.445143651.1122.651.1122.645.045.00=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛
⨯-⨯=⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---E E x 786.045143644.1144.1155
.055
.00=⎪
⎭
⎫
⎝⎛⨯-=⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛-=--E E b x
506.18745143645225.0243.43
1786
.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： 737.0506.187/3100025.0537.0537.033
=⨯⨯==t
c
E E h r (4) 荷载疲劳应力计算 标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为： 026.125.0737.0077.0077.026.026.0=⨯⨯==--h r Ps σ(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 。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：
462.2)7311400(057.0===v e f N K 。
根据公路等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数
30.1=c k 。
荷载疲劳应力计算为：
857.2026.130.187.0462.2=⨯⨯⨯==Ps c r f pr K K K σσ（MPa ）
(5) 温度疲劳应力
新建永州至蓝山高速位于自然区划Ⅳ区，查《规范》(JTG D40—2011)取最大温度梯度Tg =90（℃/m ），板长 4.5m ，L/r=4.5/0.737=6.106，可温度系数应力表，查普通混凝土板厚25.0=h m,61.0=x B m 。最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力： 127.261.02
90
25.0310001012
5=⨯⨯⨯⨯⨯==
-x g
c c tm B hT E a σ（MPa ）
温度疲劳应力系数t k ，查表得a=0.841,b=0.058,c=1.323，计算t k ：
502.0058.00.5127.2841.0127.20.5323.1=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪
⎭⎫
⎝⎛⨯=⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=
b f
a f K c
r tm
tm r t σσ 计算温度疲劳应力：
068.1127.2502.0=⨯==tm t tr K σσ（MPa ）
查《规范》可靠度设计标准，高速公路的安全等级为一级，变异水平低级，目标可靠度为95%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，确定可靠度系数
r γ=1.25
()91.4)068.1857.2(25.1=+⨯=+tr pr r σσγ（MPa ）≤0.5=r f （MPa ） 因而，所选普通混凝土面层厚度（25cm ）可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。 方案二：
轿车驾驶视频
(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h1=15cm 。底基层选石灰粉煤灰碎石，厚度h2=20cm 。板平面尺寸选为宽3.75m ，长4.5m 。纵缝为设拉杆平缝；横缝为设传力杆的假缝。 (2) 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
因为设计为普通混凝土路面且交通等级为重交通等级，由《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)得：设计弯拉强度 r f 0.5=Mpa ，弯拉弹性模量 31=c E Gpa 。 2、土基的回弹模量
参照《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，路基属于干燥状态，选用路基土基的回弹模量值： οE =45（MPa ）
3、底基层和基层的回弹模量
基层选用水泥稳定碎石，查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，水泥稳定碎石的回弹模量选用：E1=1500MPa
底基层选石灰粉煤灰碎石，查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，的回弹模量选用：E2=1300MPa (3) 基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量
根据土基状态拟定的基层、垫层结构类型和厚度，参照《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)中，按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：
13722.015.013002.0150015.02
222222122
2121=+⨯+⨯==++=h h E h E h E x MPa
1
2
211221322311)11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x
1233)2
.013001
15.015001(4)2.015.0(122.013001215.01500-⨯+⨯++⨯+⨯=
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