路基路面练习题

路基路面工程-1-路基路面工程作业9班级学生姓名学号时间题目广东某地新建高速公路水泥混凝土路面，设计车道使用初期11265n/d,6%,0.2Nr，拟定路面结构如下图所示，试确定混凝土面层厚度和板的平面尺寸。水泥混凝土？水泥稳定砂砾11240mm,400MPahE砂砾22200mm,100MPahE路基025MPaE要求答题解：1交通分析。由表16-1高速公路设计基准期为30年。安全等级为一级。由表16-6，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.2.取交通量年平均增长率为5%。按式16-30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rreggNN3651)1(2e=2.006.03651)06.01(126530=6105.1查表16-7可知，属于重交通等级。2.初拟路面结构。由表16-19可知，安全等级为一级的道路对应的变异水平等级为低级。根据二级公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表16-16，初拟普通混凝土面层厚度为0.26m。基层用水泥稳定砂砾，厚0.24m，垫层用砂砾厚度为0.2m。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m、长5.0m。纵缝为设拉杆平缝。橫缝为设传立杆的假缝。3.路面材料参数确定。按表16-22和表16-24，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.路基回弹模量值取25Mｐａ。查表１６-２６，砂砾垫层回弹模量取１５０Ｍｐａ，水泥稳定砂砾回弹模量取１３００Ｍｐａ。按式１６-４４计算基层顶面当量回弹模量MpahhEhEhE9.6452.024.01002.040024.022222221222121x路基路面工程-2-12211221322311x)11(4)(1212DhEhEhhhEhE＝12331002.0140024.01(4)2.024.0(121002.01240024.0）＝８０.７７ＭＮ．ｍ．144.19.645/77.8012/1233xxxEDhｍａ＝６.２２［１-１.１５45.00)E(Ex］＝６.２２*［１-１.５１45.0)259.645(］＝４.０５ｂ＝76.0259.64544.11EE44.1155.055.00）（）（xMpaEEEahxbx18.33125)259.645(144.105.4)(E3/176.03/100t普通混凝土面层的相对刚度半径按式１６-４３ｂ计算为；29.018.331/310026.0537.0/537.0r33tcEEh４.荷载疲劳应力按式１６-４３ａ．标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为26.026.0ps26.029.0077.0077.0hr０.５４Mｐａ．因纵缝为设拉杆平缝。接缝传荷能力的应力折剪系数rk＝０.８７。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504.2vefNk。根据公路等级，由表１６-２３，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏的综合系数2.1ck。按式１６-４０。荷载疲劳应力计算为54.0*2.1*504.2*87.0pscfrprkkk１.４１Mｐａ．５.温度疲劳应力由表１６-２７。ＩＶ区最大温度梯度取８６。板长５。24.1729.0/5/rl，由１６-１３可查普通混凝土板厚h=0.26.xB=0.91.按式16-47.最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为。MpaBhTExscc32.091.028626.0310010125tm路基路面工程-3-温度疲劳应力系数tK。按式16-48计算，查表16-28可得，自然区划为IV区，式中a=0.8414;b=0.058;c=1.323.tK为；]058.0)0.532.0(8414.0[32.05])([323.1bfafKcrtmtmrt4.5再由式16-46计算温度疲劳应力为：44.15.432.0trtmtKMpa查表16-19，高速公路的安全等级为一级，相应于高速等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为95%。再调查得目标可靠度和变异水平等级，查表16-21.确定可靠度系数t1.33按式16-39有8.3)41.144.1(13.1)(rtrprMpaMpafr0.5因而，所选用普通混凝土面层厚度0.26m,可以承受实际基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。