1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。路基路面工程課程設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)為遼寧省某地新建的一條雙向四車(chē)道高速公路,設(shè)計(jì)速度為120km/h.起止樁號(hào)為K280+030-K400+235.分為路基設(shè)計(jì)和路面設(shè)計(jì)兩部分.路基設(shè)計(jì)中主要以一般路堤形式進(jìn)行設(shè)計(jì),路堤平均高度為2.5m，土質(zhì)為粉性土，平均地下水位1.0m，平均凍深0.3米。主要進(jìn)行了路基橫斷面設(shè)計(jì)、道路橫斷面排水設(shè)計(jì)、路基穩(wěn)定性驗(yàn)算和施工設(shè)計(jì).其中,路基穩(wěn)定性驗(yàn)算取8m高一般路堤進(jìn)行設(shè)計(jì).路面設(shè)計(jì)中對(duì)任務(wù)書(shū)所給的一些不合理的條件根據(jù)規(guī)范做出了相應(yīng)的修改,主要是初擬路面結(jié)構(gòu)的不同.設(shè)計(jì)路面

2、為水泥混凝土剛性路面,主要包括路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、混凝土路面板尺寸設(shè)計(jì)、接縫設(shè)計(jì)以及施工設(shè)計(jì).并對(duì)水泥混凝土路面面層的配合比進(jìn)行了設(shè)計(jì).關(guān)鍵詞一般路堤、排水、施工、水泥路面、配合比目錄TOCo1-3hzuHYPERLINKl_Toc249618140摘要PAGEREF_Toc249618140h1HYPERLINKl_Toc2496181411路基設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618141h4HYPERLINKl_Toc2496181421.1路基橫斷面設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618142h4HYPERLINKl_Toc2496181431.1.1確定路基橫斷面形式PAGEREF_To

3、c249618143h4HYPERLINKl_Toc2496181441.1.2確定自然區(qū)劃和路基干濕類型PAGEREF_Toc249618144h4HYPERLINKl_Toc2496181451.1.3擬定路基斷面尺寸PAGEREF_Toc249618145h5HYPERLINKl_Toc2496181461.2道路橫斷面排水設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618146h6HYPERLINKl_Toc2496181471.2.1確定邊溝布置、斷面形式及尺寸PAGEREF_Toc249618147h6HYPERLINKl_Toc2496181481.2.2確定截水溝布置、斷面形式和尺寸PAG

4、EREF_Toc249618148h7HYPERLINKl_Toc2496181491.2.3其他排水設(shè)施PAGEREF_Toc249618149h9HYPERLINKl_Toc2496181501.3路基穩(wěn)定性驗(yàn)算PAGEREF_Toc249618150h9HYPERLINKl_Toc2496181511.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)PAGEREF_Toc249618151h10HYPERLINKl_Toc2496181521.3.2穩(wěn)定性驗(yàn)算PAGEREF_Toc249618152h10HYPERLINKl_Toc2496181531.3.3路基坡面防護(hù)PAGEREF_Toc249618153h12HY

5、PERLINKl_Toc2496181541.4路基施工設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618154h13HYPERLINKl_Toc2496181551.4.1施工要點(diǎn)PAGEREF_Toc249618155h13HYPERLINKl_Toc2496181561.4.2路基壓實(shí)PAGEREF_Toc249618156h14HYPERLINKl_Toc2496181572水泥混凝土路面設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618157h15HYPERLINKl_Toc2496181582.1行車(chē)荷載PAGEREF_Toc249618158h15HYPERLINKl_Toc2496181592.1.1

6、車(chē)輛的類型和軸型PAGEREF_Toc249618159h15HYPERLINKl_Toc2496181602.1.2軸載換算PAGEREF_Toc249618160h16HYPERLINKl_Toc2496181612.1.3交通分析PAGEREF_Toc249618161h17HYPERLINKl_Toc2496181622.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618162h19HYPERLINKl_Toc2496181632.2.1墊層設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618163h19HYPERLINKl_Toc2496181642.2.2基層設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc2496

7、18164h19HYPERLINKl_Toc2496181652.2.3面層設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618165h20HYPERLINKl_Toc2496181662.2.4路肩設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618166h21HYPERLINKl_Toc2496181672.2.5路面排水設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618167h21HYPERLINKl_Toc2496181682.3路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618168h22HYPERLINKl_Toc2496181692.3.1.初擬路面結(jié)構(gòu)PAGEREF_Toc249618169h22HYPERLINKl_

8、Toc2496181702.3.2.路面材料參數(shù)的確定PAGEREF_Toc249618170h22HYPERLINKl_Toc2496181712.3.3.基層頂面回彈模量PAGEREF_Toc249618171h24HYPERLINKl_Toc2496181722.3.4.荷載疲勞應(yīng)力PAGEREF_Toc249618172h25HYPERLINKl_Toc2496181732.3.5.溫度疲勞應(yīng)力PAGEREF_Toc249618173h27HYPERLINKl_Toc2496181742.4接縫設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618174h29HYPERLINKl_Toc2496181

9、752.4.1縱向接縫PAGEREF_Toc249618175h29HYPERLINKl_Toc2496181762.4.2橫向接縫PAGEREF_Toc249618176h30HYPERLINKl_Toc2496181772.5水混凝土面層混合料設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618177h31HYPERLINKl_Toc2496181782.5.1基本要求PAGEREF_Toc249618178h31HYPERLINKl_Toc2496181792.5.2配合比設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc249618179h32HYPERLINKl_Toc2496181802.6路面用鋼筋量計(jì)算PAGERE

10、F_Toc249618180h34HYPERLINKl_Toc2496181812.7水泥混凝土路面機(jī)械攤鋪施工PAGEREF_Toc249618181h35HYPERLINKl_Toc249618182參考文獻(xiàn)PAGEREF_Toc249618182h37路基設(shè)計(jì)路基根據(jù)其使用要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并結(jié)合施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，既有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟(jì)合理。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施，并結(jié)合路面排水，綜合排水設(shè)計(jì)，形成完整的排水系統(tǒng)。修筑路基取土和棄土?xí)r，應(yīng)符合環(huán)保要求，以適當(dāng)處理，減少棄土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道。本路基設(shè)計(jì)主要依據(jù)公路路基

11、設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD302004)、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTJB012003)、公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)及土的工程分類(GBT_50145-2007)和路基路面工程教材進(jìn)行設(shè)計(jì)。路基橫斷面設(shè)計(jì)確定路基橫斷面形式由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給條件，路基橫斷面可采用路堤、路塹和半填半挖三種形式，以及公路曲線的超高、加寬時(shí)的路基橫斷面。本設(shè)計(jì)主要才用一般路堤形式，按照標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。確定自然區(qū)劃和路基干濕類型由公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)可知：遼寧大部分位于II2a遼河平原凍融交替副區(qū)，屬于東部溫潤(rùn)季凍區(qū)。路基土質(zhì)為粉質(zhì)土。由公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)得公路二級(jí)區(qū)劃的特征和指標(biāo)：表1.1二級(jí)區(qū)劃的特征和指標(biāo)二級(jí)區(qū)名(包括副區(qū))水熱狀態(tài)潮濕

12、系數(shù)(K)年降水量(mm)雨型最高月K值最大月雨期長(zhǎng)度最高月平均地溫()II2a遼河平原凍融交替副區(qū)0.51.59001500梅雨秋雨伏旱1.02.03.03.53.03.5由表1.1可知II2a遼河平原凍融交替副區(qū)的潮濕系數(shù)K值較低。由路基路面工程可得路基臨界高度：表1.2路基臨界高度參考值土組路槽底至水位臨界高度自然區(qū)劃粉性土地下水H1H2H3II23.42.61.9該公路為高速公路雙向四車(chē)道,要求標(biāo)準(zhǔn)較高,故取路基干濕類型為干燥,則由表1.2可得路基最小高度H3.4m。擬定路基斷面尺寸遼寧地區(qū)地形以平原為主，屬于平原微丘區(qū)，本公路為高速公路雙向四車(chē)道，并考慮該地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，取計(jì)算行車(chē)速

13、度為120Km/h。（1）路基寬度：由公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTJB012003)可歸納得：表1.3路基寬度參數(shù)高速公路四車(chē)道120Km/h行車(chē)道寬度(m)中央分隔帶(m)左側(cè)路緣帶(m)硬路肩(m)土路肩(m)27.530.753.250.75行車(chē)道寬度：27.5=15m中央分隔帶：3m路緣帶：0.75m2=1.5m硬路肩寬度：3.25m2=6.5m土路肩寬度：0.75m2=1.5m則，路基寬度：15+3+1.5+6.5+1.5=27.5m得路基橫斷面圖如圖1.1所示：圖1.1路基橫斷面圖（2）路基高度：由公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD302004)，設(shè)有中央分隔帶的高速公路，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高為中央分隔

14、帶的外側(cè)邊緣高程。由于該公路位處II2a遼河平原凍融交替副區(qū)，主要自然病害以凍脹與翻漿為主，且公路等級(jí)要求高，設(shè)計(jì)需求路基干濕類型為干燥，由表1.2知，路基高度H3.4m，設(shè)計(jì)資料中路基平均高度為2.5m。綜合考慮路線縱坡要求，路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素，本設(shè)計(jì)取路基高度H=6m。（3）路基邊坡坡率：路堤填土高度為6m，路基填料為細(xì)粒土，由表1.4可得，取路基邊坡坡率為11.5，則邊坡寬度b=1.5H=9m。表1.4路堤邊坡坡率填料類別邊坡坡率上部高度（H8m）下部高度（H12m）細(xì)粒土11.511.75粗粒土11.511.75巨粒土11.311.75道路橫斷面排水設(shè)計(jì)公路位于II2a遼河平原

15、凍融交替副區(qū)，主要自然病害以凍脹與翻漿為主，其次崩塌、土流。自然條件對(duì)公路工程的影響主要表現(xiàn)在凍土多，公路的不利季節(jié)為11月-次年3月，公路由寬廣的平原地通過(guò)條件不太困難。確定邊溝布置、斷面形式及尺寸邊溝的排水量不大，一般不需進(jìn)行水文和水力計(jì)算。依據(jù)沿線情況，選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式。邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致。邊溝橫斷面采用梯形，內(nèi)測(cè)邊坡坡率為11.5，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。由于該公路位于東南潮熱區(qū)，降雨量較大，梯形邊溝的底寬和深度都采用0.6m。由于水量較大，邊溝采用漿砌片石鋪砌，砌筑用砂漿M7.5號(hào)。邊溝斷面如圖1.2所示：圖1.2邊溝構(gòu)造圖確定截水溝布置、斷面形式和尺寸截水溝的位

16、置應(yīng)盡量與絕大多數(shù)的地面水流方向垂直，以提高截水溝的效能和縮短截水溝的長(zhǎng)度。溝底采用0.5%的縱坡。截水溝截面采用對(duì)稱梯形，溝的邊坡坡度采用11.5，溝底采用干砌片石鋪筑。對(duì)截水溝斷面尺寸采用試算法進(jìn)行水力計(jì)算，以獲得最佳斷面。（1）設(shè)計(jì)參數(shù)：縱坡i=0.005，坡率m=1.5，粗糙系數(shù)n=0.025，設(shè)計(jì)流量=1.10m3/s。（2）假定溝底寬度b=0.4m；由表1.5可得b/h=0.61,取h=0.66m；表1.5水力最佳斷面寬深比邊坡率m00.250.50.751.001.251.502.003.00b/h21.561.241.000.830.700.610.470.32（3）水流斷面積

17、：(1-1)由得，=0.92m2；斷面系數(shù)：(1-2)由得，=3.6；濕周：(1-3)由得，=2.78m；水力半徑：(1-4)由得，=0.33m；（4）指數(shù)：(1-5)由得，=0.24；流速系數(shù)：(1-6)由得，=32.05；水流斷面流速：(1-7)由得=1.3m/s；斷面流量：(1-8)由得，=1.2m3/s；（5）驗(yàn)算溝底鋪砌采用干砌片石。則由表1.6可得最大容許設(shè)計(jì)流速為=2.0m/s；表1.6容許流速表溝渠類型最大容許設(shè)計(jì)流速（m/s）溝渠類型最大容許設(shè)計(jì)流速（m/s）粗砂0.8草皮護(hù)面1.6黏土質(zhì)砂1.0干砌片石2.0高限黏土1.2漿砌片石3.0石灰?guī)r4.0混凝土4.0假設(shè)水中主要含

18、土類為中細(xì)沙，取=0.5；最小容許流速：(1-9)由得=0.26m/s；因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)果=1.3m/s，介于與值之間，所以流速符合要求。又因?yàn)橛?jì)算流量=1.2m3/s，與=1.10m3/s相差為超過(guò)10%，一般可認(rèn)為符合設(shè)計(jì)要求。綜上可知：因?yàn)榱髁亢土魉倬弦螅窘厮疁峡刹捎玫讓?.4m，而溝深H，應(yīng)為水深h加安全高度h=0.100.20m，本設(shè)計(jì)取h=0.14m，所以溝深H=h+h=0.66+0.14=0.8m。截水溝斷面如圖1.3所示：圖1.3截水溝構(gòu)造圖其他排水設(shè)施道路的排水設(shè)施主要包括路基排水和路面排水。常用的路基地面排水設(shè)施，除了已經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的邊溝和截水溝外，還包括排水溝、跌水與急流

19、槽。這些排水設(shè)備，分別設(shè)在路基的不同部位，各自的排水功能、布置要求和構(gòu)造形式均有所差異。各類地表水溝溝頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位0.2m以上。當(dāng)?shù)叵滤绊懧坊访娴膹?qiáng)度或邊坡穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝和檢查井等地下排水設(shè)施。路面表面排水主要是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，一面造成路面積水而影響行車(chē)安全。主要包括中央分隔帶排水、路面內(nèi)部排水和邊緣排水系統(tǒng)，以及排水基層的排水系統(tǒng)等。路基穩(wěn)定性驗(yàn)算由于本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用一般路堤形式，路堤平均填土高度為2.5m。對(duì)于路基的穩(wěn)定性分析，采用一般路堤的最高值8m。由公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD302004)得路堤邊坡坡度為定值。設(shè)計(jì)參數(shù)路堤填土高h(yuǎn)1=8m，

20、路堤邊坡坡率為m=11.5，路堤填料為粘質(zhì)土，粘聚力C=20KPa，內(nèi)摩擦角=30（tan=0.577）。土的容重取=20KN/m3。車(chē)輛荷載為公路一級(jí)汽車(chē)荷載。由公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD302004)，對(duì)路堤和地基的整體穩(wěn)定性采用簡(jiǎn)化的Bishop法進(jìn)行分析計(jì)算。穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）車(chē)輛荷載的換算在進(jìn)行路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，將車(chē)輛荷載按最不利情況排列，并換算成相當(dāng)?shù)耐翆雍穸?。公路一?jí)汽車(chē)荷載換算成土柱高：由路基路面工程有，；(1-10)式中：N并列車(chē)輛數(shù)，雙向六車(chē)道N=6；L標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛軸載為12.8m；Q一輛重車(chē)的重力（標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛荷載為550KN）；路基填料的重度為20KN/m3；B荷載橫向分布寬度，

21、近似取路基寬35m。數(shù)值帶入計(jì)算可得：h0=0.37m，取h0=0.4m，偏于安全計(jì)算。（2）路堤橫斷面用4.5H法滑動(dòng)面圓心位置的輔助線，取通過(guò)路堤坡腳和距路基左邊緣1/4路基跨度處的圓弧。繪出圓弧滑動(dòng)面的計(jì)算圖示，如圖1.4所示：圖1.44.5H法確定圓心位置圖示其中，輔助線的作圖表值參考表1.7：表1.7輔助線的作圖表值邊坡坡度邊坡角1211.530402635（3）穩(wěn)定系數(shù)K值由路基路面工程有，；(1-11)式中：Ni各土條的法向分力，Ni=Qicosi；Ti各土條的切向分力，Ti=Qisini；i各土條重心與圓心連接線對(duì)豎軸y的夾角；L圓弧滑動(dòng)面全長(zhǎng)，L=16.59m邊坡計(jì)算高度H=

22、h0+h1=8.4m。綜上可列穩(wěn)定性計(jì)算表如表1.8所示：表1.8路堤穩(wěn)定性計(jì)算表編號(hào)icosisiniAiQiNiTi1-6010.99-0.103.5971.8271.42-7.5325500.990.109.62192.42191.4219.56317340.950.3013.77275.36262.283.11430230.860.5115.75315.04271.77159.34545230.700.7111.70234.08164.41166.62658480.520.861.6432.816.9928.06總和56.081121.52978.54449.16則，穩(wěn)定系數(shù)。由于K1

23、.45，所以路基穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果滿足要求。路基坡面防護(hù)本路基設(shè)計(jì)主要采用土質(zhì)邊坡坡度為11.5。考慮到遼寧地區(qū)降雨量較大，坡面沖刷比較嚴(yán)重，并結(jié)合工程防護(hù)，采用骨架防護(hù)，并鋪草皮相結(jié)合的路基坡面防護(hù)形式，具體為采用片石鋪砌成方格，方格內(nèi)再鋪草皮。坡面防護(hù)如圖1.4所示：圖1.4坡面防護(hù)示意圖路基施工設(shè)計(jì)理想的設(shè)計(jì)必須通過(guò)施工來(lái)實(shí)現(xiàn),施工實(shí)踐是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要過(guò)程。路基施工的主要內(nèi)容，大致可歸納為施工前的準(zhǔn)備工作和基本工作兩大部分。土質(zhì)路基的基本工作，是路塹挖掘成型、土的移運(yùn)、路堤填筑壓實(shí)，以及與路基直接有關(guān)的各項(xiàng)附屬工程。施工的準(zhǔn)備工作，內(nèi)容較多，大致可以歸納為組織準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和物質(zhì)準(zhǔn)備三個(gè)方面

24、。施工要點(diǎn)（1）基本要求土質(zhì)路基的挖填，首先必須搞好施工排水，包括地面臨時(shí)排水溝槽及設(shè)法降低地下水位,以便始終保持施工場(chǎng)地的干燥。路基挖填范圍內(nèi)的地表障礙物，事先應(yīng)予以拆除。路塹開(kāi)挖，應(yīng)在全橫斷面進(jìn)行，自上而下一次成型。土質(zhì)路堤分層填平壓實(shí)，是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵。路堤填方材料，應(yīng)有一定的強(qiáng)度。經(jīng)野外取土試驗(yàn)，高速公路應(yīng)符合表1.9的規(guī)定時(shí)才能使用。表1.9路堤填方材料最小強(qiáng)度和最大粒徑表填料應(yīng)有部位（路床頂面以下深度）（m）填料最小強(qiáng)度（CBR）(%)填料最大粒徑（cm）路堤上路床（030）8.010下路床（3080）5.010上路堤（80150）4.015下路堤（150）3.015零填及路塹

25、路床（030）8.010（3080）5.010（2）填挖方案土質(zhì)路堤填筑，主要采用不同的土水平分層平鋪的方式，以保證強(qiáng)度均應(yīng)。土質(zhì)路塹開(kāi)挖，主要采用縱向全寬掘進(jìn)和橫向通道掘進(jìn)兩種方式。（3）機(jī)械化施工主要采用機(jī)械化施工，人工輔助配合的方式進(jìn)行路基施工。路基壓實(shí)（1）機(jī)具選擇與操作根據(jù)各種填料的不同性質(zhì)以及不同土層厚度，采用最適宜的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行施工。路基壓實(shí)應(yīng)在最佳含水率條件下進(jìn)行。（2）壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)本公路為高速公路，路面為混凝土，對(duì)路基強(qiáng)度要求較高，按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，路基壓實(shí)度應(yīng)滿足表1.10的要求。表1.10路基壓實(shí)度填挖類別路床頂面以下深度（m）路基壓實(shí)度（%）零填及挖方00.3000.8096

26、填方00.80960.801.50941.5093水泥混凝土路面設(shè)計(jì)水泥混凝土路面板為剛性路面，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，在車(chē)輪荷載作用下變形較小。所以，混凝土板通常工作在彈性階段。本水泥混凝土路面設(shè)計(jì)主要依據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)。在荷載圖示方面采用靜力作用均布面荷載，在地基模型方面，采用溫克勒地基模型。在路面板形態(tài)方面，采用半空間彈性地基有限大矩形板理論。行車(chē)荷載車(chē)輛的類型和軸型由交通調(diào)查和預(yù)測(cè)得知，本路建成初期每晝夜雙向混合交通量組成如下：解放CA1414678輛；長(zhǎng)征XD980563輛；東風(fēng)EQ340294輛躍進(jìn)HJ130900輛；黃河JN1501680輛；黃河J

27、N1621800輛北京BJ1302600輛；太拖拉138480輛；上海SH3611600輛后軸小于20KN的小汽車(chē)3000輛，預(yù)計(jì)年平均交通增長(zhǎng)率為9.25%。根據(jù)交通調(diào)查結(jié)果，查閱相關(guān)資料可得2.1表如下：表2.1車(chē)輛軸重參數(shù)參考表車(chē)型序號(hào)車(chē)型名稱前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪數(shù)交通量01解放CA14124.5068.6012467802長(zhǎng)征XD98037.10272.652256303東風(fēng)EQ34024.2.70.401229404躍進(jìn)NJ13020.3038.301290005黃河JN15049.00101.6012168006黃河JN16259.50115.001218000

28、7北京BJ13013.5527.2012260008太拖拉13851.40280.002248009上海SH36180.602110.00221600軸載換算由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)得標(biāo)準(zhǔn)軸載的有關(guān)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2.2：表2.2標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ100軸載P（KN）100輪胎接地壓強(qiáng)p（MPa）0.70單輪傳壓面當(dāng)量直徑d（cm）21.30兩輪中心距（cm）1.5d水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)有(2-1)(2-2)

29、或(2-3)或(2-4)式中：Ns100KN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；Pi單軸-單輪、單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型級(jí)軸載的總重（KN）；軸型和軸載級(jí)位數(shù)；各類軸型級(jí)軸載的作用次數(shù)；軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組時(shí)，=1；單軸-單輪時(shí)，按（2-2）計(jì)算；雙軸-雙輪組時(shí)，按（2-3）計(jì)算；三軸-雙輪組時(shí)，按（2-4）計(jì)算。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，去掉影響較小的軸載小于40KN的交通量。并由式2.12.3計(jì)算結(jié)果列表如下：表2.3軸載換算計(jì)算表軸載Pi（KN）每日通過(guò)次數(shù)（次/d）BZZ-100軸次（次/d）68.6476810.00241170.429410.0036149

30、.01680100101.6168011.2891216659.5180010.00020115.0180019.35761684451.448010080.6160010.031751272.655633.5810-6394.684312804803.5010-61844.67443211016003.2610-6301136.14961571=20648則可知本路建成初期每晝夜雙向混合交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)為20648次/d。交通分析由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)可得高速公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，具體數(shù)值見(jiàn)表2.4：表2.4可靠度設(shè)計(jì)指標(biāo)公路技術(shù)等級(jí)高速公路一

31、級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a）30302020目標(biāo)可靠度（）95908580目標(biāo)可靠指標(biāo)1.641.281.040.84變異水平等級(jí)低低中中中高則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)路面所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)為Ni，則有：(2-5)其中，t=30，n1=20648，=9.25%。則有。由于路面設(shè)計(jì)依據(jù)的交通量是設(shè)計(jì)車(chē)道上的交通量，所以，應(yīng)對(duì)道路交通量乘以方向不均勻系數(shù)及車(chē)道不均勻系數(shù)。方向不均勻系數(shù)取0.5，車(chē)道不均勻系數(shù)取1.0。則有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ns為：Ns=Ni0.51.0=11948833190.51.0=597441660。車(chē)道橫斷

32、面上各點(diǎn)所受的軸載作用次數(shù)，僅為通過(guò)該車(chē)道斷面的軸載作用次數(shù)的一部分。水泥混凝土路面的臨界疲勞荷位為縱縫邊緣中部，該處的輪跡橫向分布系數(shù)，按實(shí)際測(cè)定結(jié)果參照表2.5所示。表2.5車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.170.22二級(jí)及二級(jí)以下公路行車(chē)道寬大于7m0.340.39行車(chē)道寬小于或等于7m0.540.62本公路為高速公路雙向六車(chē)道，取=0.2。則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)面層臨界荷位出得標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)Ne。Ne=Ns=5974416600.2=119488332。(2-6)水泥混凝土路面所承受的交通軸載作用，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)分為4

33、級(jí)，分級(jí)范圍如表2.6所示。表2.6交通分級(jí)交通等級(jí)特重重中等輕設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne（104）2000100200031003由表2.6可知，本道路交通屬于特重交通。路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)組成水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)層包括：墊層、基層和面層等，各結(jié)構(gòu)層的功能和作用各不相同。墊層設(shè)計(jì)本公路路基土質(zhì)較差、水溫狀況不良，需要在路基和基層之間設(shè)置墊層，以改善路基的濕度和溫度狀況，保證面層和基層的強(qiáng)度、剛度及溫度性。由于修筑墊層的材料，強(qiáng)度要求不一定要求很高，但水穩(wěn)性和隔溫性能要好，本設(shè)計(jì)考慮到公路所在地區(qū)降雨量較大，地下水位較高，主要采用排水墊層。排水墊層所采用的材料是砂礫，砂礫墊層應(yīng)采用潔凈的中、

34、粗砂及礫石，含泥量不大于5%，并將其中的植物、雜質(zhì)清除干凈，也可以采用天然級(jí)配的砂礫料，其最大粒徑不大于50mm。應(yīng)注意防止粗細(xì)粒料分離現(xiàn)象。由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)，墊層的寬度應(yīng)與路基同寬，其最小厚度為150mm。本設(shè)計(jì)取墊層厚度為180mm。基層設(shè)計(jì)在面層下設(shè)置基層的主要目的是防止唧泥、錯(cuò)臺(tái)和由此引起的面板斷裂等損壞的出現(xiàn)。要求剛度與面層匹配，細(xì)粒土含量少、耐沖刷能力強(qiáng)和有排水設(shè)施。由于本公路為高速公路，對(duì)基層的上述要求較高。（1）類型由于本公路交通屬于特重交通。由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)可得適宜的基層類型如表2.7所示。表2.7適宜各

35、類交通等級(jí)的基層類型交通等級(jí)基層類型特重交通貧混凝土、碾壓混凝土或?yàn)r青混凝土基層重交通水泥穩(wěn)定粒料或?yàn)r青穩(wěn)定碎石基層中等或輕交通水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級(jí)配粒料基層由表2.7本設(shè)計(jì)路面基層采用水泥穩(wěn)定砂。同時(shí)考慮到特重交通的需求，同時(shí)加設(shè)選用水泥穩(wěn)定粒料(水泥用量5)的底基層。（2）寬度由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)知?；鶎拥膶挾葢?yīng)比混凝土面層每側(cè)至少寬出300mm（采用小型機(jī)具施工時(shí)）或500mm（軌模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）或650mm（滑模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）。路肩采用混凝土面層，其厚度與行車(chē)道面層相同時(shí)，基層寬度宜與路基同寬。級(jí)配粒料基層的寬度也宜與路基同寬。本設(shè)計(jì)

36、采用與路基同寬度的基層。（3）厚度由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)?？芍黝惢鶎雍穸鹊倪m宜范圍，如表2.8所示。表2.8各類基層厚度的適宜范圍基層類型厚度適宜的范圍（mm）貧混凝土或碾壓混凝土基層120200水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層150250瀝青混凝土基層4060瀝青穩(wěn)定碎石基層80100級(jí)配粒料基層150200多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層100140瀝青穩(wěn)定碎石排水基層80100由于本設(shè)計(jì)采用水泥穩(wěn)定砂基層，且考慮到交通容量特別大，并結(jié)合貧混凝土的材料性能，決定采用160mm的水泥穩(wěn)定沙?；鶎印Ｋ喾€(wěn)定沙粒底基層的厚度綜合考慮采用180mm面層設(shè)計(jì)水泥混凝土面層應(yīng)具有

37、足夠的強(qiáng)度、耐久性，表面抗滑、耐磨、平整。面層采用設(shè)接縫的普通混凝土。具體設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下節(jié)，水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。路肩設(shè)計(jì)路肩的作用是為路面提供側(cè)向支承，并承受一定的荷載。本設(shè)計(jì)路肩鋪面采用水泥混凝土面層。高速公路硬路肩水泥混凝土面層的厚度采用與行車(chē)道面層等厚，基層與行車(chē)道基層相同。路面排水設(shè)計(jì)（1）高速公路因平縱橫三方面均要求較高，所以路基填挖較大。一般需設(shè)置攔水帶，防止雨水集中沖刷填方坡面，造成坡面拉溝，甚至沖毀路基。攔水帶采用形式如圖2.1所示。圖2.1攔水帶示意圖（2）中央分隔帶排水的作用主要是排除中央分隔帶范圍內(nèi)的表面滲入水，本設(shè)計(jì)采用凸形表面有鋪面封閉的中央分隔帶，如圖2.2所示。圖2

38、.2中央分隔帶排水（3）行車(chē)道路面應(yīng)設(shè)置雙向或單向橫坡，坡度為2。路肩鋪面的橫向坡度值比行車(chē)道路面的橫坡值大1，為3。（4）行車(chē)道路面結(jié)構(gòu)設(shè)置了排水墊層，在排水墊層外側(cè)邊緣設(shè)置縱向集水溝，并間隔50100m設(shè)置橫向排水管。排水墊層的縱向邊緣集水溝設(shè)在路床邊緣。集水溝的縱坡與路線縱坡相同。（5）集水溝的寬度通常采用300mm。集水溝的深度為保證集水管管頂?shù)陀谂潘畬拥酌?，并有足夠厚度和回填料使集水管不被施工機(jī)械壓裂。采用200mm。路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)初擬路面結(jié)構(gòu)由表2.4知，相應(yīng)于安全等級(jí)一級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)。根據(jù)高速公路特重交通等級(jí)和低變異水平等級(jí)，查表2.9初擬普通混凝土面層厚度為0.28m，

39、水泥穩(wěn)定砂基層0.16m，底基層選用水泥穩(wěn)定粒料(水泥用量5)，厚0.18m，墊層為0.18m天然沙礫。水泥混凝土上面層板的平面尺寸長(zhǎng)為4.0m、寬從中央分隔帶至路肩依次為3.75m、3.75m、3.25m；縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。水泥穩(wěn)定砂不設(shè)縱縫，橫縫設(shè)假縫，間距(板長(zhǎng))4m。表2.9水泥混凝土面層厚度參考范圍交通等級(jí)特重重公路等級(jí)高速一級(jí)二級(jí)高速一級(jí)二級(jí)變異水平等級(jí)低中低中低中低中面層厚度（mm）260250240270240260230250220路面材料參數(shù)的確定（1）面層由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)可得普通混凝土面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值如表2.9所

40、示。表2.9水泥混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值交通等級(jí)特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）5.05.04.54.0鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）6.06.05.55.0同時(shí)可得相應(yīng)的彎拉彈性模量如表2.10所示。表2.10水泥混凝土彎拉彈性模量經(jīng)驗(yàn)參考值彎拉強(qiáng)度（Mpa）1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5抗壓強(qiáng)度（Mpa）5.07.711.014.919.324.229.735.841.848.4彎拉彈性模量（Gpa）10151821232527293133綜上分析，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31GPa。（2

41、）基層參考有關(guān)資料，水泥穩(wěn)定砂彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為27GPa。又由表2.11得水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300MPa。表2.11墊層和基層材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值材料類型回彈模量（MPa）天然沙礫150200水泥穩(wěn)定粒料13001700（3）墊層同樣由表2.11得天然砂礫墊層的回彈模量取200MPa。（4）路基由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)建議路基土回彈模量取值如表2.12所示。表2.12中濕路基路床頂面回彈模量（MPa）土組公路自然區(qū)劃土質(zhì)砂26424050395035605060粘質(zhì)土25453040254530453045粉質(zhì)土22

42、463254305027433045由公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)可知：遼寧大部分位于II2a遼河平原凍融交替副區(qū)，屬于東部溫潤(rùn)季凍區(qū)。路基土質(zhì)為粉質(zhì)土。路基土回彈模量取40MPa?；鶎禹斆婊貜椖Ａ坑晒匪嗷炷谅访嬖O(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)得基層頂面回彈模量的計(jì)算公式如下：(2-7)(2-8)(2-9)(2-10)(2-11)(2-12)將數(shù)據(jù)代入上式，可解得：由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)，有基層頂面的當(dāng)量回彈模量Et的最低要求見(jiàn)表2.13所示。表2.13基層頂面回彈模量Et最低要求交通量等級(jí)特重重中等輕回彈模量Et（MPa）1201008080由于所以算的Et=168M

43、Pa，大于120MPa，所以滿足要求。荷載疲勞應(yīng)力由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)，采用水泥穩(wěn)定砂或貧混凝土做基層時(shí)，宜將基層與混凝土面層視作分離式雙層板進(jìn)行應(yīng)力分析。復(fù)合式混凝土面層的截面總剛度。(2-13)式中，層間結(jié)合系數(shù)。分離式，取=0。則有，復(fù)合式混凝土面層的相對(duì)剛度半徑。(2-14)則有，標(biāo)準(zhǔn)軸載在普通混凝土面層臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為，。(2-15)則有，(2-16)則有，由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按下式計(jì)算：(2-17)其中：普通混凝土面層，因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)

44、=0.87；水泥穩(wěn)定砂基層不設(shè)縱縫，不考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)。(2-18)式中：kf設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)；Ne設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)；與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土，=0.057，普通混凝土水泥穩(wěn)定砂和貧混凝土，=0.065；對(duì)普通混凝土面層，。對(duì)于水泥穩(wěn)定砂基層，?？紤]偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)，按公路等級(jí)查表2.14可得。表2.14綜合系數(shù)公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路1.301.251.201.10由于本公路為高速公路，取=1.30。普通混凝土面層的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算

45、為，水泥穩(wěn)定砂基層的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為，溫度疲勞應(yīng)力水泥混凝土面層的最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg，可按照公路所在地的公路自然區(qū)劃按表2.15選用。表2.15最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg公路自然區(qū)劃、最大溫度梯度(/m)8883909586929398本公路位于II2a遼河平原凍融交替副區(qū)，最大溫度梯度取88/m。普通混凝土面層板長(zhǎng)4m，?；炷撩鎸雍穸?.28m。查公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD402002)附圖，可得：Bx=0.41，Cx=0.85。分離式雙層混凝土板上層的最大溫度翹曲應(yīng)力按下式計(jì)算：(2-19)(2-20)(2-21)將數(shù)據(jù)代入上式，可解得：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)可按下式計(jì)算確定：(2

46、-22)式中：a、b和c回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查表2.16確定。表2.16回歸系數(shù)a、b和c系數(shù)公路自然區(qū)劃IIIIIVV11a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270本公路位于II2a遼河平原凍融交替副區(qū)，取a=0.841，b=0.058，c=1.323。在臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力按下式計(jì)算確定：(2-23)則有，分離式復(fù)合式路面中水泥穩(wěn)定砂基層的溫度翹曲應(yīng)力可忽略不計(jì)。由表2.4可得高速公路的安全等級(jí)為一級(jí)，目標(biāo)可靠度為95，相應(yīng)的變異

47、水平等級(jí)為低。再由表2.17可得可靠度系數(shù)。表2.17可靠度系數(shù)變異水平等級(jí)目標(biāo)可靠度（）95908580低1.201.331.091.161.041.08中1.331.501.161.231.081.131.041.07高1.231.331.131.181.071.11確定可靠度系數(shù)=1.33。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車(chē)荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用下式計(jì)算：(2-24)普通混凝土面層為，水泥穩(wěn)定砂基層為，因而，擬定的由厚度0.28m的普通混凝土上面層和厚度0.16m的水泥穩(wěn)定砂基層組成的分離式復(fù)合式路面，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲

48、勞作用。接縫設(shè)計(jì)混凝土路面板由于溫度或濕度變化、硬化時(shí)的收縮等原因，會(huì)出現(xiàn)脹縮合翹曲。設(shè)置接縫，可減小混凝土板因變形受到約束而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，并滿足施工的需要?？v向接縫縱縫設(shè)在劃分車(chē)道線的位置，由于一次鋪筑寬度小于路面寬度，設(shè)置縱向施工縫。縱縫與路線中縫平行?？v向施工縫采用平縫加拉桿形式，上部鋸切槽口，深度為30mm，寬度為5mm，槽內(nèi)灌塞填縫料，構(gòu)造如圖2.3所示。圖2.3縱向施工縫構(gòu)造圖拉桿采用螺紋鋼筋，設(shè)在板厚中央，并對(duì)拉桿中部100mm范圍內(nèi)進(jìn)行防銹處理。拉桿的直徑、長(zhǎng)度和間距，參照表2.18選用。施工布設(shè)時(shí)，拉桿間距按橫向接縫的實(shí)際位置予以調(diào)整。表2.18拉桿直徑、長(zhǎng)度和間距（mm）面

49、層厚度（mm）到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（m）3.003.503.754.506.007.5200250147009001470080014700700147006001470050014700400260300168009001680080016800700168006001680050016800400由于設(shè)計(jì)混凝土面層厚度為280mm，一車(chē)道寬度即到自由邊距離為3.75m。選用直徑16螺紋鋼筋，長(zhǎng)度800mm，間距700mm。橫向接縫橫縫垂直于縱縫，有縮縫、脹縫和施工縫三種。由于設(shè)置脹縫不僅給施工帶來(lái)不便，而且也容易出現(xiàn)碎裂、唧泥和錯(cuò)臺(tái)等病害。因此本設(shè)計(jì)主要采用縮縫和施工縫兩種接縫形式

50、。每日施工結(jié)束或因臨時(shí)原因中斷施工時(shí)，設(shè)置橫向施工縫，其位置選在縮縫處。采用傳力桿的平縫形式，其構(gòu)造如圖2.4所示。圖2.4橫向施工縫構(gòu)造圖橫向縮縫等間距布置，采用假縫形式。由于特重交通，采用設(shè)傳力桿假縫形式。橫向縮縫頂部鋸切槽口，深度為面層厚度的1/4，寬度為5mm，槽內(nèi)填塞填縫料。高速公路的橫向縮縫槽口增設(shè)深20mm、寬610mm的淺槽口，其構(gòu)造如圖2.5所示。圖2.5橫向縮縫構(gòu)造圖傳力桿采用光面鋼筋。其尺寸和間距可按表2.19選用。最外側(cè)傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為200mm。表2.19傳力桿尺寸和間距（mm）面層厚度（mm）傳力桿直徑傳力桿最小長(zhǎng)度傳力桿最大間距2202840030

51、024030400300260324503002803545030030038500300水泥混凝土面層厚度280mm。則采用傳力桿直徑35光面鋼筋，長(zhǎng)度500mm，間距200mm。水混凝土面層混合料設(shè)計(jì)基本要求水泥混凝土混合料根據(jù)公路交通量及公路的使用任務(wù)、性質(zhì)，并結(jié)合氣候、水文、土質(zhì)、材料、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及施工和養(yǎng)護(hù)條件等，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。獲得符合使用要求與環(huán)境條件相適應(yīng)的路面?；炷粱旌狭嫌伤唷⒋旨稀⒓?xì)集料、水與外加劑等原材料組成。各種材料的基本技術(shù)要求應(yīng)滿足相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范?；拘阅馨拐蹚?qiáng)度、抗折疲勞強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、變形性能和耐久性等性能也應(yīng)滿足要求。配合比設(shè)計(jì)設(shè)配置52.5級(jí)普通

52、水泥礫石混凝土（1）配置抗折強(qiáng)度設(shè)配置滑模攤鋪的水泥混凝土，高速公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度5MPa，強(qiáng)度施工保證系數(shù)K=1.15。則配置抗折強(qiáng)度由下式確定：則有，（2）計(jì)算水灰比W/C實(shí)測(cè)28d抗折強(qiáng)度平均值取8.40MPa。參照下列兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：帶入數(shù)據(jù)則有，W/C=0.3642或W/C=0.544上述兩個(gè)公式計(jì)算的水灰比，一個(gè)偏小，一個(gè)偏大，取兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果的平均值W/C=0.454較合適。（3）計(jì)算單位用水量W0取細(xì)度模數(shù)為2.6，參考表2.20得Sp=32%；表2.20砂的細(xì)度模數(shù)與最優(yōu)砂率關(guān)系砂細(xì)度模數(shù)2.22.52.52.82.83.13.13.43.43.7砂率（%）

53、碎石30343236343836403842礫石28323034323634383640塌落度h=5cm，由下列經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算：代入數(shù)據(jù)得，Sp=162.15kg/m3160kg/m3用水量過(guò)大，需使用減水劑。（4）外加劑用量使用外加劑，應(yīng)采用引氣緩凝減水劑用量1.5，最優(yōu)減水率7%。減水量計(jì)算如下：7%162.15=11.35kg/m3，162.12-11.35=120.8kg/m3，符合礫石混凝土最大控制單位用水量155kg/m3的要求。外加劑用量Y0=3590.0015=0.5385kg/m3。（5）計(jì)算單位水泥用量C0C0=W0（C/W）=150.82.2026=332.15kg/m3

54、考慮到施工的波動(dòng)，增加水泥用量C=7.85。取C0=340kg/m3，水灰比為150.8/340=0.044。對(duì)比耐久性的要求，高速公路水泥混凝土路面的水灰比不大于0.44，基本符合要求，單位用水量不小于300kg/m3，滿足耐久性要求。（6）計(jì)算砂石材料用量使用假定密度法計(jì)算，假定礫石混凝土密度2450kg/m3。由細(xì)度模數(shù)FM=2.625查表2.20，的砂率Sp=32%。由下式可計(jì)算：代入上式得，（8）計(jì)算結(jié)果匯總上述計(jì)算結(jié)果如表2.21所示。表2.21施工配合比材料名稱水水泥砂礫石外加劑（kg/m3）15134062713320.52比例0.44411.983.291.5路面用鋼筋量計(jì)算由2.5接縫設(shè)計(jì)可歸納得路面用拉桿及傳力桿所用鋼筋的直徑、長(zhǎng)度和間距等參數(shù)，匯總得表2.22所示。表2.22路面用鋼筋參數(shù)（mm）接縫縱縫橫縫直徑1635長(zhǎng)度L800500間距S700200路面混凝土板長(zhǎng)度為4m，寬度依據(jù)行車(chē)道寬度及硬路肩寬度分別