水泥路面结构计算书大全.docx

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水泥路面结构计算书大全

（一）.特重交通（不包括高速公路）——城市快速路、货运主干路

Ne=45*106（次/车道）E0=30MPafr=5.0MPaEC=31GPa

基层h1=20cm二灰碎石E1=1400MPa（6:

14:

80）

底基层h2=20cm二灰砂砾E2=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=E1h12+E2h22/h12+h22=（1400*0.22+1200*0.22）/（0.22+0.22）=1300

a=6.22〔1-1.51（1300/30）-0.45〕=4.497

b=1-1.44（1300/30）-0.55=0.819

Dx=（E1h13+E2h23）/12+（h1+h2）2/4*（1/h1E1+1/h2E2）-1

=（1400*0.23+1200*0.23）/12+0.42/4*（1/0.2*1400+1/0.2*1200）-1

=6.903

hx=（12Dx/Ex）1/3=（12*6.903/1300）1/3=0.3994

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.497*0.39940.819*30（1300/30）1/3=223.520

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=25cm

r=0.537*0.25（31000/223.520）1/3=0.695

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.6950.6*0.25-2=0.9903

kr=0.87kf=Ne0.057=2.730kc=1.25

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（45*106）0.057*1.25*0.9903=2.941

设板长L=5mL/r=7.2查图B.2.2Bx=0.63

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=80℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*31000*0.25*80*0.63）/2=1.953

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=5/1.953〔0.828（1.953/5）1.323-0.041〕

=0.5062

σtr=kt*σtm=0.5062*1.953=0.989

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.23

1.23（0.989+2.941）=4.834MPa＜fr=5.0MPa可

（二）.特重交通——高速公路

Ne=45*106（次/车道）E0=30MPafr=5.0MPaEC=31GPa

基层h1=20cm二灰碎石E1=1400MPa（6:

14:

80）

底基层h2=20cm二灰砂砾E2=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=E1h12+E2h22/h12+h22=（1400*0.22+1200*0.22）/（0.22+0.22）=1300

a=6.22〔1-1.51（1300/30）-0.45〕=4.497

b=1-1.44（1300/30）-0.55=0.819

Dx=（E1h13+E2h23）/12+（h1+h2）2/4*（1/h1E1+1/h2E2）-1

=（1400*0.23+1200*0.23）/12+0.42/4*（1/0.2*1400+1/0.2*1200）-1

=6.903

hx=（12Dx/Ex）1/3=（12*6.903/1300）1/3=0.3994

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.497*0.39940.819*30（1300/30）1/3=223.520

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=27cm

r=0.537*0.27（31000/223.520）1/3=0.7505

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.75050.6*0.27-2=0.8892

kr=0.87kf=Ne0.057=2.730kc=1.30

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（45*106）0.057*1.30*0.8892=2.746

设板长L=5mL/r=6.662查图B.2.2Bx=0.57

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=76℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*31000*0.27*76*0.57）/2=1.813

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=5/1.813〔0.828（1.813/5）1.323-0.041〕

=0.4836

σtr=kt*σtm=0.4836*1.813=0.877

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.33

1.33（0.877+2.746）=4.819MPa＜fr=5.0MPa可

（三）.特重交通（不包括高速公路）——城市快速路、货运主干路

Ne=35*106（次/车道）E0=30MPafr=5.0MPaEC=31GPa

基层h1=20cm二灰碎石E1=1400MPa（6:

14:

80）

底基层h2=20cm二灰砂砾E2=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=E1h12+E2h22/h12+h22=（1400*0.22+1200*0.22）/（0.22+0.22）=1300

a=6.22〔1-1.51（1300/30）-0.45〕=4.497

b=1-1.44（1300/30）-0.55=0.819

Dx=（E1h13+E2h23）/12+（h1+h2）2/4*（1/h1E1+1/h2E2）-1

=（1400*0.23+1200*0.23）/12+0.42/4*（1/0.2*1400+1/0.2*1200）-1

=6.903

hx=（12Dx/Ex）1/3=（12*6.903/1300）1/3=0.3994

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.497*0.39940.819*30（1300/30）1/3=223.520

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=24cm

r=0.537*0.24（31000/223.520）1/3=0.667

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.6670.6*0.24-2=1.0485

kr=0.87kf=Ne0.057=2.692kc=1.25

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（35*106）0.057*1.25*1.0485=3.069

设板长L=5mL/r=7.495查图B.2.2Bx=0.64

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=82℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*31000*0.24*82*0.64）/2=1.952

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=5/1.952〔0.828（1.952/5）1.323-0.041〕

=0.506

σtr=kt*σtm=0.506*1.952=0.988

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.23

1.23（0.988+3.069）=4.990MPa＜fr=5.0MPa可

（四）.特重交通——高速公路

Ne=35*106（次/车道）E0=30MPafr=5.0MPaEC=31GPa

基层h1=20cm二灰碎石E1=1400MPa（6:

14:

80）

底基层h2=20cm二灰砂砾E2=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=E1h12+E2h22/h12+h22=（1400*0.22+1200*0.22）/（0.22+0.22）=1300

a=6.22〔1-1.51（1300/30）-0.45〕=4.497

b=1-1.44（1300/30）-0.55=0.819

Dx=（E1h13+E2h23）/12+（h1+h2）2/4*（1/h1E1+1/h2E2）-1

=（1400*0.23+1200*0.23）/12+0.42/4*（1/0.2*1400+1/0.2*1200）-1

=6.903

hx=（12Dx/Ex）1/3=（12*6.903/1300）1/3=0.3994

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.497*0.39940.819*30（1300/30）1/3=223.520

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=26cm

r=0.537*0.26（31000/223.520）1/3=0.7227

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.72270.6*0.26-2=0.9374

kr=0.87kf=Ne0.057=2.6916kc=1.30

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（35*106）0.057*1.30*0.9374=2.854

设板长L=5mL/r=6.918查图B.2.2Bx=0.587

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=78℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*31000*0.26*78*0.587）/2=1.845

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=5/1.845〔0.828（1.845/5）1.323-0.041〕

=0.489

σtr=kt*σtm=0.489*1.845=0.902

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.33

1.33（0.902+2.854）=4.995MPa＜fr=5.0MPa可

（五）.重交通——城市快速路、城市主干路、货运干路

Ne=20*106（次/车道）E0=30MPafr=5.0MPaEC=31GPa

基层h1=20cm二灰碎石E1=1400MPa（6:

14:

80）

底基层h2=20cm二灰砂砾E2=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=E1h12+E2h22/h12+h22=（1400*0.22+1200*0.22）/（0.22+0.22）=1300

a=6.22〔1-1.51（1300/30）-0.45〕=4.497

b=1-1.44（1300/30）-0.55=0.819

Dx=（E1h13+E2h23）/12+（h1+h2）2/4*（1/h1E1+1/h2E2）-1

=（1400*0.23+1200*0.23）/12+0.42/4*（1/0.2*1400+1/0.2*1200）-1

=6.903

hx=（12Dx/Ex）1/3=（12*6.903/1300）1/3=0.3994

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.497*0.39940.819*30（1300/30）1/3=223.520

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=23cm

r=0.537*0.23（31000/223.520）1/3=0.6393

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.63930.6*0.23-2=1.113

kr=0.87kf=Ne0.057=2.607kc=1.25

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（20*106）0.057*1.25*1.113=3.155

设板长L=5mL/r=7.82查图B.2.2Bx=0.66

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=85℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*31000*0.23*85*0.66）/2=2.000

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=5/2.000〔0.828（2.000/5）1.323-0.041〕

=0.5134

σtr=kt*σtm=0.5134*2.000=1.027

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.16

1.16（1.027+3.155）=4.851MPa＜fr=5.0MPa可

（六）.重交通——城市快速路、城市主干路、货运干路

Ne=20*106（次/车道）E0=30MPafr=4.5MPaEC=29GPa

基层h1=20cm二灰碎石E1=1400MPa（6:

14:

80）

底基层h2=20cm二灰砂砾E2=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=E1h12+E2h22/h12+h22=（1400*0.22+1200*0.22）/（0.22+0.22）=1300

a=6.22〔1-1.51（1300/30）-0.45〕=4.497

b=1-1.44（1300/30）-0.55=0.819

Dx=（E1h13+E2h23）/12+（h1+h2）2/4*（1/h1E1+1/h2E2）-1

=（1400*0.23+1200*0.23）/12+0.42/4*（1/0.2*1400+1/0.2*1200）-1

=6.903

hx=（12Dx/Ex）1/3=（12*6.903/1300）1/3=0.3994

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.497*0.39940.819*30（1300/30）1/3=223.520

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=25cm

r=0.537*0.25（29000/223.520）1/3=0.68

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.680.6*0.25-2=0.9772

kr=0.87kf=Ne0.057=2.607kc=1.25

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（20*106）0.057*1.25*0.9772=2.771

设板长L=5mL/r=7.36查图B.2.2Bx=0.63

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=80℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*29000*0.25*80*0.63）/2=1.827

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=4.5/1.827〔0.828（1.827/4.5）1.323-

0.041〕=0.5179

σtr=kt*σtm=0.5179*1.827=0.946

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.16

1.16（0.946+2.771）=4.312MPa＜fr=4.5MPa可

（七）.重交通——城市快速路、城市主干路、货运干路

Ne=10*106（次/车道）E0=30MPafr=4.5MPaEC=29GPa

基层h1=20cm二灰碎石E1=1400MPa（6:

14:

80）

底基层h2=20cm二灰砂砾E2=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=E1h12+E2h22/h12+h22=（1400*0.22+1200*0.22）/（0.22+0.22）=1300

a=6.22〔1-1.51（1300/30）-0.45〕=4.497

b=1-1.44（1300/30）-0.55=0.819

Dx=（E1h13+E2h23）/12+（h1+h2）2/4*（1/h1E1+1/h2E2）-1

=（1400*0.23+1200*0.23）/12+0.42/4*（1/0.2*1400+1/0.2*1200）-1

=6.903

hx=（12Dx/Ex）1/3=（12*6.903/1300）1/3=0.3994

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.497*0.39940.819*30（1300/30）1/3=223.520

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=24cm

r=0.537*0.24（29000/223.520）1/3=0.652

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.6520.6*0.24-2=1.035

kr=0.87kf=Ne0.057=2.506kc=1.25

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（10*106）0.057*1.25*1.035=2.820

设板长L=5mL/r=7.66查图B.2.2Bx=0.65

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=82℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*29000*0.24*82*0.65）/2=1.8548

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=4.5/1.8548〔0.828（1.8548/4.5）1.323-

0.041〕=0.5224

σtr=kt*σtm=0.5224*1.8548=0.969

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.16

1.16（0.969+2.820）=4.395MPa＜fr=4.5MPa可

（八）.重交通——城市快速路、城市主干路、货运干路

Ne=10*106（次/车道）E0=30MPafr=4.5MPaEC=29GPa

基层为一种材料h1=42cm二灰砂砾E1=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=1200

a=6.22〔1-1.51（1200/30）-0.45〕=4.434

b=1-1.44（1200/30）-0.55=0.8107

hx=0.42

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.434*0.420.819*30（1200/30）1/3=225.1825

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=24cm

r=0.537*0.24（29000/225.1825）1/3=0.6508

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.65080.6*0.24-2=1.033

kr=0.87kf=Ne0.057=2.506kc=1.25

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（10*106）0.057*1.25*1.033=2.816

设板长L=5mL/r=7.68查图B.2.2Bx=0.65

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=82℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*29000*0.24*82*0.65）/2=1.855

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=4.5/1.855〔0.828（1.855/4.5）1.323-

0.041〕=0.5224

σtr=kt*σtm=0.5224*1.855=0.969

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.16

1.16（0.969+2.816）=4.391MPa＜fr=4.5MPa可

（九）.重交通——城市快速路、城市主干路、货运干路

Ne=5*106（次/车道）E0=30MPafr=4.5MPaEC=29GPa

基层为一种材料h1=48cm二灰砂砾E1=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=1200

a=6.22〔1-1.51（1200/30）-0.45〕=4.434

b=1-1.44（1200/30）-0.55=0.8107

hx=0.48

Et=ahxb*E0（Ex/E0）1/3=4.434*0.480.819*30（1200/30）1/3=250.927

砼板相对刚度半径r=0.537h（Ec/Et）1/3

设板厚h=23cm

r=0.537*0.23（29000/250.927）1/3=0.6016

σPS=0.077r0.6*h-2=0.077*0.60160.6*0.23-2=1.0731

kr=0.87kf=Ne0.057=2.409kc=1.25

σPr=kr*kf*kc*σPS=0.87（5*106）0.057*1.25*1.0731=2.811

设板长L=5mL/r=8.31查图B.2.2Bx=0.665

北京地区最大温度梯度按《城市道路设计规范》表10.2.8Tg=85℃/m

σtm=（10-5*EC*h*Tg*Bx）/2=（10-5*29000*0.23*85*0.665）/2=1.885

按《公路水泥混凝土路面设计规范》表B.2.3回归系数a=0.828b=0.041c=1.323

kt=fr/σtm〔a（σtm/fr）c-b〕=4.5/1.885〔0.828（1.885/4.5）1.323-

0.041〕=0.5272

σtr=kt*σtm=0.5272*1.885=0.994

可靠度系数根据《公路水泥混凝土路面设计规范》表3.0.3采用1.16

1.16（0.994+2.811）=4.414MPa＜fr=4.5MPa可

（十）.重交通——城市快速路、城市主干路、货运干路

Ne=5*106（次/车道）E0=30MPafr=4.5MPaEC=29GPa

基层为一种材料h1=45cm二灰砂砾E1=1200MPa（7:

13:

80）

Ex=1200

a=6.22〔1-1.51（1200/30）-0.45〕=4.434

b=1-1.44（1200/30）-0.55=0.8107

hx=0.45

Et=ahxb*E0