三、水泥混凝土路面设计
1.设计参数
广州郊区（IV7区）某新建双向2车道二级公路，拟采用水泥混凝土路面，行车道宽度为9m。路基土为中液限粘土，地下水位为－0.7m，路基填土高度0.6m，预计通车初每日双向混合交通量组成及交通量如下表：
汽车车型 解放CA10B 黄河JN150 长征CZ160 东风SP9250 北京BJ130 上海SH130 日交通量（辆/d） 437 737 637 350 1037 837 预计年平均交通量增长率为7％；沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。
2. 可靠度设计标准及变异系数范围、可靠度系数的选用
公路技术等级 安全等级 设计基准期（a） 一级公路 二级 30 目标可靠度（%） 目标可靠指标 变异水平等级 可靠度系数 90 1.28 低-中 1.16
3. 标准轴载作用次数的换算
计算设计使用年限内的标准轴载累计作用次数Ne，轴载换算的计算公式为：
?p?Ns???iNi?i??100? i?1
n16轴载换算结果表
车型 Pi(kN) 轴型 轴-轮型系数?1 ni次/日?1?? 解放 前轴 19.40 单轴单轮 2.22?103pi?0.43 CA10B 后轴 60.85 单轴双轮 1 黄河 前轴 49.00 单轴单轮 2.22?103pi?0.43 JN150 后轴 101.60 单轴双轮 1 长征 前轴 45.20 单轴单轮 2.22?103pi?0.43 437 437 737 737 637 ?0.22CZ160 后轴 83.70 双轴双轮 1.07?10?5Pi 637 东风 前轴 50.70 单轴单轮 2.22?103pi?0.43 350 ?0.22SP9250 后轴 113.30 双轴双轮 1.07?10?5Pi 350 北京 前轴 13.55 单轴单轮 2.22?103pi?0.43 BJ130 后轴 27.20 单轴双轮 1 上海 前轴 16.50 单轴单轮 2.22?103pi?0.43 SH130 后轴 23.00 单轴双轮 1
1037 1037 837 837 按规范查表得：交通等级为重，水泥混凝土路面的设计基准期为30年，安全等级为二级，临界荷载处的车轮轮迹横向分布系数
?=0.22。
设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：
Ne?Ns?1????1?365t???1053.86?1?0.085??1?365???0.22? 10511666次
0.08530??属于重交通等级
普通混凝土设计弯拉强度fr（MPa） 钢纤维混凝土设计弯拉强度fr（MPa）
4.确定土基的回弹模量
（1）确定路基的干湿类型：该路处于IV7区，路槽底距地下水位高度平均为0.7m+0.6m=1.3m，查表可知此高度在H2范围内,属于中湿路基。
5.0 6.0
（2）确定路基的平均稠度?：查表可知路基平均稠度介于?c1(1.03)和?c1(0.94)之间，取??1。
（3）查表可得土基的回弹模量E0?34.5MPa
5. 结构组合设计 （1）选择面层类型及厚度
查表得相应于安全等级二级的变异水平为中级。查表得初拟普通混凝土面层厚度为0.24m；排水基层选用多孔隙水泥碎石，厚0.12m。底基层采用水泥稳定粒料，厚0.2m；垫层为0.15m石灰粉煤灰土，普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m，长5m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
（2）路肩及路面排水设计
路肩采用混凝土面层，其厚度与行车道面层相同，集成宽度与路基宽度相同。行车道路面设置为双向横坡，坡度为1%--2%，路肩辅面的横向坡度值宜比行车道路面的横坡值大1%—2%
（3）路面材料参数确定
混凝土弯拉强度 5 MPa
混凝土弯拉模量 31000 MPa
混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划 IV7
面层最大温度梯度 92 ℃/m 接缝应力折减系数 0.87 使用HPDS2003A计算得：
层位 基（垫）层材料名称 厚度(mm) 回弹模量(MPa) 1 多孔隙水泥碎石 120 1500 2 水泥稳定粒料 200 1300 3 石灰粉煤灰土 150 600 4 土基
基层顶面当量回弹模量：Et?254.5MPa 普通混凝土面层的相对刚度半径：r=0 .639m
标准荷载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：?psm?1.02MPa
考虑到接缝间的不同状态其传荷能力不同，因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数Kr=0.87。考虑设计基准期内荷载