100T车道计算.docx

1、100T车道计算100T油罐车道路计算书一、背景车轴数： 4每个车轮组数： 4组满载时每个车轮组着地宽度和长度： 0.5X0.2m2空载每个车轴压力：前 20T 后 22T满载每个车轴压力： 25T 单轴 12.5T满载平均日交通量为 88 辆 空车平均日交量为 65 辆设计年限为 30 年，每年运输 365d，每天运输 10h。根据全国公路自然区划图可知该路段处于 7 区二、设计荷载作用次数各级轴载换算成设计荷载的平均日作用次数：mnii1N-各级轴载换算成设计荷载的平均日作用次数Ni- 第 i 级轴载的平均日作用次数Pi- 第 i 级轴载（ KN）Pm-设计荷载（ KN）m-轴载级数根据厂

2、矿规范规定“ Pi/Pm 0.5 时 , 不考虑 Pi 级轴载的影响” ，本设计共有一级轴载需要考虑， 1 级轴载 P1=125KN各级轴载换成设计荷载平均日作用次数mN j nii112580X4X 125 320次125该路段单向小时交通量Nh=(80+65)/10=14.5 辆路面设计使用年限内， 设计荷载的累计有效作用次数， 可按下列公式计算：TN NjtJ1N-路面设计使用年限内，设计荷载的累计有效作用次数T-路面设计使用年限年数t- 全年工作日数- 车轮轮迹横分布系数。单车道时，可采用 0.50.65 ；双车道时，可采用 0.40.5. 当交通量较大时，宜采用上限；反之，宜采用下限

3、。TN Njt 320X30X365X0.4 1401600J1三、初步路面结构设计 基层设计该路路基层材料选用 5%水泥稳定碎石基层，厚度选取 200mm交通等及判别：道路各级标准轴载累计作用次数：n PiNs iNi ( Pi )16i 1 100i 2.22X103 Pi 0.43适用于单轴单轮i 1适用于单轴双轮i 1.07X10 5 Pi 0.22适用于双轴双轮i 2.24X10 8 Pi 0.22适用于三轴双轮本设计考虑的轴载只有三级， 1 为满载前轴单轴双轮，轴载为125X2=250KN， 2为满载后轴三轴双轮，轴载为 125X6=750KN， 3 为满载后轴三轴双轮，轴载为 2

4、20KN轴轮型系数1122.24X10 8X750 0.22 5.22X10 932.24X 10 8X220 0.22 2.969X10 6路面设计使用年限内，重车交通量N 重 =80X365X30=876000辆路面设计使用年限内，空车交通量N 重 =65X365X30=657000辆因单向小时交通量为 17 辆，属于 2 级交通量下限，根据公路规范中表 A1.1.1 交通量车道分配系数可得单向双车道车流较小时车道交通量分配系数，该系数取 1.0Ne=NsX1.0=2.54X1012次，属于特重交通水泥混凝土面层设计水泥混凝土面层初步估算板厚值，按厂矿规范中表 4.3.10 选取板厚 25

5、0mm抗折疲劳强度计算f S（0.94 0.077lgN）f 水泥混凝土的抗折疲劳 强度S 水泥混凝土的计算抗折 强度SN-路面设计使用年限内，设计荷载的累计有效作用次数根据厂矿规范 ，水泥混凝土的计算抗折疲劳强度不宜小于4.5Mpa,C35 水泥混凝土的计算抗折疲劳强度为 4.5Mpa,本次设计采用 C35水泥混凝土f 4.5X（0.94 0.077lg1401600） 2.1 Mpa基层顶面当量回弹模量，不应小于 80Mpa ，回强模量计算：pD （1 u2 ）Ett WcEt- 基层顶面当量回弹模量（ Mpa）p-轮胎压力（ Mpa）Wc-基层顶面弯沉值 （ cm） ， 可根据土基水文状

6、况和路面材料所拟定的基层结构和厚度， 按现行的有关路面设计规范的土基、 路面材料回弹模建议值以及汽车的双轮胎轮迹当量圆直径， 查图 4.3.7 确定基层顶面弯沉系值，再按该图上公式计算确定（当基层为多层结构时，可采用等效层法换算）土基回弹模量土基采用混凝土搅拌桩，回弹模量 Eo=20Mpa基层材料回强模量水泥回弹模量 Et=1300Mpa.因基层和底基层材料相近，基层材料的当量厚度 h1=0.4m轮胎压国和双轮胎轮迹当量圆直径查参照厂矿规范附表 5.1轮压力 P=0.528Mpa 轮迹当量圆直径 D=94.24cm计算结果Eo=20Mpa Et=1300Mpa. h1=0.4m D=94.24

7、cm u=0.3查图 4.3.7 弹性层状体系精确解图解Eo/E1=20/1300=0.015 h1/D=40/94.24=0.42 Wc=0.04Wc p Wc基层顶面计算回弹模量Es=nEtEs基层顶面计算回弹模量 (Mpa)N 模量增长系数模量增长系数计算：hn 6.3 h 0.44Etn 6.3 25 0.44 0.786455Es=0.786X455=357.63Mpa荷载应力计算p kdksp-计算荷载应力( Mpa)kd- 动荷系数，可采用 1.05-1.15. 当路面平整度较高、车速较低、设计荷载较大时，可采用下限；反之，可采用上限；Ks-超载系数，可采用 11.1. 当主要运

8、输容重较小的产品时，可采用下限；反之，可采用上限；-设计荷载应力（ Mpa）根据 4.3.10 确定（ 抗折弹性模量 ）Ec/ （基层顶面回弹模量） Es=28000/357.63=78.29查得 1.6p 1.05X1.1X1.6 2.195Mpa检验四、地基承载力计算1、要求处理后地基承载力不小于 150kpa车轮面积 0.5X0.2m2 板厚 250mm扩散角取 30o扩散面积： （ 0.43X2+0.5） X（0.43X2+0.2）=1.442m地基反应力 =125KN/1.442m2=87kpa单桩竖向承载力特征值经现场试验结果取 Ra=200KN2、散体材料增强体复合地基计算采用三

9、角形布桩方式： m d de 1.13s S 为桩距 de 为处理等效直de2复合地基桩土径 d=500mm 处理后桩间土承载力特征值 fsk=150kpa应力比 n 1019 6.791500.52 0.5m S 取 0.1(1.05s) 2 1.05 mfsk 1 m(n 1) fsk200=1+m(6.79-1)x150 m=0.5 2/(1.05s) 2解 s=1.98粘结强度增强体复合地基Rafspk m (1 m) fskAp1.0 0.7解 s=1.476选取 s=1.45 米设褥垫层 250mm厚土层( 3-3)砂层地基承载力特征值 80KPpz+pcz=1.76+56.8=5

10、8.56kp（ 设计通过 ）3、沉降计算1）车单轴重 125KN2）地基底附加压力按 150kpa 考虑3）计算深度： Zn b（2.5 0.4lnb） 1.1（2.5 0.4ln1.1） 2.71m4、土层（ 3-1 ）深度为 8.6m，仅需要计算此层沉降。复合土层压缩模量：Espi * Esi ffsapkk1502.77 Esp(3 1) 2.77X1.48 4.1555、用规范分层总和法求沉降量1s ss, si 1 Epso1(z1a1)l 1 4 z 2 71l 1.4 1.54 z 2.71 4.928b 1.1 b 1.1/2查附录 K a 4X0.1158 0.2483经验系

11、数 :A1 0.1158Es A1 0.1158 5.39 po 87 0.75Fak 0.75X150 112.50A1 0.1158E1 5.39查表 5.3.5 得 s 0.9（利用插值法取得）s 0.9X1504.1(2.71X0.4632) 41mm六、拉杆构造设置道路分段处拉杆尺寸及间距采用 18 三级钢， 长度 0.75m， 间距 800mm设置。钢筋设置本工程横向按 5m 设计分格缝，属于普通钢筋混凝土面层设置类型横向钢筋设置Ls=4.5m h=250mm u=2.5 f sy=300Mpa16Lsh 16X4.5X250X2.5 2As 150mmfsy 300纵向钢筋设置Ls=6m h=250mm u=2.5 f sy=300Mpa16Lsh 16X6X250X2.5 2As 200mmfsy 300横向与纵向钢筋均按一级钢 8 间距 250 设置