中国联合工程公司 310000
摘要：由于我院传统的水泥路面组合结构设计采取的方法是依据以往经验并结合工程的实际情况选用标准图的方法，经此法选用的路面组合结构，虽然切实可用，但缺乏实际计算的支撑。本次研究即通过实际的计算来为路面组合结构的选型提供计算依据，使得水泥混凝土路面结构的选型更有依据。
关键词：热电站，水泥路面，计算书。
1前言：
由于我院传统的水泥路面组合结构设计采取的方法是依据以往经验并结合工程的实际情况选用标准图的方法，经此法选用的路面组合结构，虽然切实可用，但缺乏实际计算的支撑。近年来我公司承担了许多电站总承包项目的工程设计，由于要控制造价等原因，总承包方往往希望把路面的结构做到用料最省，又要满足规范和实际使用的要求，并提供相应的计算书做为设计依据。
本次文即通过一个实际工程项目的研究计算来为路面组合结构的选型提供计算依据，使得水泥混凝土路面结构的选型更有依据。
2工程实例
本次研究选按照南方某千万吨级炼油基地配套动力站热电联产工程动力站做为研究的示例工程，本工程的基本情况如下：
本工程厂址位于昆明安宁市草铺工业园区，建设3×220t/h循环流化床燃煤锅炉+2×25MW双抽凝汽式汽轮发电机组及其配套工程，厂区道路设计为双向两车道，道路宽度为7.0米，设计使用年限为20年。路基土为填土（粘土混沙），路床顶距地下水位1.5米，当地粗集料为砾石为主。根据当地实际情况，本项目拟采用普通水泥混凝土面层，基层采用水泥稳定砂砾，底基层（垫层）采用级配砾石。本次厂内道路的设计等级可以参照二级公路的标准进行设计，设计使用年限不低于20年。
3.计算书示例
由于我国厂区道路的设计遵循《厂矿道路设计规范》GBJ22-87，考虑该规范距离现在已经将近30年的时间，某些具体的规定已不能满足新形势下的需要，所以本次水泥路面结构组合设计的研究及混凝土面板厚度的计算均按照《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG-D40-2011进行编制。以下篇幅中所采用的计算方法，计算公式，计算符号，均来此规范。
3.1交通量分析
根据热电厂的运输量和所采用的车型及载重量，结合以往项目的计算经验，设计车道使用初期的设计轴载日作用次数可取
由于热电站按照终期规模一次设计，所以交通量不增长， 使用年限内的累计标准轴次为
3.2初拟路面结构
由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级，初拟普通混凝土面层厚度为hc = 0.24m。基层选用水泥稳定碎石厚hb = 0.20m ，底基层为h1= 0.15m的级配碎石，面层与基层。普通混凝土板的平面尺寸为3.5m，长4.5m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
3.3 材料参数的确定
混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量按表3.0.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值 fr = 5.0MPa ，相应弯拉弹性模量标准值和泊松比为31GPa和0.15 ，砾石粗集料混凝土的线膨胀系数。土基的回弹模量参照《公路水泥混凝土路面设计规范》附录，路基回弹模量取110MPa湿度调整系数取0.90，综合回弹模量为110×0.95=99MPa，，水泥稳定碎石基层回弹模量取2000MPa，泊松比取0.2，级配碎石底基层回弹模量取220MPa，泊松比取0.3。
3.4板底地基综合回弹模量
板底地基综合回弹模量取
混凝土面层板的弯曲刚度Dc，半刚性基层板的弯曲刚度Db,路面结构总相对刚度半径rg为：
3.5荷载应力
标准轴载和极限荷载在临界荷载位处产生的荷载应力为：
计算面层荷载疲劳应力和最大荷载应力为：
其中应力折减系数；综合系：疲劳应力系数。
3.6温度应力
温度最大梯度取87℃/m。计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数：
计算面层最大温度应力为：
计算温度疲劳应力系数：
计算温度疲劳应力：
3.7结构极限状态校核
二级安全等级， 中级变异水平下，可靠度系数取1.10。
综上所述，拟定的由计算厚度0.24m的普通混凝土面层、厚度0.20m的水泥稳定砂砾基层及0.15m 的级配砾石底基层组成的路面组合结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.25m。
论文作者:王建
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/12
标签：路面论文; 混凝土论文; 应力论文; 面层论文; 组合论文; 水泥论文; 荷载论文; 《基层建设》2015年第35期论文;