水泥混凝土路面结构设计

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1、水泥混凝土路面结构设计第6章水泥混凝土路面结构设计6-1概述有关水泥混凝土路面结构设计的基本内容，虽在本手册“第2章设计原则”和“第3章设计条件”述及，但本章列述了基于经验法和理论法的两种水泥混凝土路面的具体设计方法。本章内容与其他章节和附录的关系如图-6.1.1所示。第6章水泥混凝土路面结构设计6-1概述第2章设计原则第3章设计条件6-3理论设计方法6-2经验设计方法附录1路面可靠度设计附录3n年冻结指数确定方法6-2-1普通道路结构设计6-2-2普通道路维修结构设计6-2-3小型车专用道路结构设计6-3-1理论设计法概要6-3-2结构

2、设计条件6-3-3结构设计6-3-4结构设计例6-4水泥混凝土路面构造细目图-6.1.1第6章内容和其他章节关系图水泥混凝土路面的种类有普通混凝土、连续配筋混凝土和碾压混凝土，其特征如表-6.1.1所列。93原来水泥混凝土路面的设计年限为20年，这是基于经验法采用的设计年限，采用理论法设计时，设计年限可任意设定。在结构设计中考虑可靠度时，有必要充分依据《技术基准·同解说》和本便览“2-4-3可靠度”中相应规定。表-6.1.1水泥混凝土路面的种类和特征种类普通水泥混凝土路面连续配筋水泥混凝土路面碾压混凝土路面结构特征混凝土板中预设接缝诱导板

3、面开裂。接缝为结构薄弱点，易产生行车震动。接缝设传力杆传递荷载板面不设横缝，面板的横向开裂采用纵向钢筋分散。裂缝宽度小，用钢筋和开裂处骨料的嵌挤作用保持路面连续性。面板设置预切缝诱导路面开裂。接缝为结构薄弱点，易产生行车震动。一般接缝不设传荷装置。养生时间现场养生试件强度至3.5MPa，通常采用硅酸盐水泥时，普通混凝土、连续配筋混凝土养生2周，碾压混凝土养生3天。维修需作板角修补和接缝填料补填需作板端起、终点接缝填料补填需作板角修补和接缝填料补填6-2经验设计方法经验设计法的结构设计要求依据交通条件、路基条件和环境条件，分别确定路面基层和

4、水泥混凝土面板厚度。一般为确保基层满足要求承载力首先确定基层厚度，然后按路面设计交通量确定混凝土面板厚度、决定路面结构。结构设计流程如图-6.2.1所示。确定交通条件（路面设计交通量）路基条件（设计承载力系数或设计CBR）确定环境条件（冰冻深度）确定路面断面·基层厚度·水泥混凝土面板厚度决定路面结构接缝、钢筋设计（构造细目）选定水泥混凝土路面种类图-6.2.1水泥混凝土路面结构设计顺序图补充：93承载力系数K=(MN/m3或MPa/m)●一般用φ30cm承载板试验，作出荷载——下沉量曲线，下沉量沥青混凝土路面取2.5mm；水泥混凝土路面取

5、1.25mm。●K75=K30（公路）K75=K30（机场）●CBR与K75关系图*1kgf/cm3=9.8MN/m36-2-1普通道路的结构设计（1）结构设计条件1）交通条件交通条件是决定路面结构的首要条件。设计中采用的交通量参照本便览“3-2-2路面设计交通量”。表-3.2.2疲劳破坏轮数标准值（普通道路轮荷载49kN）（译补）交通量区分路面设计交通量（单位：辆/日·方向）疲劳破坏轮数（单位：次/10年）N7≥300035000000N6≥1000～30007000000N5≥250～10001000000N4≥100～2501500

6、00N3≥40～10030000N2≥15～407000N1＜1515002）路基条件93路基条件与交通条件同为决定路面结构的决定条件，包含路床和原地基（路床厚度以1m为准）的设计承载力系数（K值）或设计CBR。关于路基条件的规定可参照本便览“3-4-2地基条件”。表-3.4.2路基条件和选用设计方法关系表（译补）路基条件与选用设计方法的关系设计CBR经验法设计沥青路面和水泥路面作为路基条件使用设计承载力系数经验法设计水泥路面作为路基条件使用各点CBR平均值①理论法设计的沥青路面和水泥路面考虑可靠度的路基条件使用；②填筑路床的分析使用各点

7、承载力系数平均值理论法设计水泥路面考虑可靠度的路基条件使用各点弹性模量和泊松比理论法设计沥青路面和水泥路面考虑可靠度的路基条件使用3）环境条件气温数据是本设计方法结构设计必要的环境条件，用以求算寒冷地域的冻结深度。参照本便览“5-2-1（2）3防冻层”设计所需防冻层厚度。（2）结构设计经验法水泥路面结构设计的主要程序为依据路基的设计承载力系数或设计CBR，先可得到基层表面要求的承载力系数，据以设计基层厚度。再由路面设计交通量和相应的水泥混凝土的设计弯拉强度确定混凝土面板厚度。水泥混凝土路面各层所用材料质量标准如表-6.2.1所列。表-6.

8、2.1水泥混凝土路面各结构层材料质量标准表使用层位材料·工艺质量标准混凝土面板水泥混凝土设计弯拉强度：①普通混凝土面板4.4MPa（路面全部设计交通量）3.9MPa（设计日交通量＜250，按4