路基路面工程 第12章 水泥混凝土路面结构设计

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1、第十二章水泥混凝土路面结构设计第十二章水泥混凝土路面结构设计第一节概述第二节损坏模式和设计标准第三节路面结构组合设计第四节接缝构造设计第五节混凝土路面板配筋设计第六节面层板厚度和平面尺寸的设计第七节水泥混凝土路面加铺层设计第一节概述从力学分析来看，水泥混凝土路面结构属于弹性层状体系水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标从力学模型考虑，可把水泥混凝土路面结构看作是弹性地基板，用弹性地基板理论进行分析计算为使路面能够经受车轮荷载的多次重复作用、抵抗温度翘曲应力、并对地基变形有较强的适应能力，混凝土板必须具有足够的抗弯拉强度和厚

2、度一、水泥混凝土路面结构特征二、设计内容水泥混凝土路面结构设计内容：设计内容1、路面结构层组合设计2、混凝土面板厚度设计3、混凝土面板的平面尺寸与接缝设计4、路肩设计5、混凝土路面的钢筋配筋率设计三、设计原则根据使用要求及气候、水文、土质等自然因素，结合本地区实践经验，按要求完成设计，首先应保证工程的质量与耐久性。遵循因地制宜、合理选材等原则进行混凝土路面设计方案的比较应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果充分考虑沿线环境的保护，自然生态的平衡，有利于施工、养护工作人员的健康与安全。尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计

3、方案。对于地处不良地基的路段采取有效措施加快稳定路基沉降。第二节设计模式和设计标准一、损坏模式水泥混凝土路面，由于混凝土板的刚度高和脆性大，又需设置接缝，在行车和环境因素的综合作用下出现的损坏模式常不同于沥青路面，可分为断裂、接缝损坏、变形和表面损坏四类，主要有下列几种，如下图12-1所示。断裂破坏板的结构整体性，使板丧失应有的承载能力。因而，断裂可视为水泥混凝土路面结构破坏的临界状态挤碎在接缝附近的板因受挤压而碎裂拱起混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板向上拱起唧泥车辆行驶经过接缝或裂缝时，由缝内喷溅出泥浆的现象，称为唧

4、泥错台接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位移二、设计标准我国现行的水泥混凝土路面设计方法，以水泥混凝土面层板的疲劳断裂作为路面损坏的主要模式以控制行车荷载反复作用在板内产生的荷载疲劳应力σpr与温度梯度反复作用在板内产生的温度疲劳应力σtr之和与可靠度系数γr乘积不大于混凝土的弯拉强度标准值fr，作为确定混凝土板厚的设计标准路面结构可靠度定义：在规定的时间内，在规定的条件下，路面使用性能满足预定水平要求的概率。水泥混凝土路面结构可靠度定义：在规定的设计基准期内，在规定的交通和环境条件下，行车荷载疲劳应力和温度梯度疲劳应力的

5、总和不超过混凝土弯拉强度的概率第三节路面结构组合设计面层类型1．普通混凝土面层2．钢筋混凝土面层3．连续配筋混凝土面层4．预应力混凝土5．钢纤维混凝土6．混凝土预制块路面一、面层面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则；路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。其他面层类型可根据适用条件按表12-1选用。其他面层类型选择表12-1面层类型适用条件连续配筋混凝土面层高速公路和城市快速路沥青上面层与连续配筋混凝土或横缝设传力杆的普通混

6、凝土下面层组成的复合式路面特重交通的高速公路和城市快速路碾压混凝土面层二级及二级以下公路和城市次干道及以下城市道路、服务区停车场钢纤维混凝土面层标高受限制路段、收费站、混凝土加铺层和桥面铺装矩形或异形混凝土预制块面层服务区停车场、二级及二级以下公路和城市次干道及以下城市道路桥头引道沉降未稳定段适用条件面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。表面抗滑构造水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久

7、性，表面抗滑、耐磨、平整。路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法制作。普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或连续配筋混凝土面层所需的厚度，可参照下表12-2所示参考范围并按规定计算确定。交通等级特重重道路等级高速公路及快速路一级公路及主干路二级公路及次干路高速公路及快速路一级公路及主干路二级公路及次干路变异水平等级低中低中低中低中面层厚度≥260≥250≥240270~240260~230250~230交通等级中等轻道路等级二级公路及次干路三、四级公路及支路三、四级公路及支路三、四级公路及支路变异水平等级高中高中高中面层

8、厚度240~210230~200220~200≤230≤220构造深度在使用初期应满足下表12-3的要求。各级公路水泥混凝土面层的表面构造深度（mm）要求表12—3道路等级高速公路、一级公路和城市快速路、主干道二、三、四级公路和城市次干道、支路一般路段0.70~1.100.5