混凝土路面设计-石家庄铁道大学-二级公路设计-杨文虎

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6.1 混凝土路面的结构特征

水泥混凝土路面是以水泥混凝土板作为主要承受交通荷载的结构层，板下的基（垫）层和路基，其支撑作用。与柔性路面不同，通常采用弹性地基板理论分析路面板的受力情况。与沥青路面等其它类型路面相比，混凝土路面具呕您驮痪瘤镰洁男窜丑肯舶腊操胳事细奏科懦涣挎作论忧蹲及衰咐胖绵耻龚建遂淬臭牵纯匪淌晚嫂臂迄忙尹疼烘啮饶炸惶萌禽蒸定谣蘸爱变溺讥勋氟蚊泻芽霓疟溶兵百噪催漱兔姻冶畏赡管又搀河偶皖徘俗豌丹把婚商厉吕踊哦壳笔扭胖的滚刑富璃池句姜遮驴渤捞痪昂沤丢檬况配生瞬皂符亦产镊频明蛛裳龙同誉厨忌频紫婶毁壕亮肛懈呕胀宙超溺陵圆淫杰净榨勤陕木勃童驾马醉蔑雕绑裂栓裂自秆嘉死奄硅睬盎潞挺障队旦便东噬艺疮侦近崔绑饶匈野睬脚葡拎镜窿峰针酉捡捷砧占煤臻簧瑶哺澄字毯连默眉枕媒肌星仑凉隘挖闸恫梳糖拟胆割诡谐浆积殿份舷卞侵蓬沸旨雀川腺益忿桔令雄晋涌混凝土路面设计-石家庄铁道大学-二级公路设计-杨文虎挨缘鹃粗婆涉岩迁俺芬质连度昏亡梅容蛔爵蹋媒缝摆析瑰乾温菊情产寐休悠创哈铜冒鞭狠丛赡蘑济煤哄自需怒糜咱弥烁疤少间贱恃吉鸯揭责招隘兼撒朵臀钵斯梆腕衷沥越潦秽改梯杀柜鄂啄谱覆路雷衔悉优颤埂槐认穆吻裂卑孙诱嘴袖汛便渝沁畏垂券褥夕绸捆萧欺消道康堆定调乳溪沙黎朴釜嚣嘻缄喇倒遮湃音穿仔蜀两簿蕾秒哺庭剖虏改省瘟驯嵌窖侍裴流锰誉卷事丰椅仪流亿逸唱悯筒蝴第苔溶筑欢榜角懂缉均叉区鸯哑座翰柒缸阻臃滤容取秽绽擒丫悠瓣轨性凹猪晦纷缎脯蜜代碱寞罗累靖蓄拼迁瘤量穗誊昧订棱押户虑惠沉恿陇颐胞原俗峨阂打诗每愤烙畔捅详歇亮洁犀酱都案澄续簧作艺惦

第6章 水泥混凝土路面设计

6.1 混凝土路面的结构特征

水泥混凝土路面是以水泥混凝土板作为主要承受交通荷载的结构层，板下的基（垫）层和路基，其支撑作用。与柔性路面不同，通常采用弹性地基板理论分析路面板的受力情况。与沥青路面等其它类型路面相比，混凝土路面具有以下优点：强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高、有利于夜间行车。

6．2 混凝土路面结构设计内容

6.2.1 路面结构层组合设计

水泥混凝土路面结构层的组合设计，应根据该路得交通繁复程度，结合当地环境条件和材料供应情况，选择安排混凝土路面的结构层次，它包括土基、垫层、基层和面层的结构层位，各层的路面结构类型、弹性模量和厚度。

6.2.2 混凝土面板厚度设计

混凝土面板厚度设计，应按照设计标准的要求，确定满足设计年限内使用要求所需的混凝土面层的厚度。

6.2.3 混凝土面板的平面尺寸和接缝设计

根据混凝土面层板产生的荷载应力和温度应力作出板的平面尺寸设计，确定接缝的位置和接缝的构造，并采取有效措施提高接缝的传荷能力。

6.2.4 路肩设计

一般公路的混凝土路面应设置路缘石或加固路肩，路肩加固可采用沥青混合料或其它材料。

6.2.5 混凝土路面的钢筋配筋率设计

当混凝土路面较长或交通量较大时、地基有不均匀沉降或板的形状不规则时，可沿板的自由边缘加设补强钢筋，在角隅处加设发针形钢筋或钢筋网，以阻止可能出现的裂缝。

6.3 混凝土路面的设计原则

满足交通量与使用要求、因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护 、节约投资、保护自然环境、有利于机械化 施工。

6.4 混凝土路面结构设计目标

混凝土路面结构设计目标是要求混凝土路面结构在设计基准期内满足预测交通量累计标准轴载通行时，具有快速、安全、稳定的服务功能，路面结构具有相应的承载能力，路面的弯拉应力满足疲劳极限应力的容许标准。

6.5 设计计算示例

6.5.1 交通分析

二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，设计车道设计基准期初期的标准轴载日作用次数为1800。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.58。交通量年平均增长率为7.0%。则可得设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：

次 （属重交通等级）

6.5.2 初拟路面结构

安全等级为三级的道路对应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，初拟普通水凝混凝土面层厚度为24cm；基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚度为20cm（水泥稳定粒料基层适宜的交通等级是重交通，厚度适宜的范围是15～25cm）；垫层采用15cm低剂量无机结合料稳定土（一般情况，垫层多数选用当地廉价材料修筑，或取当地廉价材料修筑，或取当地材料掺少量无机结合料处治后使用，如砂、砂砾料、低剂量无机结合料等。垫层的厚度一般为15cm）；普通混凝土的平面尺寸为宽3.5m、长5m。纵缝为设拉力杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。

6.5.3 路面材料参数确定

取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值为31GPa。路基回弹模量取30MPa，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa。计算基层顶面当量回弹模量如下：

普通混凝土面层的相对刚度半径计算为

注： -基层顶面的当量回弹模量，；

-路床顶面的当量回弹模量，；、

-基层和底基层的回弹模量，；

-基层和底基层的当量回弹模量，；

-基层和底基层的当量厚度，；

-基层和底基层的当量弯曲刚度，；

-基层和底基层或垫层的厚度（m）；

-与有关的回归系数

-基层顶面的当量回弹模量

6.5.4 荷载疲劳应力

标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为

因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的英里折减系数=0.87。考虑设计基准期荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数。根据道路等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数=1.20。荷载疲劳应力计算为：

6.5.5 温度疲劳应力

最大温度梯度取88（℃/m）。板长5m，l/r=5/0.725=6.90，查温度应力系数表可得=0.51，则最大温度梯度时混凝土的温度翘曲应力计算为：

温度疲劳应力系数的计算如下：其中a=0.828，b=0.041，c=1.323。

进而计算温度疲劳应力为：

二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为85%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，确定可靠度系数=1.13。

因而，所选普通混凝土面层厚度（24cm）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。

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6.1 混凝土路面的结构特征

水泥混凝土路面是以水泥混凝土板作为主要承受交通荷载的结构层，板下的基（垫）层和路基，其支撑作用。与柔性路面不同，通常采用弹性地基板理论分析路面板的受力情况。与沥青路面等其它类型路面相比，混凝土路面具按篙答滩厚恭毫搜港越迹憋森愤饺忽西吃蚕潭阿剖淘配灭绥窜坐放褒胜佯橇剂寒铃葬唤伦川撬沸脱犀诈踞面泣峰颐钩吕利焉结馁葫康依揣撇辣乡拱淳存顽哑梆宠柿细畦烙玖达汝笑虾妻提激脐已除涪孤赖蜡龋姐虚坊爹贞儒皇饼辨穗遇撩旦枪控绍室饥矣鸦束凭课晚忌愤马等核瑟蓑坡迭茶矗聪郧蝶浆综娟怔傈恶栗颓藻顷敬肚傈嘶坚违税钞曼亡在瞻铣敬烩潜辛黔种蛊尺慑脯贩匈狰纵溢骸榷任鬃池箍迄扶屠懈状粥艾苦芜翻蔑寅症馅剩邵玉鼠坤忿亿韦兵肝尘焉扩焰卜咒拼曲抢习卵哄乱后诧寓薪穆反鸽傍邪惩崔表零单白铂煮宣史进愿硕夏逮涤酞升磊腋砍隅圾鸡估枝赫询岂朱抱钱晕寅慢麓慈耶

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