路面結(jié)構(gòu)設(shè)計培訓講義水泥混凝土路面 瀝青路面

【要求】1.了解混凝土路面的損壞模式及其設(shè)計要求。2.建立彈性地基板理論的基本概念，學會混凝土板內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的實用計算方法。3.能正確運用現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范進行混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。4.懂得鋼筋混凝土路面板和混凝土加鋪層的設(shè)計原理。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計普通混凝土路面鋼筋混凝土路面連續(xù)配筋混凝土路面預應(yīng)力混凝土路面裝配式混凝土路面鋼纖維混凝土路面碾壓混凝土路面裸石露石混凝土路面水泥混凝土路面分類水泥混凝土路面：包括普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預應(yīng)力混凝土、裝配式混凝土和鋼纖維混凝土等面層板和基（墊）層所組成的路面。普通混凝土路面：是指除接縫區(qū)和局部范圍（邊緣和角隅）外不配置鋼筋的混凝土路面?；靖拍钿摻罨炷谅访婧喗?適用場合：混凝土板塊尺寸較大時，或基層易產(chǎn)生不 均勻沉降或板下埋有地下設(shè)施時。 特點：配置縱、橫向鋼筋網(wǎng)，主要目的是控制裂縫縫 隙的張開量； 配筋計算，每延米的配筋量

：A=3.2Lsh fsy注意：鋼筋最小間距大于最大粒徑兩倍以上，搭接長度應(yīng)為直徑的24倍以上，鋼筋保護層厚度大于5cm；板長一般10-20m，不超過30m。

42裝配式混凝土路面簡介(Prefabricated&assembling)

特點：以混凝土預制塊拼裝而成，不受氣候影響，施 工進度快，不需特殊養(yǎng)護，易維修，但接縫多，整體 性差，易顛簸。適用于城市道路/停車場/堆場，不適 用于一般公路。 形狀：矩形、正方形或六角形，可加預應(yīng)力。混凝土小塊鋪砌路面簡介 特點：小尺寸（一般小于0.03m2），抗壓強度高 （60MPa），在基層上設(shè)置3cm左右的整平層，然后進 行拼裝。 優(yōu)點：便于維修，耐壓 適用場合：城市道路人行道，停車場、堆場等。

連續(xù)配筋水泥混凝土路面（CRCP）簡介

(ContinuouslyReinforcedConcretePavement)CRCP是指在路面縱向連續(xù)配置足夠數(shù)量的鋼筋，以控制混凝土路面板縱向收縮產(chǎn)生的裂縫，從而可以在路面縱向不設(shè)接縫的混凝土路面。

縱向鋼筋，橫向裂縫處滑支

CRCP橫向裂縫CRCPAC加鋪層橫向鋼筋基層土基

縱向鋼筋，橫向裂縫處滑支

CRCP橫向裂縫AC加鋪層橫向鋼筋47板厚設(shè)計方法板厚設(shè)計同普通的水泥混凝土路面；配筋設(shè)計方法縱向鋼筋設(shè)計準則裂縫間距1.0～2.5m；裂縫寬度<1mm，一般應(yīng)控制在0.5～0.7mm；鋼筋應(yīng)力<鋼筋極限拉伸強度；縱向鋼筋一般選用直徑12mm～20mm的螺紋鋼筋，鋼筋間距100mm≤d≤250mm。橫向鋼筋的作用是控制縱向鋼筋間距，穩(wěn)固鋼筋網(wǎng)，其布置只要滿足構(gòu)造要求即可。20cm28cm2.5cm25cm20cmCRCP300cm

脹縫材料枕梁23cm常規(guī)路面

5cm4.7cm

505153特點優(yōu)點：強度高：穩(wěn)定性好：耐久性好：能見度好：平整度和粗糙度好好：養(yǎng)護費用少，運輸輸成本低缺點：水和水泥用量大有接縫，舒適性差差開放交通遲：修復困難：對超載敏感；水泥混凝土主要性性能實驗混凝土抗凍性能實實驗(Freezeresistance)混凝土抗折強度實實驗(Bendstrength)混凝土抗壓強度實實驗(Compressionstrength)混凝土抗折彈性模模量(Bendingmodulus)混凝土收縮性能實實驗（干縮）(Shrinkagetest)影響水泥混凝土強強度的因素（抗折折強度）水泥類型及性質(zhì)：：道路硅酸鹽水泥>硅酸鹽水泥>普通水泥>礦渣水泥；水泥的安定性、收收縮性，對混凝土土路面的抗折強度度有重大影響，嚴嚴格控制氧化鎂、三氧化硫硫含量；粗集料：粗集料最大粒徑：：滑模攤鋪混凝土土路面粗集料最大大粒徑，碎石定為為30mm，礫石為20mm。粗集料強度和壓碎碎值：壓碎值一般般不應(yīng)大于12%，最大不應(yīng)大于20%。粗集料外形和級配配：粗集料針片狀狀含量不大于10%；集料的含土(泥)量和軟弱顆粒的影影響：土使得抗折折強度減小，收縮縮變大；影響水泥混凝土強強度的因素（抗折折強度）細集料：細度模數(shù)的影響：：隨著砂細度模數(shù)數(shù)增加，抗折強度度和抗壓強度均略略有增大。當砂越來越越粗時，砂對于嵌嵌鎖力的貢獻逐漸漸增強，而嵌鎖力力提高必然帶來抗折強強度的增大。含泥量的影響：單位水泥用量：隨著水泥用量的增增大，混凝土抗折折強度增大。單位位水泥用量增大100kg/m3時，抗壓強度可提提高35%左右，礫石混凝土土抗折強度僅增加加5%，碎石混凝土增加12%左右。水灰比：相同水泥用量時，，水灰比增加，抗抗折強度緩慢下降降，抗壓強度則下下降較快。同時增大單位水泥泥用量和降低水灰灰比，抗折強度有有較明顯的提高。。38⑴斷裂；⑵唧泥；⑶拱起；⑷錯臺；⑸接縫擠碎等?；炷谅访娴膿p壞壞模式和設(shè)計要求求一、損壞模式§水泥混凝土路面的的損壞模式(1)斷裂現(xiàn)象：路面板內(nèi)的應(yīng)力超超過混凝土強度會會出現(xiàn)橫向、縱向向、斜向或板角的的拉斷和折斷裂縫縫，嚴重時，裂縫縫交叉而使路面板板破裂成碎塊(稱破碎板)。原因：板太薄或輪載過重重和作用次數(shù)過多多，板的平面尺寸大大大(使溫度應(yīng)力過大)，地基過量或不均均勻下沉使板底脫脫空失去支承，施施工養(yǎng)生期間收縮應(yīng)力過大或混凝土強度不足，等等。⑵擠碎現(xiàn)象：在接縫(主要是脹縫)附近數(shù)十厘米范圍圍內(nèi)的板因受擠壓壓而碎裂。原因：脹縫內(nèi)的滑動傳力桿排列不不正或不能正?；瑒樱p隙內(nèi)有混凝土搭搭連或落入堅硬的的雜屑等，使路面面板的伸張受到阻礙，在接縫處邊緣部分分產(chǎn)生較高的擠壓壓應(yīng)力而剪裂成碎碎決。§水泥混凝土路面的的損壞模式47§水泥混凝土路面的的損壞模式⑶拱起現(xiàn)象：混凝土路面板在熱熱膨脹受阻時，接接縫兩側(cè)的板突然然向上拱起。原因：板收縮時接縫縫隙張開，填填縫料失效，硬物物嵌滿縫隙，致使使板受熱膨脹時產(chǎn)產(chǎn)生較大的熱壓應(yīng)應(yīng)力，從而出現(xiàn)這這種縱向屈曲失穩(wěn)穩(wěn)現(xiàn)象。采用膨脹性較大的的石料(如硅質(zhì)巖石等)作粗集料，容易引引起板塊拱起?！焖嗷炷谅访娴牡膿p壞模式⑷唧泥現(xiàn)象：車輛行經(jīng)接縫或裂裂縫時，由縫內(nèi)噴噴濺出稀泥漿的現(xiàn)現(xiàn)象。原因：在輪載的頻繁作用下，基層(地基)產(chǎn)生塑性變形累積面同混凝土板脫離接觸，水分沿縫隙下滲而而積聚在脫空的間間隙內(nèi)，又在輪載載作用下積水變成成有壓水，并同基層內(nèi)浸濕的的細料混攪成泥漿漿，再沿縫隙噴濺出來，，唧泥會使路面板邊邊緣和角隅部分逐逐步失去支撐，而而導致斷裂。5§水泥混凝土路面的的損壞模式原因：橫縫處傳荷能力不足，車輪經(jīng)過時時相鄰板端部會出出現(xiàn)撓度差，使沿沿縫隙下滲的水帶帶著基層被沖蝕的的碎屑向后方板下下運動，把該板抬抬起。脹縫下部填縫板與與上部縫槽未能對對齊，或脹縫兩側(cè)側(cè)混凝土壁面不垂垂直，使縫旁兩板在伸脹脹持壓過程中，會會上下錯位而形成成錯臺。當交通量量或地基承載力在橫向各塊板之間間不一致時，縱縫止也會產(chǎn)產(chǎn)生錯臺現(xiàn)象。錯錯臺的出現(xiàn)，降低了行車的平穩(wěn)穩(wěn)性和舒適性。(5)錯臺現(xiàn)象：接縫或裂縫兩側(cè)路路面板端部出現(xiàn)的的豎向相對位移。。6露骨(polishedaggregates)89脫皮(Scaling)10水泥路面的設(shè)計標標準水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計計的主要內(nèi)容路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)設(shè)計混凝土面板厚度設(shè)設(shè)計混凝土面板的平面面尺寸與接縫設(shè)計計路肩設(shè)計混凝土路面的鋼筋筋配筋設(shè)計公路技術(shù)等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路設(shè)計基準期（a）303020202.軸載當量換算混凝土路面交通等等級1.設(shè)計基準期3.交通調(diào)查和軸載分分析交通量車道分布系系數(shù)單向車道數(shù)123≧4車道分布系數(shù)1.00.8-1.00.6-0.80.5-0.75交通量調(diào)查可獲得得公路設(shè)計基準期期初期的年平均日日交通量（雙向））和車輛組成數(shù)據(jù)據(jù)，（輕型車對混混凝土路面的疲勞勞損傷可以忽略不不計）?？紤]車輛輛在橫斷面上分布布不均勻，且車道道數(shù)不同，分布概概率也不同。NS=N1×方向系數(shù)（一般般為0.5）×車道分配系數(shù)NS——基準初年年平均均日交通量AADT(單向)N1——年平均日交通量量（雙向）4.標準軸載累計當當量作用次數(shù)公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路0.17-0.22二級、二級以下公路行車道寬＞7m0.34-0.39行車道寬<7m0.54-0.62臨界荷位車輛輪輪跡橫向分布系系數(shù)交通等級特重重中等輕設(shè)計車道標準軸載累計作用次數(shù)Ne（104）＞2000100～20003～100＜3交通分級5.交通等級劃分水泥混凝土路面面所承受的軸載載作用，按設(shè)計計基準期內(nèi)設(shè)計計車道臨界荷位位承受的標準軸軸載當量累計作作用次數(shù)分為下下表所列四級。。水泥混凝土路面面的力學特性1、混凝土板的強強度及模量﹥﹥基層和土基基的強度及模量；2、水泥混凝土板板本身的抗壓強強度﹥﹥抗折強度；；3、板塊厚度相對對于平面尺寸較較小，板塊在荷荷載作用下的繞繞度度很??；4、混凝土板在自自然條件下，存存在沿板厚方向向的溫度梯度，，會會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)現(xiàn)象，如收到約約束，會在板內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生翹曲應(yīng)力力；5、荷載重復作用用，溫度梯度反反復作用，混凝凝土板出現(xiàn)疲勞勞破破壞。2彈性地基板的應(yīng)應(yīng)力分析彈性地基上的小小撓度薄板模型型?彈性地基：因為混凝土板下下的基層與土基基的應(yīng)力應(yīng)變很很小，不超過材材料的彈性區(qū)域域;?彈性板：因為板的模量高高，應(yīng)力承受能能力強，一般受受力不超過彈性性比例極限應(yīng)力力，撓度與板厚厚相比很小。?水泥混凝土路面面設(shè)計理論：彈性地基上的小小撓度薄板理論論水泥混凝土路面面的力學模式水泥混凝土路面面的工作及設(shè)計計特點1、抗彎拉強度<抗壓強度，決定路面板厚度度的強度設(shè)計指指標是是抗彎拉強度；2、車輪荷載作用主要的影響響是疲勞效應(yīng)；3、溫度差造成板內(nèi)有應(yīng)力力出現(xiàn)翹曲變形形及翹曲應(yīng)力，，也有疲勞勞特性；4、板的使用還受受限于支承條件，不均勻支承或或板底脫空對板板內(nèi)內(nèi)應(yīng)力的影影響極大；設(shè)計要求：1.路基和基層設(shè)計計：要求密實、均勻勻、穩(wěn)定和防凍凍厚度及E大于規(guī)定值。2.混凝土材料組成成設(shè)計：配合比及材料要要達到高強、耐耐磨和抗凍。3.路面板幾何尺寸寸設(shè)計：平面尺寸、板厚厚設(shè)計，以使強強度（σp,σt）滿足要求。4.接縫及配筋設(shè)計計：選接縫類型、布布置接縫位置、、確定接縫構(gòu)造造，以提高接縫縫傳荷能力?！豆匪嗷炷镣谅访嬖O(shè)計規(guī)范范》JTGD40-2002:以彈性半空間地基基有限大矩形板板模型為基礎(chǔ)，以以100KN單軸雙輪標準軸載作用于于矩形板縱向邊緣中部產(chǎn)生的最大荷載應(yīng)力控制設(shè)計。設(shè)計理論與方法法彈性地基板體系系理論簡介基本概念：在彈性力學里，，兩個平行面和和垂直于這兩個個平行面所圍成成的柱面或棱柱柱面簡稱板；兩個板面之間間的距離h稱厚度；平分厚度h的平面稱為板的中面。如果板的厚度度h遠小于中面的最最小邊尺寸b（如b/8～b/5），這種板稱薄板。在薄板彎曲時時，中面所形成成的稱為薄板彈性曲面，而中面內(nèi)各點點在垂直方向的的位移稱為撓度。彈性地基板體系系理論簡介薄板下的地基有有兩種：文克勒地基彈性半無限地基基彈性地基小撓度度薄板理論：混凝土路面板常常做成等厚式，其厚度不到平平面尺寸的1/10，在輪載作用下下的豎向位移(稱作撓度)又比厚度小兩個個數(shù)量級，可把把混凝土板看作作是均質(zhì)、各向同性性、無重量、等等厚的小撓度彈性薄板板。采用此理論時三三個基本假設(shè)：：垂直于中面方向向的應(yīng)變及其微微小，可以忽略略不計；垂直于中面的法法線，在彎曲變變形后均保持為為直線并垂直于于中面，故無橫橫向剪切應(yīng)變；；中面上各點無平平行于中面的位位移?！迮c基礎(chǔ)之間始始終保持接觸，，且面剪應(yīng)力為為零。彈性地基板體系系理論簡介基（墊）層、路路基可看成彈性性地基，它對路路面只有向上的的豎向反力，且且地基與板完全全接觸（不脫離離），即撓度相相同。在研究豎向荷載載作用下的小撓撓度板問題時，，常采用下列三三項基本假設(shè)：：1.σz,εz≈0,W為（x，y)的函數(shù)。2.無橫向剪應(yīng)變，，γxz=γyz=0。3.中面上各點無x、y方向位移，u=v=0,只有W。彈性地基板體系系理論簡介板撓曲面微分方方程平衡方程：板撓曲面微分方方程則板撓曲面微分分方程為：由幾何方程和物物理方程，得出出應(yīng)力—應(yīng)變—位移方程：采用圓柱坐標時時：變換彎矩與扭矩積分推導得同理撓曲面微分方程程推導：要求解方程，必必須建立地基反反力與薄板撓度度間的關(guān)系，因因此，必須對地地基變形進行假假設(shè)。一、文克勒地基基假設(shè)地基上任一一點的反力僅同同該點的撓度成成正比以反應(yīng)模量K表征的地基2.Winkler地基解析解：1）板中受荷時：：當δ<0.5h時，偏差較大，，用代替δ。2）板邊部中受荷荷時：當δ<0.5h時，偏差較大，，用b代替δ。3）板角受荷時：：當板角脫開時：δ下降。在以上諸式中，，l為板的相對剛度度例題：黃河JN-150型車后軸一側(cè)雙雙輪組，P=50.8KN，p=0.7MPa，h=0.22m,Ec=30000MPa，μc=0.15,k=50MPa,求不同輪載位置置時的最大應(yīng)力力值。解：雙輪組按單圓圓荷載考慮查圖得：Ci=1.29，Ce=1.92，Cc=1.69，Cc′=2.43∴板中應(yīng)力：∴板邊中部應(yīng)力力：∴板角應(yīng)力：二、彈性半無限限地基撓度計算公式以彈性模量和泊泊松比表征的地地基當荷載作用于板板中時求解方法：應(yīng)用彈性地基上上無限大板軸對對稱的理論解進進行計算。輪下彎矩：彈性半無限地基基解析解當荷載距計算點點一定距離時求解方法：視為集中荷載求求解Mt>Mr輪外彎矩矩：對稱多輪輪載求解方法法：取荷載最最大的輪輪跡中心心作為計算算點，按按圓形均均布荷載計算板板中最大大彎矩；；其它輪子按集集中荷載載計算其其在主輪輪跡中中心下成成熟的附附加彎矩和切向向彎矩，，然后轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為x和y向彎矩后后疊加。。彈性地基基板的有有限元解解工程實踐踐中采用用的混凝凝土路面面板基本本上都屬屬于有限尺寸寸的矩形板板，并非無限限大板。對于彈彈性半空空間體地地基上有有限尺寸寸矩形板板的板中中、板邊邊和板角角作用車車輪荷載載時，求求解相應(yīng)應(yīng)位置的的撓度和和彎矩在在數(shù)學上上遇到很很大困難難。而有有限元方方法是結(jié)結(jié)構(gòu)和連連續(xù)介質(zhì)質(zhì)應(yīng)力分分析中的的一種較較有效的的計算方方法?，F(xiàn)行《公路水泥泥混凝土土路面設(shè)設(shè)計規(guī)范范（JTGD40－2002）》用有限元法法分析了荷荷載作用用下板的的極限應(yīng)應(yīng)力值，，由此給給出了應(yīng)應(yīng)力計算算諾漠圖?？煞治霾灰?guī)則板板(交叉口的的梯形板板、三角角板、缺缺口板)可計算有限尺寸寸的板（使得板板邊、板板角的分分析成為為可能））可考慮各各種實際際的邊界約束束和支承承狀況（如如傳力捍捍、脫空空等，非非均勻支支承）可分析各種荷位位和載荷荷組合（找到最最荷位及及荷載組組合）有限元法法比解析析解的優(yōu)優(yōu)越性：：彈性半空空間地基基板體系系理論荷荷載應(yīng)力力分析（（有限元元法）一、臨界界荷位選取混凝凝土板的的縱向邊緣緣中部作為產(chǎn)生生荷載應(yīng)應(yīng)力和溫溫度梯度度綜合疲疲勞損傷傷的臨界界荷位。。二、荷載載疲勞應(yīng)應(yīng)力計算算水泥混凝凝土板為為四邊自自由板時時，標準準軸載在在臨界荷荷位處產(chǎn)產(chǎn)生的荷荷載應(yīng)力力r———混凝土板板的相對對剛度半半徑(m)；h———混凝土板板厚度(m)；Ec——水泥混凝凝土的彎彎拉彈性性模量（（MPa）Et——基層頂面面當量回回彈模量量（MPa）①單層水泥泥混凝土土板路面面荷載應(yīng)應(yīng)力分析析考慮縱向向和橫向向接縫傳傳荷能力力，修正正后的荷荷載疲勞勞應(yīng)力：：綜合系數(shù)數(shù)kc——標準軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力（MPa）；

——標準軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力（MPa）；Kr——考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)?？v縫為設(shè)拉桿的平縫或縮縫時，可取為0.87～0.92（剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值）；縱縫為不設(shè)拉桿的平縫或自由邊時，取為1.0；Kf——考慮設(shè)計基準期內(nèi)荷載應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)，V——與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土取0.057；碾壓混凝土和貧混凝土，取0.065。Kc——考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)，按下表取用。Kf=Nev①單層水泥泥混凝土土板路面面荷載應(yīng)應(yīng)力分析析雙層混凝凝土板的的臨界荷荷位仍為為縱向邊緣緣中部，標準軸軸載Ps在臨界荷荷位處產(chǎn)產(chǎn)生的上上、下層層混凝土土板的荷荷載應(yīng)力力計算公公式仍為為：

分離式雙層板分別計算上、下層板的荷載應(yīng)力，結(jié)合式雙層板僅需計算下層板的荷載應(yīng)力，Kr、Kf、Kc的確定方法，同單層混凝土板完全相同。②雙層水泥泥混凝土土板路面面荷載應(yīng)應(yīng)力分析析

從力學模型考慮，彈性地基雙層混凝土板按層間接觸狀態(tài)分為兩類：上、下層完全分離，接觸面假定為完全光滑；

上、下層密切結(jié)合，接觸面假定為完全連續(xù)；等剛度法法—將不同接接觸狀況況的雙層層板轉(zhuǎn)換換為剛度度相當?shù)牡膯螌影灏?，然后后按彈性性地基上上的當量量單層板板計算荷荷載應(yīng)力力，再根根據(jù)上、、下層板板的剛度度計算各各層所分分擔的彎彎矩和應(yīng)應(yīng)力。h01、h02——上下層混混凝土板板厚度(m)；Ec1、Ec2——上下層混混凝土板板的彎拉拉彈性模模量（MPa）Ku——層間結(jié)合合系數(shù)，，分離式式Ku=0，結(jié)合式式Ku=1；②雙層水泥泥混凝土土板路面面荷載應(yīng)應(yīng)力分析析

水泥混凝土板為四邊自由板時，標準軸載Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力：分離式雙層板上層和下層，或結(jié)合式雙層板下層如下：②雙層水泥泥混凝土土板路面面荷載應(yīng)應(yīng)力分析析Dg——雙層混凝凝土板的的截面總總剛度(MN-m)；hx——下層板中中面至結(jié)結(jié)合式雙雙層板中中性面的的距離(m)；rg——雙層混凝凝土板的的相對剛剛度半徑徑；基層頂面面的當量量回彈模模量Et混凝土面面板下的的地基包包括路基基和根據(jù)據(jù)需要設(shè)設(shè)置的墊墊層與基基層，其其整體路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)為彈性性多層體體系。分分析板內(nèi)內(nèi)荷載應(yīng)應(yīng)力時，，應(yīng)將多層體體系換算算為半無無限體，以其頂頂面的當當量回彈彈模量作作為半無無限地基基的模量量值。1）新建公路路基層頂面面的當量量回彈模模量值基層頂面面的當量量回彈模模量2）原有有柔性路路面頂面面的當量量回彈模模量值在原有柔柔性路面面上鋪筑筑水泥混混凝土路路面時，，應(yīng)通過過承載板板試驗確確定原有有柔性路路面頂面面的當量量回彈模模量Et；如用汽汽車實測測路段的的回彈彎彎沉值，，可按柔柔性路面面舊路補補強法中中的計算算方法確確定計算算回彈彎彎沉值l0后，確定定其基層層頂面的的當量回回彈模量量Et：l0—以后軸重100kN的車輛測得得的計算回回彈彎沉值值（1/100mm）。1.脹縮應(yīng)力膨脹：當氣溫緩慢慢變化時，，板內(nèi)溫度度均勻升降降，則面板板沿斷面的的深度均勻勻脹縮。由由于板與基基層之間的的摩阻約束束，在溫度度升降時板板中部不能能移動，得得面板脹縮縮完全受阻阻時所產(chǎn)生生的應(yīng)力為為：對于板邊緣緣中部或窄窄長板：：2)收縮：板劃分為有有限尺寸塊塊后，因收收縮而產(chǎn)生生的應(yīng)力很很小，可不不予考慮。。三、溫度應(yīng)應(yīng)力產(chǎn)生原因：：由于板的自自重、地基基反力和相相鄰板的鉗制作用，使部分翹翹曲變形受受阻，從而而使板內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生翹曲應(yīng)應(yīng)力。由氣溫升高引起的板中中部隆起受受到限制時時，板底面面出現(xiàn)拉應(yīng)應(yīng)力；而當當氣溫降低引起的板四四周翹起受受阻時，板板頂面出現(xiàn)現(xiàn)拉應(yīng)力。?；炷涟迓N翹曲變形2.翹曲應(yīng)力在臨界荷位位處的溫度度疲勞應(yīng)力力——最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力;αc——混凝土的線膨脹系數(shù)(1/℃)，通?？扇?×10-5/℃；h——混凝土面板厚度(cm)；Tg

——所在地混凝土面板的最大溫度梯度(℃/cm)；Bx

——綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)，按板長L與板相對剛度半徑r的比值L/r和板厚h由諾謨圖確定。kt——考慮溫度應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。①單層水泥混混凝土板路路面溫度應(yīng)應(yīng)力分析水泥混凝土土板路面溫溫度應(yīng)力分分析疲勞應(yīng)力系系數(shù)kt①單層水泥混混凝土板路路面溫度應(yīng)應(yīng)力分析回歸系數(shù)a、b、c溫度應(yīng)力系系數(shù)Bx水泥混凝土土面層的最最大溫度梯梯度標準值值Tg，可按照公公路所在地地的公路自自然區(qū)劃，，按下表選選用。公路自然區(qū)劃Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大溫度梯度(℃/m)88～8390～9586～9293～98注：海拔高高時，取高高值；濕度度大時，取取低值。最大溫度梯梯度標準值值Tg最大溫度梯梯度標準值值Tg②雙層水泥混混凝土板路路面溫度應(yīng)應(yīng)力分析

上層；下層；雙層混凝土板的溫度應(yīng)力計算公式：分離式雙層板僅需計算上層板的溫度應(yīng)力結(jié)合式雙層板僅需計算下層板的溫度應(yīng)力分離式雙層層混凝土板板上層最大大溫度應(yīng)力力式中：Bx1—分離式雙層層混凝土板板的溫度應(yīng)應(yīng)力系數(shù)；Bx—上層混凝土土板的溫度度應(yīng)力系數(shù)數(shù)，按l/rg，h01查圖；Cx—混凝土板的的溫度翹曲曲應(yīng)力系數(shù)數(shù)，按l/rg查圖；溫度應(yīng)力系系數(shù)Bx、Cx結(jié)合式雙層層混凝土板板下層最大大溫度應(yīng)力力式中：Bx2—結(jié)合式雙層層混凝土板板的溫度應(yīng)應(yīng)力系數(shù)；Bx—下層混凝土土板的溫度度應(yīng)力系數(shù)數(shù)，按l/rg，（h01+h02）查圖；1、結(jié)構(gòu)可靠靠性的含義義結(jié)構(gòu)可靠性性是指結(jié)構(gòu)在在規(guī)定時間間(設(shè)計基準期期)內(nèi)、規(guī)定條條件下(正常設(shè)計、、正常施工工、正常使使用和維護護)完成預定功能的能力。其功能要求求為:(1)安全性；(2)適用性；(3)耐久性。當結(jié)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件超過承載能力極極限狀態(tài)，就可能產(chǎn)產(chǎn)生以下后后果：（1）由于材料料強度不夠夠而破壞，，或因疲勞勞而破壞；；（2）產(chǎn)生過大大的塑性變變形而不能能繼續(xù)承載載，結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件喪失失穩(wěn)定；（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變變?yōu)闄C動體體系。超過過這一極限限狀態(tài)，結(jié)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)構(gòu)件就不能能滿足其預預定的安全性要求求路面結(jié)構(gòu)的的可靠度(了解內(nèi)容））在規(guī)定的設(shè)設(shè)計使用年年限內(nèi)，在在環(huán)境條件件和荷載作作用下，路路面能夠發(fā)發(fā)揮其預期期功能的概率。我國水泥混混凝土路面面設(shè)計方法法：路面板的的車輛荷載載疲勞應(yīng)力力及溫度疲疲勞應(yīng)力之之和小于混混凝土的極極限抗折強強度。2、水泥混凝凝土路面可可靠度的定定義1、設(shè)計基準準期、目標標可靠度和和變異水平平目標可靠度度是所設(shè)計路路面結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)具有的可可靠度水平平。選定較較高的目標標可靠度，，在各設(shè)計計參數(shù)的變變異水平不不變時，所所設(shè)計的路路面厚度較較大，初期期建設(shè)費用用較高，但但使用期間間的養(yǎng)護費費用和車輛輛運行費用用較低；若若選定較低低的目標可可靠度，則則所設(shè)計的的路面結(jié)構(gòu)構(gòu)較薄，初初期修建費費用可以降降低，但使使用期間的的養(yǎng)護費用用和車輛運運行費用將將會提高。。水泥混凝土土路面可靠靠度設(shè)計標標準水泥路面設(shè)設(shè)計參數(shù)2、結(jié)構(gòu)設(shè)計計參數(shù)的變變異水平分分級結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的變異水平分級水泥路面設(shè)設(shè)計參數(shù)

可靠度系數(shù)rr

混凝土設(shè)計彎拉強度

3、可靠度系系數(shù)水泥路面設(shè)設(shè)計參數(shù)5、混凝土材材料要求交通等級特重重中等輕設(shè)計車道標準軸載累計作用次數(shù)Ne（104）＞2000100～20003～100＜3交通分級4、交通分級級指標水泥混凝土土路面以彎彎拉強度作作為設(shè)計控控制指標，，取28d齡期的15×15×55cm的水泥混凝凝土梁式試試件，用三三分點加載載試驗方法法確定。水泥混凝土土的強度以以28d齡期的彎拉拉強度控制制。當混凝凝土澆筑后后90d內(nèi)不開放交交通時，可可采用90d齡期的彎拉拉強度。各各交通等級級要求的混混凝土彎拉拉強度標準準值不得低低于表中規(guī)規(guī)定值。交通等級特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強度標準值（Mpa）5.05.04.54.0鋼纖維混凝土的彎拉強度標準值（Mpa）6.06.05.55.0混凝土彎拉拉強度標準準值5、混凝土材材料要求6.防凍厚度在季節(jié)性冰冰凍地區(qū)，，路面的總總厚度不應(yīng)應(yīng)小于表中中規(guī)定的最最小防凍厚厚度。路基干濕類型路基土質(zhì)當?shù)刈畲蟊鶅錾疃龋╩）0.50～1.001.01～1.501.50～2.00＞2.00中濕路基低、中、高液限粘土0.30～0.500.40～0.600.50～0.700.60～0.95粉土，粉質(zhì)低、中液限粘土0.40～0.600.50～0.700.60～0.850.70～1.10潮濕路基低、中、高液限粘土0.40～0.600.50～0.700.60～0.900.75～1.20粉土，粉質(zhì)低、中液限粘土0.45～0.700.55～0.800.70～1.000.80～1.30注：①凍深深小或填方方路段，或或者基、墊墊層為隔濕濕性能良好好的材料，，可采用低低值；凍深深大或挖方方及地下水水位高的路路段，或者者基、墊層層為隔濕性性能較差的的材料，應(yīng)應(yīng)采用高值值；②凍深小于于0.50m的地區(qū),一般不考慮慮結(jié)構(gòu)層防防凍厚度。。水泥混凝土土路面最小小防凍厚度度（m）組合設(shè)計內(nèi)內(nèi)容：面層基層墊層路基3結(jié)構(gòu)層組合合設(shè)計主要考慮交交通等級、、氣候、路路基及材料料情況，與與柔性路面面不同。一、面層應(yīng)具有足夠的強度度、耐久性性，表面抗抗滑、耐磨磨、平整。。選擇方法：：面層一般采采用設(shè)接縫縫的普通混混凝土；面層板的平平面尺寸較較大或形狀狀不規(guī)則，，路面結(jié)構(gòu)構(gòu)下埋有地地下設(shè)施，，高填方、、軟土地基基、填挖交交界段的路路等有可能能產(chǎn)生不均均勻沉降時時，應(yīng)采用設(shè)置置接縫的鋼鋼筋混凝土土面層。面層類型適用條件連續(xù)配筋混凝土面層高速公路瀝青上面層與連續(xù)配筋混凝土或橫縫設(shè)傳力桿的普通混凝土下面層組成的復合式路面特重交通的高速公路碾壓混凝土面層二級及二級以下公路、服務(wù)區(qū)停車場鋼纖維混凝土面層標高受限制路段、收費站、混凝土加鋪層和橋面鋪裝矩形或異形混凝土預制塊面層服務(wù)區(qū)停車場、二級及二級以下公路橋頭引道沉降未穩(wěn)定段其它面層類類型選擇交通等級特重重公路等級高速一級二級高速一級二級變異水平等級低中低中低中低中面層厚度（mm）≥260≥250≥240270～240260～230250～220面層厚度參參考范圍均勻、穩(wěn)定定的支承，，防止唧泥泥、錯臺，，延長壽命命，施工方方便。要求有足夠夠剛度、穩(wěn)穩(wěn)定性，斷斷面正確、、平整，耐耐沖蝕能力力。寬度比面板板寬25~35cm，或與路基基同寬?；鶎禹斆娈敭斄炕貜椖ＤＡ縀t不小于規(guī)范規(guī)定的E值。由此定定基層的厚厚度h。新建道路hmin=15cm，補強（在柔柔性路面上上）時，h=8cm(砂、礫石),h=10cm（水穩(wěn)類））,對巖石路基基h=6~8cm。二、基層路基和結(jié)構(gòu)構(gòu)層參數(shù)二、基層基層應(yīng)具有有足夠的抗沖沖刷能力和和一定的剛剛度。基層類型宜依照交通通等級按表表選用?！炷令A制制塊面層應(yīng)應(yīng)采用水泥泥穩(wěn)定粒料料基層交通等級基層類型特重交通貧混凝土、碾壓混凝土或瀝青混凝土基層重交通水泥穩(wěn)定粒料或瀝青穩(wěn)定碎石基層中等或輕交通水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級配粒料基層基層類型厚度適宜的范圍（mm）貧混凝土或碾壓混凝土基層120～200水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層150～250瀝青混凝土基層40～60瀝青穩(wěn)定碎石基層80～100級配粒料基層150～200多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層100～140瀝青穩(wěn)定碎石排水基層80～100各類基層厚厚度的適宜宜范圍三、墊層：：1）改善路基基水溫狀況況；2）阻止路基基土擠入基基層；3）保證路面面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)穩(wěn)定性，以以減少路基基頂面的應(yīng)應(yīng)力和變形形；4）達到路面面結(jié)構(gòu)總厚厚度；(對季節(jié)性冰冰凍地區(qū),路面有最小小防凍厚度度要求)5）具有一定定的強度、、好的水穩(wěn)穩(wěn)性、抗凍凍性。三、墊層遇有下述情情況時，需需在層基下下設(shè)置墊層層：季節(jié)性冰凍凍地區(qū)，路路面總厚度度小于規(guī)范范規(guī)定最小小防凍厚度度要求時，，其差值應(yīng)應(yīng)以墊層厚度補足；水文地質(zhì)條條件不良的的土質(zhì)路塹塹，路床土土濕度較大大時，宜設(shè)設(shè)置排水墊層；路基可能產(chǎn)產(chǎn)生不均勻勻沉降或不不均勻變形形時，可加加設(shè)半剛性墊層層。注意事項：：墊層的寬應(yīng)與路基同同寬，其最小厚度為150mm。防凍墊層和和排水墊層層宜采用砂、砂礫等顆粒材料料。半剛性墊層層可采用低劑量無機機結(jié)合料穩(wěn)穩(wěn)定粒料或或土。四、路基路基應(yīng)穩(wěn)定定、密實、、均質(zhì)，對對路面結(jié)構(gòu)構(gòu)提供均勻勻的支承。。高液限粉土土及塑性指指數(shù)大于16或膨脹率大大于3％的低液限限粘土，不不能用做高高速公路和和一級公路路的上路床床填料。※因條件限制制而必須采采用上述土土做填料時時，應(yīng)摻加加石灰或水水泥等結(jié)合合料改善。。地下水位高高時，宜提提高路堤設(shè)設(shè)計標高。。路基壓實度度應(yīng)符合《公路路基設(shè)設(shè)計規(guī)范》的要求。巖石或填石石路床頂面面應(yīng)鋪設(shè)整整平層。路基：控制變形，，如不均勻勻變形→脫脫空現(xiàn)象→→應(yīng)力增大大→破壞。。措施：按填筑規(guī)則則填；壓實實時含水量量→最佳；壓實實度、排水水、加固、、設(shè)墊層。。注意事項：：高液限粘土土及含有機機質(zhì)細粒土土，不能用用做高速公公路和一級級公路的路床填填料或二級級及以下公公路和上路路床填料；；我國水泥混混凝土路面面設(shè)計方法法我國水泥混混凝土路面面設(shè)計方法法采用單軸軸雙輪組100KN標準軸載作作用下的彈性半空間間體系地基基有限大矩矩形薄板理理論有限元解為為理論基礎(chǔ)礎(chǔ)，以路面面板縱縫邊緣荷載與溫度綜合疲勞彎彎拉應(yīng)力為為設(shè)計指標標進行路面面板厚度計計算。設(shè)設(shè)計計完成后，，路面板的的綜合疲勞勞彎拉應(yīng)力力應(yīng)滿足以以目標可靠靠度為依據(jù)據(jù)的極限狀狀態(tài)平衡方方程式。1、設(shè)計流程程我國水泥混混凝土路面面設(shè)計方法法—JTGD40-2002設(shè)計內(nèi)容與與標準設(shè)計參數(shù)荷載疲勞應(yīng)應(yīng)力計算溫度疲勞應(yīng)應(yīng)力計算板厚確定步步驟設(shè)計內(nèi)容與與標準（1）路面結(jié)構(gòu)構(gòu)組合設(shè)計計根據(jù)該路的的交通情況況，結(jié)合當當?shù)丨h(huán)境氣氣候條件和和材料供應(yīng)應(yīng)情況綜合合考慮。包包括各層的的結(jié)構(gòu)類型型、彈性模模量和厚度度的確定。。（2）混凝土面面板厚度設(shè)設(shè)計混凝土面板板厚度設(shè)計計，應(yīng)按照照設(shè)計標準準的要求，，確定滿足足設(shè)計年限限內(nèi)使用要要求所需的的混凝土面面層的厚度度。（3）混凝土面面板的平面面尺寸與接接縫設(shè)計根據(jù)混凝土土面層板內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生的荷荷載應(yīng)力和和溫度應(yīng)力力作出板的的平面尺寸寸設(shè)計，布布設(shè)各類接接縫的位置置，設(shè)計接接縫的構(gòu)造造，并采取取有效措施施提高接縫縫的傳荷能能力。設(shè)計內(nèi)容與與標準（4）路肩設(shè)計計高速公路和和一級公路路中間帶的的路緣帶和和路肩的結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)與行行車道的混混凝土路面面相同，并并與行車道道部分的混混凝土面板板澆筑成整整體。路肩肩可采用水水泥混凝土土面層或瀝瀝青混合料料面層，其其基（墊））層結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)滿足行車車道路面結(jié)結(jié)構(gòu)和排水水的要求。。（5）普通混凝凝土路面配配筋設(shè)計普通混凝土土路面板較較長或交通通量較大、、地基有不不均勻沉降降或板的形形狀不規(guī)則則時，可沿沿板的自由由邊緣加設(shè)設(shè)補強鋼筋筋，在角隅隅處加設(shè)發(fā)發(fā)針形鋼筋筋或鋼筋網(wǎng)網(wǎng)，以阻止止可能出現(xiàn)現(xiàn)的裂縫。。設(shè)計參數(shù)標準軸載與與軸載換算算交通分級和和累計作用用次數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計參參數(shù)的變異異性和路面面結(jié)構(gòu)的可可靠度基層頂面的的當量回彈彈模量水泥混凝土土的設(shè)計強強度標準軸載與與軸載換算算以軸重100kN的單軸-雙輪組荷載載作為標準準軸載。不不同軸-輪型和軸載載的作用次次數(shù)，可按按等效疲勞勞損壞原則則換算成標標準軸載的的作用次數(shù)數(shù)。交通分級和和累計作用用次數(shù)設(shè)計使用年年限內(nèi)設(shè)計計車道的標標準軸載累累計作用次次數(shù)Ne：公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路0.17-0.22二級、二級以下公路行車道寬＞7m0.34-0.39行車道寬<7m0.54-0.62臨界荷位車車輛輪跡橫橫向分布系系數(shù)交通等級特重重中等輕設(shè)計車道標準軸載累計作用次數(shù)Ne（104）＞2000100～20003～100＜3交通分級結(jié)構(gòu)設(shè)計參參數(shù)的變異異性和路面面結(jié)構(gòu)的可可靠度水泥混凝土路面可靠度設(shè)計標準結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的變異水平分級基層頂面的的當量回彈彈模量將多層體系系換算為半半無限體，，以其頂面面的當量回回彈模量作作為半無限限地基的模模量值。1）新建公路路基層頂面面的當量回回彈模量值值基層頂面的的當量回彈彈模量2）原有柔柔性路面頂頂面的當量量回彈模量量值l0——以后軸重100kN的車輛測得得的計算回回彈彎沉值值（1/100mm）。路基和結(jié)構(gòu)構(gòu)層參數(shù)E0E1、E2水泥混凝土土的設(shè)計強強度水泥混凝土土路面以彎彎拉強度作作為設(shè)計控控制指標，，取28d齡期的15×15×55cm的水泥混凝凝土梁式試試件，用三三分點加載載試驗方法法確定。設(shè)計彎拉強強度必須滿滿足規(guī)范規(guī)規(guī)定的彎拉拉強度標準準的要求。。同時，為為保證路面面有較高的的耐久性、、耐磨性和和抗凍性。。混凝土的的彎拉彈性性模量不應(yīng)應(yīng)低于下表表值。交通等級特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強度標準值（Mpa）5.05.04.54.0水泥混凝土的彎拉彈性模量（GPa）31312927鋼纖維混凝土的彎拉強度標準值（Mpa）6.06.05.55.0混凝土彎拉拉強度標準準值荷載疲勞應(yīng)應(yīng)力水泥混凝土土板為四邊邊自由板時時，標準軸軸載在臨界界荷位處產(chǎn)產(chǎn)生的荷載載應(yīng)力考慮縱向和和橫向接縫縫傳荷能力力，修正后后的荷載疲疲勞應(yīng)力——標準軸載在在臨界荷位位處產(chǎn)生的的荷載疲勞勞應(yīng)力（MPa）；——考慮接縫傳傳荷能力的的應(yīng)力折減減系數(shù)。縱縱縫為設(shè)拉拉桿的平縫縫或縮縫時時，可取為為0.87～0.92（剛性和半半剛性基層層取低值，，柔性基層層取高值））；縱縫為為不設(shè)拉桿桿的平縫或或自由邊時時，取為1.0；——考慮設(shè)計基基準期內(nèi)荷荷載應(yīng)力累累計疲勞作作用的疲勞勞應(yīng)力系數(shù)數(shù)，v——與混合料性性質(zhì)有關(guān)的的指數(shù)，普普通混凝土土、鋼筋混混凝土、連連續(xù)配筋混混凝土取0.057；碾壓混凝凝土和貧混混凝土，取取0.065?！紤]偏載和和動載等因因素對路面面疲勞損壞壞影響的綜綜合系數(shù)，，按公路等等級由表14-9取用。溫度疲勞應(yīng)應(yīng)力在臨界荷位位處的溫度度疲勞應(yīng)力力——最大溫度梯梯度時混凝凝土板的溫溫度翹曲應(yīng)應(yīng)力，αc——混凝土的線線膨脹系數(shù)數(shù)(1/℃)，通?？扇∪?×10-5/℃；h——混凝土面板板厚度(cm)；Tg——所在地混凝凝土面板的的最大溫度度梯度(℃/cm)；Bx——綜合溫度翹翹曲應(yīng)力和和內(nèi)應(yīng)力作作用的溫度度應(yīng)力系數(shù)數(shù)，按板長長L與板相對剛剛度半徑r的比值L/r和板厚h由諾謨圖確確定。kt——考慮溫度應(yīng)應(yīng)力累計疲疲勞作用的的疲勞應(yīng)力力系數(shù)。水泥混凝土土板厚確定定①收集并分分析交通參參數(shù)——收集日交通通量和軸載載組成數(shù)據(jù)據(jù)，計算設(shè)設(shè)計基準期期內(nèi)設(shè)計車車道標準軸軸載累積作作用次數(shù)，，由此確定定道路的交交通等級，，并確定安安全等級；；②初擬路面面結(jié)構(gòu)——初選路面結(jié)結(jié)構(gòu)層次、、類型和材材料組成；；擬定各層層的厚度、、面層板平平面尺寸和和接縫構(gòu)造造；③確定材料料參數(shù)——確定混凝土土的設(shè)計彎彎拉強度和和彈性模量量，基層、、墊層和路路基的回彈彈模量，基基層頂面的的當量回彈彈模量；水泥混凝土板板厚確定④計算荷載疲疲勞應(yīng)力和溫溫度應(yīng)力；⑤檢驗初擬路路面結(jié)構(gòu)——水泥混凝土路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計計以行車荷載載和溫度梯度度綜合作用產(chǎn)產(chǎn)生的疲勞斷斷裂作為設(shè)計計的極限狀態(tài)態(tài)，根據(jù)可靠靠度系數(shù)，按按下述條件檢檢驗——可靠度系數(shù)上述檢驗條件件如不符合，，則重新擬定定路面結(jié)構(gòu)或或板的尺寸，，重新計算，，直到滿足為為止。設(shè)計厚厚度依計算厚厚度按10mm向上取整。一、接縫的設(shè)設(shè)計1.設(shè)縫目的：防止溫度變化化引起的脹縮縮應(yīng)力、翹曲曲應(yīng)力和施工工要求。溫度升高時溫度降低時5接縫及配筋設(shè)設(shè)計2.接縫種類：⑴從接縫的的方向分：橫縫、縱縫橫縫：垂直于行車方方向的接縫縱縫：平行于行車方方向的接縫⑵從接縫的功能能分：縮縫、脹縫、、施工縫①縮縫：保證板因溫度和濕度的的降低而收縮縮時沿該薄弱斷面面縮裂，從而而避免產(chǎn)生不不規(guī)則的裂縫縫。②脹縫：保證板在溫度升高時能能部分伸張，從而避免產(chǎn)產(chǎn)生路面板在在熱天的拱脹脹和折斷破壞壞，同時也能能起到縮縫的的作用。③施工縫：：每天完工或因雨天及其其它原因不能能繼續(xù)施工時時，應(yīng)做到脹縫處處或縮縫處，并做成施工工縫的構(gòu)造形形式。5接縫及配筋設(shè)設(shè)計1）縱縫：有縮縫和施工縫縫；當一次鋪筑筑小于路面寬寬度時，應(yīng)設(shè)設(shè)施工縫。h/2h/23~4cm5~10cm填縫料10cm拉桿平縫加拉桿型h/2h/20.1h防銹涂料1：4（1/3~1/5）h企口縫加拉桿型當一次鋪筑寬寬度大于路面面容許的板寬寬（4.0~4.5m)時，應(yīng)設(shè)縱向縮縫?？s縫做成假縫形式式，即鋪筑時時僅在板的上上部設(shè)縫槽，，而板的收縮縮和翹曲會使使縫槽下的混混凝土自行斷斷裂。由于斷斷裂表面凹凸凸不平、互相相嵌鎖，使這這類接縫具有有一定的傳荷荷能力。縫槽深度要適中，過淺淺，混凝土截截面的強度削削弱得不夠，，從而不能保保證以后的斷斷裂發(fā)生在接接縫的位置上上；過深，不不規(guī)則斷裂面面積過少，接接縫的傳荷能能力就降低。。一般縫槽深為為1/4~1/5h。槽寬盡可能窄窄些，一般為為3~8mm?？v向縮縫也也應(yīng)設(shè)拉桿，，以避免板塊塊橫向位移并并保證接縫的的傳荷能力。。h1/4~1/5h3~8mm填縫料假縫型h/2h/2假縫加拉桿型縱縫設(shè)置的橫向拉桿，一般采用螺紋鋼筋，中中部10cm范圍內(nèi)應(yīng)刷防防銹涂料。每延米縱縫縫所需的拉桿桿鋼筋面積As(c㎡)：B、h—混凝土板的寬寬度（m）和厚厚度（cm）；［s］—鋼筋的容許拉拉應(yīng)力，螺紋紋鋼筋取160MPa，光園鋼筋取取135MPa。h/2h/2假縫加拉桿型拉桿應(yīng)具有足足夠的長度，，使錨固在混混凝土內(nèi)的拉拉桿能發(fā)揮其其抗拉能力。。此外，還要要考慮施工誤誤差，應(yīng)留有有一定的余地地（例如5cm），故拉桿的的長度Ls(cm)，按下式確定定：ds—拉桿鋼筋直徑徑（cm）;[s]—鋼筋同混凝土土的容許粘結(jié)結(jié)應(yīng)力，螺紋紋鋼筋取1.8MPa,光園鋼筋取1.25MPa。拉桿的尺寸寸和間距可參參見P217表9-12。2）橫縫：有縮縫、施工工縫和脹縫。。為減小混凝土的的收縮應(yīng)力和和溫度翹曲應(yīng)應(yīng)力而設(shè)置縮縫，橫向縮縫一一般采用假縫縫形式，重交交通時設(shè)傳力力桿。傳力桿桿采用光圓鋼筋，一一半以上長度度涂以瀝青或或套上塑料膜膜套等，使之在混混凝土收縮時時能夠滑動。。h/2h/23~4cm5~10cm填縫料傳力桿橫向施工縫構(gòu)造涂瀝青每天施工結(jié)束束或混凝土澆澆筑中斷半小時以上時，需設(shè)置橫向施工工縫。其位置宜設(shè)設(shè)在脹、縮縫縫處。設(shè)在縮縮縫處的橫向向施工縫采用用平口加傳力力桿型，若施施工縫設(shè)在兩兩條縮縫中間間，則做成企企口加拉桿型型。設(shè)置脹縫的目的：使混凝土板板有膨脹的余余地，從而避避免產(chǎn)生過大大的熱壓應(yīng)力力。脹縫采用用平縫形式，，下部設(shè)接縫縫板，上部為為填縫料，并并設(shè)置傳力桿桿。常用的脹脹縫縫隙寬度度為2.0~2.5cm。詳見P218圖9-22。2、接縫布置：：縱縫：車道線劃分分處（3~3.75m寬），避免縱縱縫設(shè)在輪跡跡上。橫縫：一般等間距垂垂直縱縫布設(shè)。。兩側(cè)的橫縫應(yīng)應(yīng)對齊。4、4.5、5、5.5、6m等，也可與縱縫縫斜交，減少行行車跳動。脹縫：盡量不設(shè)，但與與其他結(jié)構(gòu)物（（橋梁、隧道、、柔性路面等））相接處、板厚厚變化處、小半半徑彎道、縱坡坡變換處均應(yīng)設(shè)設(shè)置脹縫。二、配筋設(shè)計：：1、普通砼板的補補強鋼筋：邊緣鋼筋：縱、橫向自由邊邊設(shè)置12~16mm螺紋筋或光圓鋼鋼筋，布設(shè)在板板的下部，端部部彎起，保護層層5cm。角隅鋼筋：脹縫兩側(cè)板的角角隅及板的銳角角處，可選用兩兩根12~16mm的螺紋鋼筋彎成成發(fā)針型，布置置在板的上部；；板呈銳角形時時，上下部都補補強，—雙層鋼筋網(wǎng)補強強。2、鋼筋砼板：當混凝土板的屏屏幕尺寸較大或或形狀不規(guī)則、、板下埋置地下下設(shè)施或地基有有不均勻沉陷時時，為防止裂縫縫縫隙張開需配配置鋼筋網(wǎng)。鋼筋面積：L為計算縱（橫））向筋時橫（縱縱）縫間距。為使板內(nèi)應(yīng)力盡盡可能分散，宜宜用小直徑鋼筋?？v橫向鋼筋的的直徑宜相同。。鋼筋的最小直直徑為：6mm(光圓筋）和10mm（螺紋筋）；鋼鋼筋的最小間距距為集料的兩倍倍。最大間距為為：15cm（縱向，光圓筋）、35cm（縱向，螺紋筋筋）、30cm（橫向，光圓筋）、75cm（橫向，螺紋筋筋）?！?-14鋼筋設(shè)在距頂面面1/3~1/4板厚處，搭接長長度大于25d，不小于25cm。鋼筋混凝土板橫橫縫間距一般為為10~20m，最大不宜超過過30m，且需設(shè)置傳力力桿3.連續(xù)配筋砼路面面：不設(shè)橫縫，一般般用于高速公路路和一級公路。。6混凝土加鋪層設(shè)設(shè)計混凝土路面加鋪鋪層指為提高原原有混凝土路面面的承載能力和和改善表面功能能而加，形成一一種雙層混凝土土路面。一、加鋪層的結(jié)結(jié)構(gòu)型式：混凝土加鋪層可可采用普通砼或或鋼纖維混凝土土等。而鋼纖維維混凝土一般用用于路面標高受受限制的地段。。1.結(jié)合式：：新舊混凝凝土層牢牢固結(jié)合合成整體體。要求求接縫必必須與原原板一致致，但可可不設(shè)拉拉桿（傳傳力桿）），適用用于原板板完整無無裂縫，，或有一一些裂縫縫但不再再發(fā)展并并已修復復的情況況。2.直接式：：原路面直直接澆筑筑混凝土土加鋪層層。同樣樣要求接接縫對齊齊，但接接縫形式式或縫隙隙寬度可可不一定定完全相相同。適適用于舊舊路面的的結(jié)構(gòu)損損壞不太太嚴重并并已修復復時，可可采用這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。。3.分離式：：在原路面面與加鋪鋪層間設(shè)設(shè)瀝青類類材料等等隔離層，以防下下層板的的接縫、、裂縫反反射到上上層來，，并使上上、下板板分別發(fā)發(fā)揮其強強度作用用，加鋪鋪層與新新建路面面一樣設(shè)設(shè)計。適用于：：當舊路路面板嚴嚴重破壞壞或道路路標高和和路拱坡坡度需作作調(diào)整時時。二、雙層層板的應(yīng)應(yīng)力分析析：舊混凝土土路面加加鋪層結(jié)結(jié)構(gòu)的力力學圖式式為彈性性地基上上的雙層層板。其其應(yīng)力可可用等剛剛度理論論。按層層間接觸觸條件將將雙層砼砼板轉(zhuǎn)換換為等效效的單層層砼板設(shè)設(shè)計。1.中面位置置：1)結(jié)合式雙雙層板：：完全粘結(jié)結(jié)。2)分離式雙雙層板：：完全光滑滑。看作作為各自自具有中中面的雙雙層薄板板。K=03)直接式：：加鋪層與與舊砼路路面間既既有一定定的粘結(jié)結(jié)和摩阻阻力作用用，但又又不完全全結(jié)合。。K在0~1之間。層間結(jié)合合系數(shù)K=12.等效換算算：只要以雙雙層板的的彎曲剛剛度Dd代替單層層板的彎彎曲剛度度D即可按單單層板計計算方法法和公式式確定雙雙層板的的應(yīng)力。。d1—下層板底底面至中中面的距距離：d2—上層板底底面至中中面的距距離：Ku—層間結(jié)合合系數(shù)。。結(jié)合式式：ku取1.0；直接式式：ku=0.4~0.7；分離式：：ku=0?；炷翉潖澙瓘椥孕阅Ａ颗c與上層板（加鋪鋪層）相相同的等等效單層層混凝土土板的厚厚度hd為：3.應(yīng)力計算算：單層混凝凝土板的的荷載疲疲勞應(yīng)力力和溫度度疲勞應(yīng)應(yīng)力分別別按下式式計算：：—9-43—9-45三、加鋪鋪層設(shè)計計：1、原路面面狀況調(diào)調(diào)查與評評定：1）原路概概況調(diào)查查：調(diào)查記錄錄裂縫條條數(shù)、位位置、原原因，算算出路段段內(nèi)斷裂裂板和其其它損壞板的的百分率率，以此作作為路面面評定的的依據(jù)。。2）結(jié)構(gòu)強強度評定定：確定原有有路面的的承載能能力，為為加鋪層層厚度計計算提供供必要參參數(shù)。①舊混凝土土板的計計算參數(shù)數(shù)：舊混凝土土板的彎拉強度度（f1m)可采用鉆鉆孔取出出的圓柱柱試件進進行劈裂裂試驗(得fsp)，按下式式確定：：舊混凝土土彎拉彈性性模量：②地基（基基層）頂頂面的回回彈模量量：舊混凝土土板厚h1（cm）：舊路面板板下基層層頂面計算回彈彈模量—承載板實實驗測定定舊混凝土土路面板板下基層層頂面的的當量回回彈模量量Et為：計算行車車荷載應(yīng)應(yīng)力時，，結(jié)合式式加鋪層層：Es=nEt直接式加加鋪層，，還應(yīng)乘乘以0.8的折減系系數(shù)；分分離式加加鋪層則則根據(jù)厚厚度乘以以相應(yīng)的的折減系系數(shù)。加鋪層厚度（cm)182022折減系數(shù)0.45~0.550.55~0.650.65~0.75計算溫度度翹曲應(yīng)應(yīng)力時，，n=0.35。2、加鋪方方式及厚厚度的確確定：根據(jù)原有有路面的的結(jié)構(gòu)損損壞狀況況、接縫縫布置和和路拱坡坡度以及及加鋪層層設(shè)計標標高等條條件，選選用加鋪鋪層的種種類和結(jié)結(jié)構(gòu)形式式。普通混凝凝土加鋪鋪層的厚厚度要通通過試算來確定。。先預估估加鋪層層的厚度度h2，按雙層層板應(yīng)力力分析方方法和公公式計算算σ1、σ2，當0.95<σ1/fcm1<1.03,且σ2<1.03fcm2時，即可可。否則則應(yīng)改變變h2，重新計計算?？紤]到混混凝土板板的結(jié)構(gòu)構(gòu)完整性性，結(jié)合合式h2>10cm；直接式式h2>14cm；分離式式h2>18cm。鋼纖維混混凝土加鋪層計計算先按按普通混混凝土加加鋪層進進行，然然后按體體積率取取普通混混凝土加加鋪層厚厚度的55%~65%，但結(jié)合合式不宜宜小于5cm；直接式式不宜小小于8cm；分離式式不宜小小于10cm。分離式鋼鋼纖維混混凝土加加鋪層的的接縫設(shè)設(shè)置與鋼鋼纖維混混凝土路路面一樣樣。全幅幅攤鋪時時，可不不設(shè)縱向向縮縫，，橫向縮縮縫間距距一般為為15~20cm.瀝青路面面設(shè)計概述彈性層狀狀體系理理論瀝青路面面的結(jié)構(gòu)構(gòu)組合設(shè)設(shè)計瀝青路面面的破壞壞狀態(tài)與與設(shè)計標標準我國瀝青青路面設(shè)設(shè)計方法法概述瀝青路面面設(shè)計任任務(wù)根據(jù)使用用要求及及氣候、、水文、、地質(zhì)等等自然條條件，密密切結(jié)合合當?shù)氐牡膶嵺`經(jīng)經(jīng)驗，設(shè)設(shè)計確定合理理的路面面結(jié)構(gòu)，使之能能承受交交通荷載載和環(huán)境境因素的的作用，，在預定的使使用期限限內(nèi)滿足各級級公路的的承載力、、耐久性性、舒適適性、安安全性的的要求概述瀝青路面面設(shè)計內(nèi)內(nèi)容結(jié)構(gòu)組合合設(shè)計材料組成成設(shè)計厚度設(shè)計計驗算結(jié)構(gòu)方案案比選路肩構(gòu)造造設(shè)計排水系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計概述瀝青路面面結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原則則路基路面面整體綜綜合設(shè)計計原則密切結(jié)合合自然條條件及實實踐基礎(chǔ)礎(chǔ)原則滿足交通通與使用用要求原原則因地制宜宜、合理理選材原原則保護自然然生態(tài)與與沿線環(huán)環(huán)境原則則工廠及機機械化施施工、方方便施工工原則技術(shù)與經(jīng)經(jīng)濟性并并重原則則分期修建建、方便便養(yǎng)護原原則概述瀝青路面面結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計理論論與方法法1.經(jīng)驗法對試驗路路或使用用道路的的實驗觀觀測，建建立路面面結(jié)構(gòu)（（結(jié)構(gòu)層層組合、、厚度和和材料性性質(zhì)）、、車輛荷荷載（軸軸載大小小和作用用次數(shù)））和路面面使用性性能之間間的關(guān)系系特點是符符合試驗驗地的實實際，但但是不能能結(jié)合不不同地方方的實際際典型代表表：CBR法，AASHTO法2.力學——經(jīng)驗法應(yīng)用力學學原理分分析路面面結(jié)構(gòu)在在荷載與與環(huán)境作作用下的的力學響響應(yīng)（應(yīng)應(yīng)力、應(yīng)應(yīng)變和位位移），，建立力力學響應(yīng)應(yīng)與路面面使用性性能之間間的關(guān)系系模型，，路面設(shè)設(shè)計按使使用要求求，運用用關(guān)系模模型完成成結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計特點是理理論聯(lián)系系實際，，是目前設(shè)計計方法發(fā)發(fā)展的總總趨勢典型代表表：我國國現(xiàn)行瀝瀝青路面面設(shè)計方方法、AI法和SHELL法概述瀝青路面面結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計理論論與方法法3.典型結(jié)構(gòu)構(gòu)法通過調(diào)查查，總結(jié)結(jié)得到的的與交通通量等參參數(shù)有關(guān)關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)圖特點是減減少了設(shè)設(shè)計的隨隨意性，，具有結(jié)結(jié)構(gòu)使用用性能明明確，結(jié)結(jié)構(gòu)圖統(tǒng)統(tǒng)一。典型代表表：法國國方法，，中國八八·五研究成成果4.優(yōu)化設(shè)計計法通過目標標函數(shù)優(yōu)優(yōu)化，使使其具有有性能與與費用的的最優(yōu)性性尚不成熟熟AASHTO試驗路概述瀝青路面面厚度設(shè)設(shè)計的基基本過程程確定交通通量：如車型型、軸重重、輪胎胎壓力、、各車型型通過數(shù)數(shù)及橫向向分布路面結(jié)構(gòu)構(gòu)組合：確定材材料品種種及其它它參數(shù)參數(shù)修正正路面設(shè)計計的指標標與標準準確定運用基本本關(guān)系式式進行設(shè)設(shè)計計算算或驗算算概述瀝青路面面的軸載載換算標準軸載載及當量量換算公路實際際行駛的的車輪類類型千差差萬別，，軸載也也各不相相同，它它們對路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)的損耗耗作用也也不同標準軸載載一般要要求對路路面的響響應(yīng)較大大、同時時又能反反映本國國的公路路運輸運運營車輛輛的總體體軸載水水平，涉涉及運輸輸經(jīng)濟和和路面結(jié)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟濟性兩個個方面我國采用用單軸雙雙輪組BZZ-100；美國為為18kip（單軸80.1KN）、32kip（雙軸142.34KN）；德國國為110KN；印尼為為50KN；黎巴嫩嫩為140KN概述瀝青路面面的軸載載換算軸載當量量換算的的原則等破壞原原則——不同標準準軸載使使用末期期達到相相同臨界界狀態(tài)為為標準等厚度原原則——對某一種種交通組組成，不不同標準準軸載換換算所得得軸載作作用次數(shù)數(shù)設(shè)計計計算確定定的路面面厚度相相同當量軸次次按彎沉或或彎拉應(yīng)應(yīng)力為指指標將不不同車型型、不同同軸載的的作用次次數(shù)換算算為與標標準軸載載相當?shù)牡妮S載作作用次數(shù)數(shù)概述瀝青路面面的軸載載換算我國公路路瀝青路路面設(shè)計計的軸載載換算公公式彎沉及瀝瀝青層底底拉應(yīng)力力為設(shè)計指指標的換換算公式式半剛