道路路基路面結(jié)構(gòu)第四章剛性路面培訓

道路工程徐家鈺程家駒同濟大學出版社

通過本次課的學習，學生應重點掌握：剛性路面的優(yōu)、缺點及常見的損壞現(xiàn)象，水泥混凝土路面的接縫結(jié)構(gòu)設計。熟悉剛性路面的結(jié)構(gòu)組合，引起路基不均勻支承的因素及改善措施。本次授課的重點：剛性路面的優(yōu)、缺點及常見的損壞現(xiàn)象，水泥混凝土路面的接縫結(jié)構(gòu)設計。難點：水泥混凝土路面的接縫結(jié)構(gòu)設計。目的要求重點與難點第二篇道路路基路面結(jié)構(gòu)第4章剛性路面（1-2節(jié)）

剛性路面是即指水泥混凝土路面，主要包括素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、碾壓式混凝土、鋼纖維混凝土等面層板與基（墊）層所組成的路面。第4章剛性路面

廣泛采用的是就地澆筑的素混凝土路面，簡稱混凝土路面。這種路面是以水泥與水合成的水泥漿為結(jié)合料、碎（礫）石為骨料、砂為填充料，按適當?shù)呐浜媳壤?，?jīng)拌和、攤鋪、振搗、整平和養(yǎng)生而筑成，除了在接縫區(qū)和局部范圍（邊緣和角隅）外，不配置鋼筋的混凝土路面。第4章剛性路面

§4-1剛性路面的特點、損壞現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)組合一、剛性路面的特點（一）優(yōu)點1．強度高、剛度大、耐久性好混凝土路面具有較高的抗壓、抗彎拉和抗磨耗強度。因此，具有較高的承載能力和擴散荷載的能力，而且耐久性好，一般可以使用20～30年以上。2．穩(wěn)定性好環(huán)境中溫度和濕度對水泥混凝土路面的力學強度的影響較小。因此，其熱穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性均較好。尤其是強度將隨時間而逐漸增高，而不會出現(xiàn)“老化”現(xiàn)象。3．平整度和粗糙度較好雖有接縫，但是起伏變化小，基本上能滿足汽車行駛的平整性要求；路表面經(jīng)過拉毛或軋槽處理，為路面提供了一定的粗糙度。4．養(yǎng)護費用少、運輸成本低水泥混凝土路面堅固耐久，經(jīng)常性的養(yǎng)護維修工作量小、費用低。而且由于行車阻力小、消耗低，運輸成本低。5．水泥混凝土路面色澤鮮明，能見度好，有利于夜間行車。（二）缺點1．有接縫混凝土面板為了適應熱脹冷縮的需要，必須設置接縫，而在接縫設置之后帶來一系列問題：（1）接縫是路面的薄弱點，如果處理不當，容易導致板邊和板角破壞。（2）接縫增加了施工和養(yǎng)護作業(yè)的復雜性。（3）接縫易引起行車跳動，影響行車的舒適性。2．竣工后不能立即開放交通施工結(jié)束后至少要經(jīng)過15～20天的濕治養(yǎng)生，才能開放交通。3．挖掘和修補困難路面破壞后，挖掘和修補工作相當困難，而且影響交通嚴重。對于地下管線的維修也有非常大的難度。4．陽光下反光太強水泥混凝土路面反光強烈，在陽光下行車使駕駛?cè)藛T產(chǎn)生很明顯的刺目感覺。5．對超載敏感水泥混凝土屬于脆性材料，一旦車輛荷載超出混凝土的極限強度，很容易引起面板的斷裂。6．對水泥和水的需求量大水泥混凝土面板板厚、體積大，所需要的原材料較多。7．施工前的準備工作繁重施工前需要施工放樣、支立模板、布置接縫、敷設鋼筋等。二、水泥混凝土路面的損壞現(xiàn)象1．斷裂當混凝土路面板內(nèi)產(chǎn)生的應力超過混凝土強度時，面板將出現(xiàn)橫向或縱向的斷裂裂縫，以及角隅處的折斷裂縫。原因：應力過大，板體太薄，板尺寸太大；混凝土板原材料、級配、施工不良；地基塑性變形過量，使板底失去支撐等。2．碎裂出現(xiàn)在橫向接縫（主要是脹縫）兩側(cè)數(shù)十厘米的范圍內(nèi)。主要原因是由于脹縫內(nèi)的滑動傳力桿排列不正或不能滑動、或縫隙內(nèi)嵌入堅硬碎屑等，使混凝土在膨脹時受到較大的擠壓力而碎裂。3．唧泥汽車行至接縫處時，縫內(nèi)濺出稀泥的現(xiàn)象稱為唧泥。原因是水分沿縫隙下滲而積聚在局部脫空的板下，在重輪載的作用下，積水變?yōu)橛袎核鶎觾?nèi)浸濕的細集料攪混成懸液，并沿接縫噴濺而出。而唧泥出現(xiàn)后，促使面層板的邊緣和角隅部分逐漸失去支撐，最終導致斷裂。唧泥4．錯臺橫向接縫或裂縫兩側(cè)的面板端部出現(xiàn)的豎向相對位移稱錯臺。錯臺的出現(xiàn)降低了行車的平穩(wěn)性和舒適性。5．拱起混凝土路面面板在熱膨脹受到約束時，某一接縫兩側(cè)的數(shù)塊板突然出現(xiàn)向上的屈曲失穩(wěn)現(xiàn)象稱拱起。主要原因：主要是填料失效，讓硬物落入接縫，致使面板變形受限。此外，還有一些非結(jié)構(gòu)性的損壞，如：剝落、紋裂、磨光麻面等損壞現(xiàn)象。三、剛性路面的工作特性剛性路面強度高、板體性好，在荷載作用下產(chǎn)生的變形小，路面板通常處于彈性工作狀態(tài)；同時由于混凝土路面板體在荷載作用下產(chǎn)生的撓度小，其下地基所產(chǎn)生的變形也小，同樣可被視為彈性。因此，水泥混凝土路面可以看成是被支承在彈性地基上的彈性薄板。

1．在襯車輪廁荷載興作用軌下當荷蹲載作禿用于埋板中隱時，板的陶頂面會禮出現(xiàn)壓應力，而估板的毛底面家會產(chǎn)準生拉應力；當荷載剝作用于睛板角時，板霜的底塞面會慰出現(xiàn)壓應力，而板獲頂面則疾會出現(xiàn)彎拉所應力。2．在建自然包因素驢作用猶下水泥混堵凝土路擱面在溫度和濕度的作用爐下，板窮內(nèi)會產(chǎn)像生內(nèi)應抄力。由于混引凝土板酬的極限判抗彎拉敘強度要伙比它的躲極限抗趣壓強度低很多。所疾以，企當荷括載較謎大、害而板涼又較雜薄時搞，在贈車輪凈荷載攝的重匹復作裂用下神，板斑的底擴部或拼頂部柱會發(fā)槳生開裂現(xiàn)衫象。為了席減少艘這些榴內(nèi)應佛力的規(guī)影響念，避助免產(chǎn)語生不膨規(guī)則瞇開裂藝，應預先限藥定混凝土懶板的開弊裂位置位，將路評面劃分渣成較小滲尺寸的籌板塊，捕在板間設置功縱向親或橫冤向的蔽縫。四、結(jié)樹構(gòu)層的虹組合水泥捐混凝喘土路箏面的污結(jié)構(gòu)街層一啞般由普：水當泥混跳凝土禮面板俊、基喝層、早墊層叫（不攏良地斯質(zhì)水脂文條付件下柄）和震土基麗組成欣。1．水鈔泥混扁凝土情面板面層板墻斷面一約般采用等厚紋度形式，最小厚朵度為18c撐m；路流面板痕寬度閃一般雙按每告車道晶寬，押不大喝于4.5炊m；路缺面板券長度哨一般們采用4～5m，最長疾不超過6m。1—橫縫2—縱縫2．基層要求王基層溜平整終、堅扎實，而具有稻抗變雜形能竟力強港、整奴體性彈好、不透水伍性小允和耐堅沖刷鼓的性螞能。（1）采狀用整碗體性私好（貌具有路較高抱彈性鳥模量嚷）的夕材料相修筑錦基層隸，可差保障掌混凝罩土路諷面良避好的鍬使用暈特性該和延良長路曬面的撕使用遇壽命腫；（2）設置孤基層，沿可以起夾到防止艙唧泥、顧冰凍，擋以及排折除滲入夠的地表寇水、隔鏡斷地下倉毛細水械、緩和裹土基不至均勻變擇形對面縮慧板影響馳等作用孔；（3）設燒置基所層可敢為混梁凝土放面板丹的施套工提稈供便堪利條數(shù)件?；鶎訚M的厚器度以泉不于15c轉(zhuǎn)m為宜，菜并應寬跨出面板專，寬出面的數(shù)值離視面板福采用的萬施工方妥法而異匹?；鶎酉愋投x用懼表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各類抽基層隱的厚賭度范售圍參帝照表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80～1003．墊嘴層在水溫鐵狀況不虎良路段倍的路基欺與基層荒之間宜煤設置墊侵層。墊層應筆具有一駐定的強度和較好菊的水穩(wěn)性，在胃冰凍鏈地區(qū)料尚應慘具有吳較好籌的抗凍植性。墊辭層的奏最小插厚度膀為15差cm。4．土含基理論娘分析沾表明辯：通圓過剛項性面隔層和無基層牽傳到爪土基內(nèi)上的括壓力厘很小傍，一鋸般不譯超過0.拳05欲MP醬a。然慮而，律如果林土基號的穩(wěn)眾定性憂不足攔，在筋水溫嘉變化俗的影漆響下扯出現(xiàn)薦較大漏變形吧，使庭土基形成不續(xù)均勻支績承，進螺而使綠面板恭在受賽荷時心底部懸產(chǎn)生上過大辦的彎孟拉應孤力，起導致盒混凝贊土路奏面的張破壞驕。（1）造杯成路基不乏均勻支滴承的因上素：①均搬勻沉嶄陷擾濕凝軟地盒基未刊達到充分手固結(jié)，土質(zhì)不風均勻，壓實不支充分，新老井路基袋交接午處處向理不閃當；②不均蛾勻凍脹在季節(jié)棚性冰綁凍地踢區(qū)，搜土質(zhì)會不均涂勻，路基浙潮濕次條件發(fā)生變化處；③膨侍脹土啞在過晶干或霧過濕(相對最早佳含水璃量)的條惰件下壓實，排水輩不良慮等。（2）改善匪措施①把不邁均勻的土摻雁配均鎮(zhèn)勻；②控米制壓法實時工的含擠水量博接近請最佳代含水訴量，復并保救證壓瞞實度姥達到規(guī)定要求；③加強斜路基路排水；④加鋪墊層鹿，以嶄緩和慢不均側(cè)勻變鹽形對蝕面層的影響侄?！?禾-2水泥混特凝土路火面的接兆縫構(gòu)造購設計一、縱挽縫與橫芽縫（一）鉗接縫設雹置的原邁因混凝土貧路面利方用縱、低橫接縫敘，把整擊個路面在分割成火許多的順板塊，陡其目的僵是為了禿防止混井凝土板因溫勒度變絹化造成隆的不瞧規(guī)則勝斷裂笑。1．隨著一年四繳季氣溫骨的變農(nóng)化，悠混凝悅土板陶將產(chǎn)胸生整塵體性光的膨摔脹與變收縮戰(zhàn)。2．在晝夜氣溫變引化時，嗎由于溫消度坡差代的作用片，在白販天混凝偵土板頂霧面溫度修較底面豪為高，癢造成板陡的中部隆播起；在掘夜間晴板頂沖面溫站度較肉底面頑為低陸，會采使板洪的周邊躬和角晨隅翹最起。但是，催這些變歐形會受爽到板與堅基礎之壓間的摩跑阻力和障粘結(jié)力澡的影響，同三時還秋受到晨混凝盞土板臨自重血和車陵輪荷探載的約束。致膚使板鵲內(nèi)產(chǎn)賀生較紙大應怎力，籃造成車面板走的斷攔裂或依拱脹浙破壞缸。接縫構(gòu)警造的設碎計要求笨：應能控制桶或減芒少收縮應脅力和翹江曲應力家所引起茫的裂縫咬，并提供足夠趙的荷樹載傳咬遞能紫力，防止堅硬商雜物移落入翁接縫曲縫隙盞內(nèi)。（二緊）接禿縫的摸分類混凝土診路面接況縫按平梳面位置滋和方向叨，可分虎為縱縫和橫縫兩大求類；臟再結(jié)馳合接哥縫的刪功能都，縱縫又可細過分為縱向縮居縫和縱向挽施工莫縫，橫縫又可瘋細分宮為橫向縮步縫、脹縫和橫向育施工盛縫。1．縱它縫混凝土夸面板的邪縱縫是禿與路中斬線平行肆的接縫托，分為惰縱向縮陳縫和縱艷向施工鍋縫。（1）縱向拖施工縫當面班板一膚次鋪蠶筑寬忍度小于路面寬申度時，牧應設縱錫向施工驢縫。蹲縱向施真工縫的餃接縫形找式有兩蒜種：①一般距情況下鴉，縱向蟻施工縫斧采用平縫案形式，需也要設世拉桿親，其求構(gòu)造許如圖2-4當-7杰a）所妨示。②為倒了更烏好的赴傳力北，縱景向施置工縫挨也可慕采用企口縫先形式，仍裕需要先設拉盾桿，靠其構(gòu)央造如日圖2-4顛-7痛b）所示槳?？v縫（2）縱向丹縮縫反之霞，當炮混凝狠土板湖一次唱鋪筑的的寬星度大于4.5坐m時，其探間應增遺設縱向這縮縫，約以減小凡收縮應魚力和溫留度翹曲膽應力。縱向縮惕縫宜采還用假縫酷形式，妖并設置莫拉桿，鬧如圖2-4何-8所示殊?？v縫2．橫柿縫橫縫是鹿垂直于陪路中線互方向的丟接縫，顏分為橫向縮畏縫、脹縫和橫向施基工縫。（1）橫頌向縮氣縫橫向縮挎縫是為四了減小與收縮應斯力和溫宅度翹曲斬應力而歪設置。①橫野向縮暫縫常濱采用假縫形蚊式，一般不需鑄要設置傳蜂力桿，框其構(gòu)造鞠如圖2-戴4-誕9梯a)所示辯。②為了香提高接侵縫的傳土荷能力健，在交通賄繁重鄰的道陳路上，橫纏向縮晶縫宜加設傳力關桿；烈另外肉，在鄰近薪橫向織脹縫或路面縱選向自由胖端部的3條縮縫賠內(nèi)，均芬宜加設關傳力桿句，其構(gòu)前造如圖2-五4-盟9胸b）所示恢。（2）脹計縫脹縫口的設潑置是驚為了柿給混腰凝土田面層勸的膨妹脹提花供伸毅長的模余地監(jiān)，以漁免產(chǎn)施生過躬大的熱壓應爸力。①脹縫日的位置在鄰近乓橋梁或錢其它固調(diào)定構(gòu)筑錦物處、惹與柔性犬路面相帝接處，伐隧道口偵、小半認徑平曲跟線和凹腹形豎曲稼線縱坡淺變換處宗，平面尸交叉口溪，以及兩路面厚鉛度變化巷處等均木應設置炭脹縫。（注織：在車鄰近嫁構(gòu)造醋物或釋與瀝螞青路浴面結(jié)低合處孤的脹擾縫，刷應根氣據(jù)實致際情然況設剃置2～3條脹縫牙）除上眨述位種置以幣外的決脹縫忙宜盡陰量不潔設或掩少設拴。脹捕縫的好間距忌應根晚據(jù)施再工季響節(jié)、梅施工柔溫度他、混面凝土常的膨裹脹性羅，并障結(jié)合帥當?shù)厣斓慕?jīng)仙驗而謝定。橫縫②脹株縫的催形式脹縫螞常采長用平腔縫形罪式，瓦縫寬2～2.區(qū)5c圾m，并枕要求件設置漁滑動擋傳力宿桿，具以提范供傳露荷能岔力。稠其構(gòu)獻造如烘圖2-4泥-11辭a）所示海。橫縫②脹縫本的形式脹縫采盾用平縫截形式，趙縫寬2～2.顆5c聾m，并鼻要求右設置釣滑動的傳力參桿，驗以提泉供傳阿荷能絞力。妖其構(gòu)噴造如點圖2-4忍-11赴a）所示芳。與結(jié)構(gòu)副物交接修處的脹披縫無法升設傳力洲桿時，沿可采用雙加設邊溝緣鋼筋聚，或加狂厚邊部舅的措施群，其構(gòu)模造分別川如圖2-寇4-林11澤b）、c）所示框。橫縫橫縫（3）橫乘向施蘆工縫在每掛日施爬工的博終了死，或萄混凝捉土澆染筑過悄程中際因故箭中斷密時，敢必須盆設置犯橫向紛施工恒縫，嗎其位憂置宜暴設在李脹縫筑或橫輔向縮球縫位碌置處壤。①設在尿脹縫處委的橫向妖施工縫吸，應按灣照脹縫番進行處孕理，其輸構(gòu)造與皇圖2-4若-11兼a）相霜同；②設飽在橫須向縮奧縫處丟的橫狼向施衣工縫臭，應醋采用溫平縫惹加傳版力桿喚的型滔式，止其構(gòu)摧造如部圖2-4拌-10所示伐。3．拉桿鑒與傳力狐桿（1）拉桿術：作用羅是拉緊新相鄰板雪塊，不暮讓它們莖產(chǎn)生分舌離。拉桿那應采湊用螺紋鋼咽筋，設帆在板您厚的擴中央暫，并抖應對嫩拉桿治中部l0c屠m(xù)范圍咬內(nèi)進寒行防勢銹處理理。拉桿長銜度、直販徑及橫疊向間距師，可根煎據(jù)板寬烈和板厚逗參照設在計規(guī)范移選用。失最外邊戶的拉桿弊距接縫賢或自由囑邊的距閘離一般姑為25～35涂cm。板寬/m（2）傳渴力桿風：作眨用是挪為了館提高染接縫喬的傳霞荷能棒力。傳力剛桿應淋采用光面闊圓鋼棗筋，設悟在板合厚的析中央駐，其乒長度劫的一懇半再盛加5c洋m范圍影內(nèi)，思應涂甲以瀝速青或薦加塑激料套革管。脹縫處憲的傳力訂桿，尚芝應在涂簽瀝青一辣端加一次套子，跳內(nèi)留3c興m的空隙落，填以肢紗頭或只泡沫塑引料。套屆子端宜災在相鄰牌板中交宏錯布置成。傳力桿消的長度兇、直徑漏及橫向助間距，道可根據(jù)謠板厚參敘照設計川規(guī)范選累用。最貞外邊的潔傳力桿劍距接縫符或自由由邊的距戀離一般猛為15～25待cm。板厚/m二、接雜縫材料水泥抖混凝膚土路午面接練縫的吊好壞剛，對寄于保院證路題面的幸使用糞質(zhì)量湯至關袍重要淺，接絨縫常誘出現(xiàn)靜的問執(zhí)題有腥：滲皇水、悼填縫駝料外饑溢、強填縫喇料老辮化、跟雜物服嵌入環(huán)等。接縫槽艦口超過3m控m時，釘均須齒加以龍封填暴，封延填材協(xié)料分秘為填縫澤料和填縫板兩類頑。1．填縫姐料填縫料甩應富有高彈性、這可壓縮吸性大，休不溶于嘗水、不內(nèi)滲水、疊高溫不插溢出和宇低溫不厘脆裂、倍耐疲勞紅，并能打同混凝獄土表面蚊粘附牢滾固。加熱燙式填芽縫料有：瀝籍青瑪蹄坐脂類、精瀝青橡甩膠類和本聚氯乙往烯膠泥掉類等；常溫式萄填縫料有：聚貫氨脂焦噸油類、朵氯丁橡粒膠類、鉤乳化瀝友青橡膠恐類等。2．填殼縫板填縫瞎板應捧選用扮能很硬好的尤適應疊混凝疏土面默板的繡膨脹濫與收京縮、當施工蘆時不元易變盈形，御以及扮耐久查性良劣好的曾材料唐。常采憲用杉截木板拆、纖嗚維板吵、泡岡沫橡件膠板辟、泡竄沫樹苗脂板朵等材軌料。三、圣交叉間口接郊縫的壯布置交叉口炒混凝土讀面板的趙接縫布季置應與勾交通鼻流向劍相適檢應，并呈做到員易于捆排水躺、整墳齊美心觀、抗施工替方便否。混凝偉土面餓板的畏接縫宜正吉交，盡掠量將非銳角般放置惠在非漸主要蛇行車鐮的部財位，嫁且在頑板角丘處加善設補寺強鋼教筋網(wǎng)洗或角啄隅鋼顧筋；磨面板分塊身不宜歉過小，接縫衫邊長不愚應小于1m。相鄰民板的社接縫提應對爛齊，一駛般不慌得形拐成錯仰縫。四、色補強微鋼筋當混凝奔土板縱卵、橫自恒由邊緣身下的基物礎有可悲能產(chǎn)生票較大的寸塑性變腹形時，惰可沿板的攝邊緣加設稈補強衣鋼筋脹；同裝樣，慣在角隅處為了吊防止秤板角測斷裂婦，可溫加設傍發(fā)針案形鋼甜筋或狹鋼筋左網(wǎng)。1．板轉(zhuǎn)邊補宅強一般選池用2根ф1晚2～16的螺哭紋鋼蘆筋，兩平行難布置挨在板熔的下像部距貴離板蠅底1/4板厚處宏，并不進得小于5c敲m；間距商為10疼cm。鋼漆筋兩晚端向歇上彎凝起。2．角隅捎補強一般選濤用2根ф1頸2～14的螺紋殿鋼筋，型以發(fā)針熄形式布圾置在板葡的上部發(fā)，距離哀板頂不茂得小于5cm；也可攏以采牙用雙同層鋼伙筋網(wǎng)呀進行醉補強碑，選閱用ф6的圓爬鋼筋林，布丟置在歡面板呀的上跨、下碗部，病距離跌板頂央和板裙底以5～10c侵m為宜菊。通過本步次課的挑學習，未學生應膚重點掌挨握：交門通分析僑、臨界躬荷位、球基層頂即面的當洲量回彈邀模量計沾算、應文力計算加及驗算迅。熟悉棉交通分請級、板態(tài)厚設計帶的步驟號。了解攪各類系補數(shù)的確局定方法灰。本次授獨課的重拍點：交踏通調(diào)查例與分析指、基層雁頂面的膏當量回乒彈模量劍計算、碗應力計頃算及驗賤算、板召厚設計址步驟。難點：鵝應力計貪算及驗牽算、板夠厚設計芒。目的要傘求重點殿與難秒點第二篇堪道路即路基路甚面結(jié)構(gòu)第4章剛屠性路面（3節(jié)）§4逃-3水泥妄混凝口土路染面板板厚的孩設計《公路水載泥混凝爹土路面睡設計規(guī)份范》（JTG蜂D4袍0-2上002）所吩列出鏟的設計方晌法是：酒以彈載性半屠空間嚴地基纏有限滲大矩棗形板狂模型廉為基間礎，口以100性kN單軸雙庭輪組標徹準軸載撤作用于矩形板匯縱向邊僅緣中部產(chǎn)生百的最趙大荷蜓載應賞力控賣制設鋪計。采用可靠播度設拾計方網(wǎng)法，以荷載巴應力和溫度麥應力產(chǎn)生于的綜合疲嶼勞損壞作為設計標難準，進鴨行水護泥混述凝土斗路面期板厚融的設量計。

臨界荷位——路面板的縱縫邊緣的中部一、交骨通荷載路分析（一最）軸加載換皮算水泥混撓凝土路株面承受頃著不同你軸型和倦軸重的晝各種車蘆輛荷載銹的重復蘇作用，按“伯由荷濱載應鞋力與茅溫度短應力稀綜合冠疲勞訓損耗藝等效汗”的橋原則，把各群種車輛繳荷載的嫌作用次刃數(shù)換算見為標準償軸載偏的作于用次效數(shù)。水泥殊混凝移土路群面設睬計中蔽也以壯汽車聽軸重速為100組kN的單軸危雙輪組醬荷載作為標嗽準軸載粉，記作BZZ-10稼0。所謂等效，是指恨同一路純面結(jié)構(gòu)憐在不同腫軸載作我用下達牢到相同的慌疲勞程辟度。我國棉把疲勞賺斷裂作為座混凝全土路故面的讓損壞濱標準范，因怎而以疲顆勞斷蛙裂為舉標準建立頸疲勞賺方程昌，推擦導產(chǎn)舅生等皂效疲遮勞損脂耗時犧的軸載換或算公式和換算系飯數(shù)。把不同恐軸－輪瓦型和軸窯載的作峰用次數(shù)歉，以10懇0k亂N單軸摔－雙讀輪組蓮荷載覆為標營準軸你載，滾按下走式進督行換栗算：i1.01．交通窮分級水泥混雷凝土路蹦面所承難受的軸姜載作用者，按照設計基岔準期內(nèi)設計車柱道臨界荷辟位承受密的標絡準軸乏載當平量累瞎計作援用次回數(shù)，剝劃分馳為特重摧交通、重交通、中等資交通和輕交通四級。（二答）交糖通分方級和跳設計更基準音期2.設計基店準期路面制設計昌基準凳期是霉計算站路面跨結(jié)構(gòu)聾可靠螺度時樸，考攔慮各磨項基妖本度言量與選時間教關系昏所取征用的基準省時間。也材可理鄙解為：保證路羞面結(jié)構(gòu)猴達到規(guī)卡定可靠塵度指標雷的有效期首間。設計基乎準期與腥公路等系級有關辨，可根煤據(jù)公路軟在路網(wǎng)昨中的功能定饞位，當?shù)貒窠?jīng)申濟發(fā)展冶的需求以及投資條治件等因坡素，影經(jīng)綜軍合論建證后左確定蓮。（三）標準揀軸載福累計辦作用債次數(shù)1.交通嗽調(diào)查患與分什析設計車淘道使用么初期的蹈年平均激日貨車喇交通量絡，可按述下述方休法確定抬：利用它當?shù)責o交通盛量觀透測和營統(tǒng)計級資料帳，獲右得所麥設計伐公路軌的初犁期的裂年平語均日峰交通也量（互雙向海）和殺車輛冰組成耗數(shù)據(jù)究，剔謊除2軸4輪以隆下的客葡、貨劉車交膜通量速，得焰到初期形的年裙平均畝日貨率車交宵通量走（雙酷向）龜。單向車道數(shù)123≥4車道分配系數(shù)1.00.8～1.00.6～0.80.5～0.75交通寫量車釘?shù)婪植颗湎抵緮?shù)表（1）交薯通量方向分廁布系數(shù)調(diào)查朋分析夾雙向抬交通野分布艱情況紡，選共取交旅通量屋方向表分布掠系數(shù)盯，一租般情哪況下紫采用0.5。（2）交通頃量車道霞分配倦系數(shù)依據(jù)設素計公路靈的車道尾數(shù)，參脫照下表社選用:（3）標準故軸載累甜計作用既次數(shù)設計基類準期內(nèi)斷水泥混深凝土面陰層臨界晌荷位處傅所承受斥的標準佩軸載累鼻計作用插次數(shù)Ne可按下矮式計算衛(wèi)：式中：Ne——標準軸橫載累計目作用次框數(shù)；Ns—之—10蕉0kN單軸姥－雙工輪組感標準主軸載咽的作肆用次供數(shù)；t——設計店基準選期；γ——交通量補年平均騰增長率率；η——臨界送荷位埋處的雪車輛輪跡血橫向驅(qū)分布呆系數(shù)，按下朱表選用：公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路、收費站0.17～0.22二級及二級以下公路行車道寬>7m0.34～0.39行車道寬≤7m0.54～0.62車輛拿輪跡稅橫向明分布攏系數(shù)漏表《公路水痕泥混凝排土路面賠設計規(guī)慢范》JT砍G尺D4包0-傘20院02中，層對水抓泥混揭凝土造路面閣荷載葉應力短分析拳計算時，采用的是彈性萬三層塘體系評模型，即地基、基層和面層板。當面勺層板窗下設久有基榴層和晌底基淺層時略，依據(jù)“肌等彎曲經(jīng)剛度”劫的原則，將基諸層和底惑基層換算為回彈圈模量和牌厚度當浮量的單層結(jié)要構(gòu)，而用一個基層泳頂面臘當量肅回彈躲模量身和基猜層當彼量厚尊度來捏替代鞏。二、替基際層頂舌面的族當量奪回彈排模量基層和觀底基層洋的當量闊模量Ex，當量扒厚度hx混凝土面板EC基層E1厚度h1底基層E2厚度h2土基E0混凝土面板EC基層和底基層的當量模量Ex，當量厚度hx土基E0基層頂烏面的當襖量模量Et混凝土端面板EC基層和愚底基層剪的當量貝模量Ex，當量厚比度hx土基E0基層頂啄面的當摟量模量Et混凝土口面板EC1新建穩(wěn)公路的基層郵頂面當曠量模量新建領公路凡的基雖層頂裙面當瀉量回德彈模肥量和莊基層閃當量嚴厚度桶計算斥公式疼：式中：Et——基層頂夾面的當討量回彈鄙模量(MP仇a)；Ex——基層決和底燥基層(或墊匙層）埋的當郊量回紗彈模鋼量(MP叼a)；E0——路床學頂面嫂的回訪彈模暴量(MPa)；E1、E2——基層和殿底基層(或墊可層）礦的回縱彈模案量(MP磨a)；hx——基層爛和底搶基層(或墊溝層）看的當斜量厚遲度(m)；Dx——基層顆和底戀基層屑的當久量彎們曲剛香度(M碗N-誰m)；h1、h2——基層霧和底素基層皇的厚鋤度(m)；a、b——與Ex/E0有關羊的回今歸系晃數(shù)。（1）當新建耍公路路釀面板下設有基獨層、底鍛基層及福墊層時，可按此方法先將底基僚層和墊約層換算決成具有丟當量回柳彈模和脊當量厚膽度的單呼層，然步后再與基層止一起計偵算基層勿頂面當巨量回彈缸模量。（2）當層新建仙公路談路面垂板下無底基壇層和槳墊層梢時，相應炎層的厚蹦度和回看彈模量媽分別以0代入進蒜行計算疲。注：2原有劈燕路面的頂少面當昏量回義彈模娛量值在舊柔略性路面?zhèn)z上加鋪商水泥混勤凝土面湊層時，隆應按承載板鑄試驗或彎沉魯測定肉法確定燙原有侄路面毀頂面扇的當嶼量回足彈模勵量Et。（1）承載糖板試驗實測即斗可直接氏得到原系有路面叫的頂面風當量回讀彈模量Et。（2）當餓采用離汽車偽實測音路段元的彎下沉值圾后，可輔按柔申性路探面舊路補器強中的計偏算方法屢，確定計算宵回彈圣彎沉釣值(其中賠保證獄率系暴數(shù)λ采用2.0坑)后，暗按下茅式轉(zhuǎn)柏換成些基層魔頂面浸的當撕量回撥彈模尊量Et：式中：l0——以后溫軸重10畜0k肉N的車輛辰進行彎監(jiān)沉測定差，經(jīng)統(tǒng)勝計整理幼后得到屠的原路丑面計算畏回彈彎延沉值，津以0.攻01偉mm計。新建痛道路性的水辣泥混詞凝土萄路面航板下永必須鄙設置最小厚請度為0.蘋15～0.2團0m的墊浩層與插基層，或蒙者是除具有洽足夠重剛度位的老路面。四、震水泥混柜凝土的領設計強足度與彎陶拉彈性父模量水泥浸混凝踩土面悶層的硬設計今強度戴是以彎拉瞧強度作為語設計勇控制隔指標溉的，鑰在進瞧行路侍面設毯計時末，應鐵取水叔泥混灰凝土15捧cm劈燕×1屢5c滅m×薯55特cm的小梁紀試件在釘三分點迫加載試液驗確定歸，并以便其28拔d齡期的計算勸彎拉強梁度作為便設計標肥準。特殊偷的，容當混所凝土思澆筑鉆后90岔d內(nèi)不開用放交通烏時，可妙采用90d齡期的謎彎拉強尖度。其短值一般伶可按28篇d齡期娘強度叨的1.1倍計其。各蜻交通拔等級咽要求詳?shù)幕熘髂翍褟澙鷱姸塞}標準區(qū)值不唇得低騎于下喝表的巨規(guī)定臨?；炷翉澱衫瓘姖L度標少準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混凝微土彎甘拉彈和性模交量在設計護混凝土盾路面時包，采用釀的混凝穿土彎拉勺彈性模澆量應以試驗龍實測為何準，其試航件尺寸畢和加載卷方式同額彎拉強郊度試驗彼，并采坐用撓度蔽法，分濾四級加陜荷，以感極限彎逃拉荷載晌之半時爹的割線言模量為鞋標準。如無膨?qū)崪y道條件養(yǎng)，可腦參照憑各級封交通罰等級懷要求疾的混古凝土腦設計救彎拉結(jié)強度愿和彈兼性模驅(qū)量按路下表枕選用元?；炷料沟脑O計物彎拉強考度與彈扭性模量厭表交通等級特重、重中等、輕普通混凝土設計彎拉強度(MPa)5.04.5彎拉彈性模量Ec(×103MPa)3028碾壓混凝土設計彎拉強度(MPa)5.04.54彎拉彈性模量Ec(×103MPa)RCCFRCC3533RCCFRCC3331RCCFRCC3129五東、荷蒙載應誘力計憐算在剛歉性路友面設竭計中敞應反僻映輪載的算動力作終用對路面常產(chǎn)生的東附加影安響，即子行駛的鑄動荷載暈與靜荷缸載對路軍面板疲索勞損耗動的差別嚼，又因象剛性路轟面板對踏裝載超使過車輛棕法定荷昂載時對超重尸荷載的疲勞罪影響很吸敏感。因此魔設計售中要刺考慮對上述二種影響采用綜合影響系數(shù)Kc來表示，其取值見下表：綜合影暗響系數(shù)Kc表交通等級特重重中等輕綜合影響系數(shù)Kc1.451.351.201.10當量回彈模量Et(MPa)1201008060應力牌折減敞系數(shù)Kr考慮痰到接騎縫間降的不同泡狀態(tài)，其消傳荷撥能力偵不同荷，可煙用接廈縫傳她荷能即力的應力漫折減帥系數(shù)Kr來表拴示。當縱紙縫為設拉晉桿的嗓平縫棒型時，Kr可取0.臨87～0.9爆2(剛性和躺半剛性殃基層取直低值，溪柔性基洪層取高寇值)；縱縫為設拉桿忌的企口淡縫型時，Kr取用0.7膜6～0.鉆84；自由邊時，Kr取為1.預0。疲勞應僅力系數(shù)Kf不同顏設計攜年限昨的累計李疲勞停作用不同，乒采用設他計使用嫁年限內(nèi)索荷載應斥力累計得疲勞作命用的疲勞應膛力系數(shù)Kf來表示奇。設計基泛準期賠修償損失協(xié)荷載疲寒勞應力醉系數(shù)計虹算公式曠：式中悠：kf——設計鄙基準礦期內(nèi)默的荷阿載疲柴勞應桿力系壓數(shù)；Ne——設計基隊準期內(nèi)苗標準軸毛載累計殃作用次藝數(shù)；ν——與混藝合料孕性質(zhì)液有關哲的指盜數(shù)，衫普通奧混凝勺土、瀉鋼筋闖混凝焰土、泳連續(xù)郵配筋飼混凝宴土，ν=0.負057；碾壓稅混凝土貌和貧混煙凝土，ν=0.065；標準須軸載PS在臨界艙荷位處休產(chǎn)生的頭荷載疲移勞應力癢按下式躬確定：式中：σpr——標準板軸載Ps在臨定界荷忙位處畏的荷舍載疲次勞應桌力(MP絞a)，σps——標準軸晉載PS在四賞邊自葛由板廚的臨索界荷及位處扮產(chǎn)生尺的荷吩載疲冬勞應望力(MP由a)；kr——考慮郊接縫絞傳荷玻能力熄的應赤力折希減系概數(shù)，縱甩縫為魂設拉蝕桿的赴平縫孫時，kr=0.影87～0.9畜2(剛性還和半鉛剛性鉆基層肥取低灰值，蜜柔性你基層濫取高嘩值)；縱辯縫為腰不設澇拉桿且的平佛縫或廢自由娃邊時掃，kr=1疫.0；縱澇縫為爛設拉心桿的緩企口譯縫時薪，kr=0.飄76～0.8揀4；kf——考慮烈設計膀基準捏期內(nèi)摩荷載正應力灣累計舅疲勞節(jié)作用餡的疲勞蹈應力餓系數(shù)；kc——考慮偏嗚載和動賴載等因聞素對路單面疲勞塊損壞的綜合影由響系數(shù)側(cè)。：r——混凝惑土板血的相該對剛胳度半滑徑(m)；h——混凝土屆板的厚謙度(m)；Ec——水泥擠混凝布土的瓦彎拉出彈性巾模量(MP怠a)；Et——基層頂設面當量衡回彈模懶量(MP柳a)。公式六、士混凝剖土板油內(nèi)的久最大捧溫度襯梯度咬和溫閣度應靈力計活算根據(jù)屠混凝螺土面播層板稅內(nèi)產(chǎn)漠生的部荷載市應力澇和溫猴度應顏力作滿出板的府平面有尺寸昌設計，布設粱各種接希縫位置撤。通常縱向嗚縮縫涂間距可根躍據(jù)路土面寬襲度和度每個病車道圈寬度漏而定這，其辮最大怪間距逝不得攏大于4.確5m。橫向于縮縫剪間距一般跨采用4～5m，最氣大不忠得超衫過6m。否四則當寸板長應超過留上述懲范圍送時，同因溫鄰度應波力作凝用會過造成答長板僚的斷稠裂。同時魂因混凝淺土板湖傳熱葵慢，在必溫度都變化沒大時嚴其頂?shù)该媾c淋底面浩溫度躬有較計大差悄異，攔從而畜引起秘混凝披土板題的翹喊曲應律力。己混凝標土板爬頂面井與底勒面的呈溫度臭差一歪般以或板的溫度友梯度Tg表示，士即溫差Δt=Tg×h。水泥混擁凝土面刻層的最洋大溫度感梯度標當準值Tg，可按在照公路吊所在地捷的公路云自然較區(qū)劃按下表杠選用：最大溫蒼度梯度贈標準值Tg公路自然區(qū)劃II、VIIIIV、VIVII最大溫度梯度Tg(℃／cm)83～8890～9586～9293～98最大俘溫度籌梯度搞時混術凝土咐板的撞溫度謠翹曲熊應力式中：σtm——最大睬溫度誰梯度樓時混減凝土倉板的劑溫度按翹曲飾應力(MPa)；αc——混凝土說的線膨娘脹系數(shù)(1／℃)，通常成可取為1×充10-5／℃；Tg——最大培溫度槽梯度哄；Bx——綜合溫寒度翹曲刊應力和副內(nèi)應力妥作用的溫度資應力銜系數(shù)，可圾按l／r和h查用下押圖確定該；l——板長柴，即禮橫縫腎間距(m仿)。溫度羞應力快系數(shù)Bx最大溫貌度梯度匪時混凝驕土板的谷溫度疲濕勞應力沈計算公嘴式式中肝：σtr——臨界荷川位處的毒溫度疲澇勞應力(MP乞a)；σtm——最大篇溫度紀梯度演時混香凝土互板的勸溫度騾翹曲減應力(MPa)；kt——考慮補溫度鈔應力胸累計盯疲勞皮作用灣的疲幕勞應靠力系綁數(shù)，敏按下晴式計迅算確突定：其中：a、b和c為回例歸系泉數(shù)，閃按所擁在地出區(qū)的公路帖自然艙區(qū)劃查下表掩確定。疲勞粉應力徑系數(shù)a、b和c為回歸倡系數(shù)表系數(shù)公路自然區(qū)劃IIIIIⅣVⅥV11a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270七、殲應力驗勾算水泥妙混凝懂土路消面水卸泥混其凝土口路面花結(jié)構(gòu)計設計抗以行車跡荷載和溫度旗梯度綜合作雞用產(chǎn)生圍的疲勞歷斷裂作為設計的頁極限狀雅態(tài)，其洲表達便式為們：式中：γr——可靠度住系數(shù)，晚依據(jù)所序選目標摟可靠度間及變異見水平等偏級按下猾表確定像；σpr——行車品荷載顏疲勞魂應力鐵（MPa）；σtr——溫度鼠梯度掃疲勞則應力旋（M值Pa）；fr——水泥亡混凝歌土彎蜻拉強協(xié)度標囑準值痰（MP擱a）可靠辮度系柜數(shù)表變異水平等級目標可靠度（％）95908580低1.20～1.331.09～1.161.04～1.08—中1.33～1.501.16～1.231.08～1.131.04～1.07高—1.23～1.331.13～1.181.07～1.11八、板厚資設計瘡步驟1．收哀集交代通資臭料2．計取算設鞠計車散道在生設計凈使用讀年限聾內(nèi)的孩標準秘軸載劃累計汁作用蚊次數(shù)Ne3．初擬披路面結(jié)仇構(gòu)和平弟面尺寸屯。4．確黎定混騙凝土肌的設盡計彎含拉強勿度fcm及彎旬拉彈吊性模醒量Ec5．計算頸確定基金層頂面洗計算回殼彈模量Et6．計血算荷蒼載疲遞勞應劣力pr7．計代算溫鐮度疲烏勞應用力tr8．檢驗pr與tr之和脫是否怒滿足孤要求贏：如滿足籌，則初伐估厚度疤可以作詢?yōu)樵O計疤板厚。策如不滿腹足，則蕉重擬定攜路面結(jié)販構(gòu)，重析復第5步以下豈的計算渴，直到犯上述要冰求滿足降為止，織設計厚繞度取整渴到cm。設計計遮算示例設計結(jié)題目脈：重辜交通沉二級緩公路精水泥妙路面友厚度市設計公路自姐然區(qū)劃幅為Ⅱ區(qū)，擬借新建一搬條二級司公路，吃路基為籍粘質(zhì)土矩，路基貴回彈模涌量為30供MP為a。采用采普通混搜凝土路勵面，路裂面寬9m。經(jīng)交銅通調(diào)查規(guī)得知，生設計車暖道使用抖初期標準軸猛載日作用誼次數(shù)為21抵00（單向、嘴設計車衛(wèi)道）,交通量染年增長部率為γ=5貸%。試設計歪該混凝土路面咽的厚謀度。解：1.交通分膜析由二級剖公路的羞設計基納準期為20年，鋼安全溪等級唯為三塑級。值臨界骨荷位卡處的乞車輛腎輪跡財橫向報分布粱系數(shù)菜取0.借39。已劇知交集通量南年平遙均增從長率賊為5％。榜計算席得到淚設計仁基準奸期內(nèi)羨設計蠢車道驅(qū)標準嗎荷載誕累計甜作用系次數(shù)澆為介于（10侍0-形20踏00）×104之間串，屬際重交迎通等倉級2.初擬路繁面結(jié)構(gòu)相應于綿安全等培級三級丈的變異水辱平等級為中級昂。根據(jù)二逢級公路火、重交肆通等級鈴和中級菠變異水蒸平等級差，查表偽取初擬久普通混之凝土面層齒