第八章 水泥混凝土路面及其结构设计[研究材料]

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第二节 水泥混凝土路面结构
面层厚度参考范围
交通等级
特重
公路等级 高速 变异水平等级 低
一级
二 级
中 低中
面层厚度 （mm）
≥26 0
≥250
≥240
高速
低
270～ 240
重
一级
二级
中 低中
260～ 230
250～220
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第二节 水泥混凝土路面结构
面层厚度参考范围
交通等级
中等
第八章 水泥混凝土路面及其结构设计
李波（副教授）
兰州交通大学调研学土习 木工程学院
1
Contents
目
录
03 04
01
概述
02
水泥混凝土路面结构
弹性地基板的荷载应力分析
我国水泥混凝土路面结构设计
05
国外水泥混凝土路面设计方法
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第一节 概述
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第一节 概述
优点：
缺点：
强度高；
水和水泥用量大；
在混凝土中掺入一些低碳钢，不锈
钢纤维或其他纤维（如塑料纤维、纤维网等），即成为一
种均匀而多向配筋的混凝土路面。
特点：显著提高混凝土的抗拉强度、抗冻性、抗冲击性、抗 摩性、抗疲劳性，可以显著减薄路面厚度，改善路用性能。
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第一节 概述
水泥混凝土路面的破坏类型：
断 裂 唧 泥 错 台 拱 起 接缝挤碎
缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该 薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则的裂缝。
产生不均匀支撑的原因 ◆ 不均匀沉陷 ◆不均匀冻胀 ◆膨胀土
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第二节 水泥混凝土路面结构
垫层：
垫层的作用： 改善路基水温状况 阻止路基土挤入基层 保证路面结构的稳定性，减少路基顶面的应力和变形 达到路面结构总厚度（对季节性冰冻地区，路面有最小防 冻厚度要求）
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第二节 水泥混凝土路面结构
温度升高时
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温度降低时
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第二节 水泥混凝土路面结构
接缝分类 （1）从接缝的方向分：横缝、纵缝
横缝：垂直于行车方向的接缝 纵缝：平行于行车方向的接缝
路面接缝设置图 （1-横缝；2-纵缝）
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第二节 水泥混凝土路面结构
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第二节 水泥混凝土路面结构
(2)从接缝的功能分：缩缝、胀缝、施工缝
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第二节 水泥混凝土路面结构
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第二节 水泥混凝土路面结构
水泥路面分层
CTB、 LFTB…
砂石材料 级配碎石
面层 基层 路基
水泥混凝土
上基层
下基层（底基层） 上路床 下路床 上路堤 下路堤
改良土 或改善 土
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第二节 水泥混凝土路面结构
路基：
对路基的要求 稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支撑。
缺点：需大量的预应力筋腱，施工工艺复杂，人力工作量大， 难以实现机械化施工，初期投资大。
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第一节 概述
Hale Waihona Puke Baidu
装配式混凝土路面
在工厂中把混凝土预制成板块，然
后运至工地现场装配而成的混凝土路面。
适用于：
城市道路、厂矿道路。大型基建场地、停车站场和软弱土地 基上。
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第一节 概述
钢纤维混凝土路面
基层和底基层 作用：
防唧泥、冰冻 减少路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的 影响 提高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命 防水，为面层施工提供方便
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第二节 水泥混凝土路面结构
适宜于各交通荷载等级的基层和底基层类型
交通荷载等级
基层类型
底基层类型
极重、特重
贫混凝土、碾压混凝土
级配碎石
公路等级
二级
三、四级 三、四级
变异水平等级 高 中 高
中
面层厚度 240～210 230～200 （mm）
220～200
轻
三、四级
高
中
≤230 ≤220
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第二节 水泥混凝土路面结构
面层类型
其他面层类型选择
适用条件
连续配筋混凝土面层
高速公路
沥青上面层与连续配筋混凝土或横 缝设传力杆的普通混凝土下面层的
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第一节 概述
错台
唧泥
拱起
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第一节 概述
接缝挤碎
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第一节 概述
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第一节 概述
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第一节 概述
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第一节 概述
水泥路面的设计标准
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第一节 概述
水泥混凝土路面结构设计主要内容
路面结构层组合设计 混凝土面板厚度设计 混凝土面板的平面尺寸与接缝设计 路肩设计 混凝土路面的钢筋配筋设计
混凝土路面（素混凝土路面应具有足够的耐久性，面板必
须设置在坚固耐久的的基础上，以保证行车要求。
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第一节 概述
钢筋混凝土
为防止可能产生的裂缝缝隙张开，板内配置
有纵、横向钢筋网的混凝土路面。
适用于:1）混凝土平面尺寸较大；2）路基或基层可能产生不 均匀沉陷；3）板下埋有地下设施。
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第一节 概述
稳定性好；
有接缝，舒适性差；
耐久性好；
开放交通迟；
养护费用少，运输成本低； 修复困难；
有利于夜间行车。
对超载敏感
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第一节 概述
类型： 普通混凝土； 钢筋混凝土； 连续配筋混凝土； 预应力混凝土； 装配式混凝土； 钢纤维混凝土等。
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第一节 概述
普通混凝土路面
除接缝区和局部范围外不配置钢筋的
沥青混凝土
级配碎石、石灰、粉煤
灰稳定碎石、水泥稳定
重
密集配沥青稳定碎石
碎石
水泥稳定碎石
级配碎石
中等、轻
级配碎石
级配碎石、未筛分碎石 或不设
石灰 粉煤灰稳定碎 石
未筛分碎石
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第二节 水泥混凝土路面结构
面层
应具有足够的强度、耐久性、表面抗滑、耐磨、平整。
选择方法
面层一般采用设接缝的普通混凝土； 面层板的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。
连续配筋混凝土路面
除在邻近构造物处或与其他路面交
接处设置胀缝，以及视施工需要设置施工缝外，在路段长
度范围内不设横缝，而配置纵向连续钢筋和横向钢筋的混
凝土面层。
适用于：高速公路、一级公路
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第一节 概述
预应力混凝土路面
事先在工作截面上施加压应力，以提
高它的抗弯拉强度，提高承受荷载能力。
优点：1）路面板厚度小；2）接缝数量小，行车平稳；3） 横向开裂少，耐久性好。
复合式路面 碾压混凝土面层
钢纤维混凝土面层
矩形混凝土预制块面层
特重交通的高速公路
二级及二级以下公路、服务区停车 场
标高受限制路段、收费站、混凝土 加铺层及桥面铺装 服务区停车场
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第二节 水泥混凝土路面结构
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第二节 水泥混凝土路面结构
接缝
设置目的：防止温度变化引起的胀缩应力、翘曲 应力和施工要求。