水泥混凝土路面结构设计.20页PPT
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第十二章水泥混凝土路面结构设计课件
70~1 1 0
潮湿路
低、中、高液限 粘土
40~60
50~70
60~9 0
75~1 2 0
➢ 段水文地粉土质中、条液粉件限质粘不低土、良的4土5~7质0 路5堑5~8，0 路70床~10土湿80度~13 较大时，应设置排水垫
层；
0
0
➢ 对路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，可加设半刚性垫层。
➢ 垫层的宽度应与路基同宽，其最小厚度为150 mm。
第四节 接缝构造设计
➢ 水泥混凝土面层需设置各种类型的接缝，把面层划分为较小 尺寸的板，以减少伸缩变形和挠曲变形受到约束而产生的内 应力，并满足施工的需要。
➢ 接缝的设计要能实现以下三方面的要求： ①控制温度收缩应力和翘曲应力所引起的裂缝出现的位置； ②通过接缝能提供一定的荷载传递能力； ③防止坚硬的杂物落入接缝缝隙内和路表水的渗入。
高 240~210
中
高
230~200
中
高
220~200 ≤230
中 ≤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 二、三、四级公路 和城市快速路、主干 和城市次干道、支路
道
一般 路段
特殊 路段
0.70~1.10 0.80~1.20
图12-5浅槽口构造(尺寸单位: mm)
由于缩缝缝隙下面板断裂面凹凸不平，能起一定的
传荷作用，一般不必设置传力杆，但对特重和重交
通道路、收费广场、地质水文条件不良路段以及邻
近胀
缝或自由端部的3条缩缝，应在板厚中
央设置传力杆，
横向缩缝构造(尺寸单位: mm) a)设传力杆假缝型;b)不设传力杆假缝型
水泥混凝土路面结构设计.PPT20页
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
Hale Waihona Puke 16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
水泥混凝土路面结构设计.
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
Hale Waihona Puke 16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
水泥混凝土路面结构设计.
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
水泥混凝土路面的设计—水泥混凝土路面结构组合设计
情景3 水泥路面结构组合设计
水泥路面结构组合设计
01
水泥混凝土板 的设计要求
知识点
02
基层的设 计要求
03
垫层的设 计要求
04
路基的设 计要求
知识目标
了解：水泥路面结构组合设计的基本要素； 掌握：水泥路面结构组合设计各基本要素的基本要求；
学习任务
回答下列问题： 1、水泥混凝土板设计时需要注意哪些内容？ 2、水泥混凝土路面基层要求？ 3、遇到什么情况是需要在基层下面设置垫层？
水泥路面结构组合设计
土基：1）干湿类型保证； 2）填料；3）密实、稳定和均匀
04
路基的设计 要求
厚度要求
任务1.3
面板构造 深度要求
水泥路面结构组合设计
任务1.1 基层要求
任务1.2 基层类型要求
任务1.3 基层厚度要求
02
基层的设计 要求
任务2.1
基层要求
①刚度和稳定性；②厚度要求；③基顶当量回弹模量要求
任务2.2
基层类型要求
任务2.3
基层厚度要求
水泥路面结构组合设计
03
垫层的设计 要求
教学资源 PPT课件001，本学习资料 方法建议 学时建议
处理本学习资料，或阅读、听取PPT讲解 案例教学法、任务驱动法、
2
水泥路面结构组合设计
任务1.1 面板要求
任务1.2 厚度要求
任务1.3 面板构造深度要求
01
水泥混凝土板 的设计要求
任务1.1
面层类型 普通混凝土面层 连续配筋混凝土面层
适用条件 各级公路 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组成的复合式路面
水泥路面结构组合设计
01
水泥混凝土板 的设计要求
知识点
02
基层的设 计要求
03
垫层的设 计要求
04
路基的设 计要求
知识目标
了解：水泥路面结构组合设计的基本要素； 掌握：水泥路面结构组合设计各基本要素的基本要求；
学习任务
回答下列问题： 1、水泥混凝土板设计时需要注意哪些内容？ 2、水泥混凝土路面基层要求？ 3、遇到什么情况是需要在基层下面设置垫层？
水泥路面结构组合设计
土基：1）干湿类型保证； 2）填料；3）密实、稳定和均匀
04
路基的设计 要求
厚度要求
任务1.3
面板构造 深度要求
水泥路面结构组合设计
任务1.1 基层要求
任务1.2 基层类型要求
任务1.3 基层厚度要求
02
基层的设计 要求
任务2.1
基层要求
①刚度和稳定性；②厚度要求；③基顶当量回弹模量要求
任务2.2
基层类型要求
任务2.3
基层厚度要求
水泥路面结构组合设计
03
垫层的设计 要求
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处理本学习资料，或阅读、听取PPT讲解 案例教学法、任务驱动法、
2
水泥路面结构组合设计
任务1.1 面板要求
任务1.2 厚度要求
任务1.3 面板构造深度要求
01
水泥混凝土板 的设计要求
任务1.1
面层类型 普通混凝土面层 连续配筋混凝土面层
适用条件 各级公路 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组成的复合式路面
水泥混凝土路面结构设计
PS在四边自由板临界荷位处产生的荷 载应力按下式计算。
σps——标准轴载PS在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力(MPa)； r ——混凝土板的相对刚度半径(m)； h——混凝土板的厚度(m)； Ec——水泥混凝土的弯拉弹性模量(MPa)； Et——基层顶面当量回弹模量(MPa)，
设计依据——可靠度系数γ r
可靠度系数取值
设计依据——水泥混凝土弯拉强度标准值fr
水泥混凝土完拉强度标准值
交通分级
交通荷载分析
水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮 组荷载作为标准轴载。不同轴- 轮型和轴载的作 用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。
Ns =
∑
n
i =1
Pi δiNi 100
L——板长，即横缝间距(m)。 r——板相对刚度半径
温度疲劳应力—最大温度梯度Tg ，查表
最大温度梯度标准值Tg 最大温度梯度标准值
温度疲劳应力—综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数Bx
温度应力系数Bx 温度应力系数
温度疲劳应力—疲劳应力系数k
t
温度疲劳应力系数可按下式计算确定。
防冻厚度设计
Et——基层顶面的当量回弹模量(MPa)
E0——路床顶面的回弹模量(MPa)； E1、E2——基层和底基层或垫层的回弹模量(MPa)；
Ex——基层和底基层或垫层的当量回弹模量(MPa)； hx——基层和底基层或垫层的当量厚度(m) ； h1、h2——基层和底基层或垫层的厚度(m)；
Dx——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度(MN-m) ； a、b——与Ex／E0有关的回归系数，
设计依据——可靠度系数γ r
可靠度设计标准
设计依据——可靠度系数γ r
σps——标准轴载PS在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力(MPa)； r ——混凝土板的相对刚度半径(m)； h——混凝土板的厚度(m)； Ec——水泥混凝土的弯拉弹性模量(MPa)； Et——基层顶面当量回弹模量(MPa)，
设计依据——可靠度系数γ r
可靠度系数取值
设计依据——水泥混凝土弯拉强度标准值fr
水泥混凝土完拉强度标准值
交通分级
交通荷载分析
水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮 组荷载作为标准轴载。不同轴- 轮型和轴载的作 用次数，按下式换算为标准轴载的作用次数。
Ns =
∑
n
i =1
Pi δiNi 100
L——板长，即横缝间距(m)。 r——板相对刚度半径
温度疲劳应力—最大温度梯度Tg ，查表
最大温度梯度标准值Tg 最大温度梯度标准值
温度疲劳应力—综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数Bx
温度应力系数Bx 温度应力系数
温度疲劳应力—疲劳应力系数k
t
温度疲劳应力系数可按下式计算确定。
防冻厚度设计
Et——基层顶面的当量回弹模量(MPa)
E0——路床顶面的回弹模量(MPa)； E1、E2——基层和底基层或垫层的回弹模量(MPa)；
Ex——基层和底基层或垫层的当量回弹模量(MPa)； hx——基层和底基层或垫层的当量厚度(m) ； h1、h2——基层和底基层或垫层的厚度(m)；
Dx——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度(MN-m) ； a、b——与Ex／E0有关的回归系数，
设计依据——可靠度系数γ r
可靠度设计标准
设计依据——可靠度系数γ r
水泥混凝土路面结构设计ppt课件
• 弹性地基小挠度薄板理论： • 混凝土路面板常做成等厚式，其厚度不到平面尺寸的
1/10，在轮载作用下的竖向位移(称作挠度)又比厚度小两 个数量级，可把混凝土板看作是均质、各向同性、无重量、 等厚的小挠度弹性薄板。
整理版课件
42
弹性地基板体系理论简介
• 采用此理论时三个基本假设：
– 垂直于中面方向的应变及其微小，可以忽略不计； – 垂直于中面的法线，在弯曲变形后均保持为直线并垂
– 有接缝，舒适性差 – 开放交通迟： – 修复困难： – 对超载敏感；
整理版课件
12
水泥混凝土主要性能实验
混凝土抗冻性能实验(Freeze resistance) 混凝土抗折强度实验 (Bend strength) 混凝土抗压强度实验(Compression strength) 混凝土抗折弹性模量(Bending modulus) 混凝土收缩性能实验（干缩）(Shrinkage test)
38
设计要求：
1.路基和基层设计： 要求密实、均匀、稳定和防冻厚度及E大于规定值。
2.混凝土材料组成设计： 配合比及材料要达到高强、耐磨和抗冻。
3.路面板几何尺寸设计： 平面尺寸、板厚设计，以使强度（σp,σt）满足要求。
4.接缝及配筋设计： 选接缝类型、布置接缝位置、确定接缝构造，以提高接缝
传荷能力。
板厚设计同普通的水泥混凝土路面；
配筋设计方法
纵向钢筋设计准则
裂缝间距1.0～2.5m； 裂缝宽度<1mm，一般应控制在0.5～0.7mm； 钢筋应力<钢筋极限拉伸强度； 纵向钢筋一般选用直径12mm～20mm的螺纹钢筋，钢筋间距 100mm≤d≤250mm。
横向钢筋的作用是控制纵向钢筋间距，稳固钢筋网，其布置只要满足 构造要求即可。
1/10，在轮载作用下的竖向位移(称作挠度)又比厚度小两 个数量级，可把混凝土板看作是均质、各向同性、无重量、 等厚的小挠度弹性薄板。
整理版课件
42
弹性地基板体系理论简介
• 采用此理论时三个基本假设：
– 垂直于中面方向的应变及其微小，可以忽略不计； – 垂直于中面的法线，在弯曲变形后均保持为直线并垂
– 有接缝，舒适性差 – 开放交通迟： – 修复困难： – 对超载敏感；
整理版课件
12
水泥混凝土主要性能实验
混凝土抗冻性能实验(Freeze resistance) 混凝土抗折强度实验 (Bend strength) 混凝土抗压强度实验(Compression strength) 混凝土抗折弹性模量(Bending modulus) 混凝土收缩性能实验（干缩）(Shrinkage test)
38
设计要求：
1.路基和基层设计： 要求密实、均匀、稳定和防冻厚度及E大于规定值。
2.混凝土材料组成设计： 配合比及材料要达到高强、耐磨和抗冻。
3.路面板几何尺寸设计： 平面尺寸、板厚设计，以使强度（σp,σt）满足要求。
4.接缝及配筋设计： 选接缝类型、布置接缝位置、确定接缝构造，以提高接缝
传荷能力。
板厚设计同普通的水泥混凝土路面；
配筋设计方法
纵向钢筋设计准则
裂缝间距1.0～2.5m； 裂缝宽度<1mm，一般应控制在0.5～0.7mm； 钢筋应力<钢筋极限拉伸强度； 纵向钢筋一般选用直径12mm～20mm的螺纹钢筋，钢筋间距 100mm≤d≤250mm。
横向钢筋的作用是控制纵向钢筋间距，稳固钢筋网，其布置只要满足 构造要求即可。
《水泥混凝土路面》PPT课件
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
第二节 水泥混凝土路面的结构要求
3、水泥混凝土面层
有或无传力杆的横缝
（1）面层的几种类型
有或无传力杆的横缝
有拉杆的纵缝
1、有接缝的普通混凝土路面
钢丝网 2、有接缝的钢筋混凝土路面
连续配筋 3、连续配筋混凝土路面
（2）对水泥和水需求量大，因此总体污染（水泥生产 过程）；
（3）噪声大、行驶舒适性差；
（4）有接缝（受力薄弱、行车舒适性差、易进水）；
（5）修筑周期长，开放交通迟；
（6）养护维修困难。
School of Transportation Southeast University，China
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
The Autobahn 1930s
From D H Chen
From D H Chen
School of Transportation Southeast University，China
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
第一节 概 述
Concrete / Flexible 2% JPCP 4% CRCP
4级（较易冲刷）—现场拌水泥稳定粒料（水泥含量2.5％），粒料
5级（易冲刷）—混杂的粒料，细粒土
School of Transportation Southeast University，China
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
第二节 水泥混凝土路面的结构要求
2、基层
（4）基层的设计要求
（5）基层的厚度要求
采用重型压实标准压实到较高的压实度（98～100％）。
（7）基层的宽度要求
School of Transportation Southeast University，China
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水泥混凝土路面结构设计.
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！