第八章-水泥混凝土路面设计

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水泥混凝土路面设计 水泥混凝土路面的设计理论和标准

水泥混凝土路面设计 水泥混凝土路面的设计理论和标准

水泥混凝土路面的设计理论
对地基采用不同的模型,其中主要有三种,: ➢文克勒(Winkler)地基模型,如图2-14-a所示。 ➢弹性半空间地基模型,如图2-14-b所示。 ➢巴斯特纳克(Pasternak)地基模型,如图2-14-c所示,来自a)Winkler地基模型
b)弹性半空间地基模型
c)Pasternak地基模型
设计标准和验算标准
小结
水泥混凝土路面结构分析采用弹性地基板理论。我国现行规范规定 水泥混凝土路面设计采用弹性地基板理论,而地基模型则采用以弹性模 量和泊松比表征的弹性地基模型。以在行车荷载和温度梯度综合作用下, 不产生疲劳断裂作为设计标准。
水泥混凝土路面的设计理论
基本假定条件: ➢板为具有弹性常数 (弹性模量)和 (泊松比)的等厚弹性体; ➢作用于板上的荷载,可近似地忽略竖向压缩应变和剪切应变的影响, 利用薄板弯曲理论进行计算分析; ➢弹性地基在接触面处对板仅作用竖向反力,即地基和板之间无摩阻力; 同时,在荷载作用下,板同地基的接触保持完全连续,板的挠度即为地 基顶面的挠度。
水泥混凝土路面的 设计理论和标准
模块二
01
公路
02
路面设计
03
04
识读沥青路面
沥青路面设计
识读水泥混凝土路面
水泥混凝土路面设计
水泥混凝土路面 设计理论和标准
C目 录 ONTENTS
1 水泥混凝土路面的设计理论 2 水泥混凝土路面的设计标准与验算标准
水泥混凝土路面的设计理论
➢ 水泥混凝土路面结构分析采用弹性地基板理论。弹性地基板理论 把刚度大的水泥混凝土面层看作是支承于弹性地基上的小挠度弹性板。 水泥混凝土面板的刚度远大于基层(功能层)和路基的刚度,在荷载作 用下,具有良好的荷载扩撒能力,其所产生的弯曲变形远小于其厚度, 因此,可采用小挠度薄板理论分析。 ➢我国现行规范规定水泥混凝土路面设计采用弹性地基板理论,而地基 模型则采用以弹性模量和泊松比表征的弹性地基模型。

水泥混凝土路面结构构造设计详解

水泥混凝土路面结构构造设计详解

2R P l ) Kl 2
第三节 水泥路面的应力分析
5)威斯特卡德公式的试验修正公式
• ①角隅修正
威氏公式是理论推导得来的,与实际情况有出入。美国1930年在阿灵顿进行了 试验路,对公式进行了修正。
板体与地基紧密接触时,不修正,理论值近似于实测值; 板底脱空时,实测比计算大30%~50%,需修正,Kelly提出板角修正式:
– 公式左边三项分别代表:可靠度系数、荷载疲劳应力
第四节 路面结构的可靠度
◆8、水泥混凝土路面可靠度的概念
NR : 路面结构的疲劳寿命 Ne : 设计年限内累计当量标准轴载
f Ne
f NR
Ne
NR
干涉区
第五节 水泥路面的设计参数
➢1、设计基准期、目标可靠度和目标可靠度指标
➢2、面板与基层间的摩阻系数
第一节 水泥路面设计概述
◆4、水泥路面的轴载换算与交通分级
➢1)水泥路面的标准轴载及轴载换算
单轴双轮组-100kN
NNee
336655NNs [s1[1
t
t1]1]
公路等级
高速公路、一级公路
二级、三级、四级公路
行车道宽>7m 行车道宽≤7m
纵缝边缘处(临界荷位) 0.17~0.22 0.34~0.39 0.54~0.62
➢ 3)水泥路面的设计标准
✓①结构承载能力
控制板不出现断裂,要求荷载应力与温度应力的疲劳 综合作用满足材料的设计抗拉强度:
即:
✓②行驶舒适性
控制错台量,要求设置传力杆(基层及结构布置满 足)
✓③稳定耐久性
第一节 水泥路面设计概述
◆3、水泥路面结构设计的主要内容
1)路面结构层组合设计; 2)混凝土路面板厚度设计; 3)混凝土面板的平面尺寸与接缝设计 4)路肩设计; 5)混凝土路面的钢筋配筋率设计

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计是道路工程设计的重要组成部分,其设计原则和规范的制定对保障道路的安全和使用寿命具有重要意义。

随着科技的进步和经验的积累,水泥混凝土路面设计规范也在不断完善和更新。

以下是最新规范下的水泥混凝土路面设计内容。

一、基本要求1.路面设计应满足道路使用功能的需要,保证安全、舒适和可持续使用。

2.路面设计应考虑当地气候条件、交通量和设备状况等因素,确定适当的厚度和结构形式。

3.路面设计应满足最低使用期限要求,并考虑日常维护和修复的便利性。

二、材料选择1.水泥:采用符合国家标准的水泥,确保材料质量和性能的稳定性。

2.粗细骨料:采用符合国家标准的骨料,保证骨料的强度和稳定性。

3.混凝土配合比:根据设计要求,选择合适的配合比,确保混凝土的强度和耐久性。

三、路面厚度设计1.路面厚度应根据设计交通量、使用年限和地质条件等因素确定,确保路面的承载能力和使用寿命。

2.路面厚度设计应满足最小标准厚度要求,并考虑增加适当的厚度以提高路面的耐久性。

3.路面厚度设计应考虑垮塌、裂缝和变形等因素,避免由于路面不均匀沉降引起的损坏。

四、路面结构1.路面结构形式应根据设计交通量和地理条件等因素确定,包括刚性路面、半刚性路面和柔性路面等形式。

2.刚性路面一般适用于交通量较大的道路,半刚性路面适用于交通量适中的道路,柔性路面适用于交通量较小的道路。

3.路面结构形式应考虑降低噪音、提高舒适性和减少油污等因素,并采取合适的措施进行防滑处理。

五、施工工艺1.路面施工应按照国家标准和规范的要求进行,采用适当的施工方法和工艺措施。

2.路面施工应进行充分的土质处理和水平校正,确保路面的平整度和纵坡要求。

3.路面施工应严格控制施工质量和厚度,避免出现坑洼、裂缝和不均匀沉降等问题。

六、养护管理1.路面养护管理应建立完善的制度和方案,包括定期巡检、维护和修复等工作内容。

2.路面养护管理应及时发现和处理路面损坏和缺陷,减少进一步扩大和加剧的可能性。

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计
水泥混凝土路 面面板是一种刚性路 面 。力学强度高 .在外 荷载 3混 凝 土 路 面 结构 设 计 原 则 . 作用 下变形小 . 以混凝 土板通 常都 是处 于弹性 阶段 . 就是在 汽 所 也 ( 要根据 当地 的气候 、 1 ) 水文 、 地质 等条件 。 结合 当地 的实践经验 。 车荷载 下 . 内产 生的最大应力 不超过水 泥混凝土 板的 比例极 限应 满足使用要求下完成混凝土路面的设计 . 证工程的质量 以及使用耐 板 保 力 。这 是板 由于是 处于弹性 阶段 , 基层 和土基所 承受 的荷 载及产 生 久性 。并尽可能在满足设计的要求下尽量使用本地 的材料进行施工 的变形都 很小 . 学分析上可 以判定水 泥路 面结构 是属 于弹性层状 力 f 在满足使用要求的前提下尽量的做到节约投资的方案进行施工 2 ) 体系 。 遵循 因地制宜 、 合理选材 、 方便施工 、 利于养 护的原则 . 完成技 术先 1混 凝 土 路面 的结 构 特 征 . 进、 经济合理 、 安全可靠 的设计施工方案。 和柔性路 面相 比. 水泥混凝土路面的弹性模量 和力 学强度远 远高 (在结合当地的实践经验的基础上 , 3 ) 积极的推出成熟的科研成果 , 于基层和土基 的相应模量和强度 : 混凝土 的抗弯强度也远小 于抗 压强 谨慎的使用新技术 、 新材料 、 新工艺达到工程的质量和使用要求 。 度, 设计时要 以抗弯强度 为标 准 : 混凝 土的面板 和基层之间 的摩擦 阻 ( 路面设计 以及施 工时要考虑到沿线的环境问题 . 4 ) 并做到施工和 力不是很大 . 具体设计 时可以将路面看作是 弹性 地基板 . 即用 弹性地 养护人员的身体危 害较小 的目的。选择有利的机械施工 . 保证工作人 基板的理论进行设计 员的安全 等问题 由于车辆 的重复作用加上面板的抗弯强度低于抗压强度 . 混凝土 (对于地质条件差 的路段 , 5 ) 要采取措施加 快路基 的沉 降稳 定 . 达 面板会在长期 的荷载作用下没有达到极 限抗弯强度就 已经破坏 另外 不到要求 时要先铺筑沥青路面 . 等地基沉降稳定后正式铺筑混凝土路 面板顶面和底 面的温差也会引起翘曲应力 . 地基 的变形对 面板 的影响 面 , 工时一定要按照设计要求进行 , 施 不能盲 目的更改设计方案 。 也很 大. 不均匀 的地基沉降等变形会使混凝土板局部脱空 。所 以混凝 4水 泥 混 凝 土路 面 再 生 利 用 设 计 . 土路面设计时 . 了使路 面能够经受车辆 长期 的重复荷载 、 为 抵抗温差 水泥混凝土路面 的再生设计也是公路工程中一项重要内容 . 可以 产生的翘曲反应 、 具有较强 的适 应地基变形 能力 . 混凝土板压要具有 节约大量 的资金 , 并利用 了废弃的路面材料 . 了环境污染破坏 防止 足够的抗弯 、 抗拉强度 以及足够的厚 度。 41 .水泥混凝土路面典型结构设计参数 混凝 土路面在外界影响下容易产生 的破坏形式有 断裂 、错 台、 拱 路面的面层选择取决于公路等级 、 交通量 和投 资资金等。路面典 起、 接缝挤碎等 。从破坏类型可以看出混凝 土路 面性 能受 到各种 因素 型结构设计参数 主要有 : 设计交通量 、 各结构层 材料的参数 、 旧水泥路 的影响 . 例如轮载 、 温度 、 水分 、 基层、 接缝构造 、 材料 、 施工技术 以及养 面处理方式和处理后 的 回弹模量等 这些参 数与 当地 的 自然环境状 护条件等 混凝土路面设计必须从 多方面采取措施 以保证其正常的使 况、 面的破坏 和处理情况 、 路 材料来源等都 有很 大的关 系 。 合理的确定 用寿命。 这些参数对路面的再生技术来说有很大的帮助 . 根据设计参数来确定 设计方案的合理性 2混 凝 土 路 面 的结 构 设 计 内容 . 交通量等级 的划分 以及车辆荷载 的作用 是影响路面使 用寿命的 结构设计 的内容主要包括 : 关键因素 . 面典型结构设计 中必须采用交通量和轴载方面的观测数 路 2 路面结构层组合设计 . 1 预测设计使用期 内交通增长 。 荷载的大小等外界因素 , 更好的为路 根据交通 的繁重程度来确定路面结构层 的组合 . 根据当地 的环 据 。 并 境和自 然条件材料供应等具体设计。路 面的结构层次 主要包括 土基 、 面的耐久性提供保 障 结构层包括垫 层 、基层和面层 。特殊条 件下例如在季节性 抗冻 垫层 、 基层以及 面层 。技术设 计合理的结构组合要 在满 足工程经 济的 地 区, 当路面 总厚 度小于 防冻厚度时 ; 水文地质 条件不 良、 路床 湿度 条件下保证 混凝土 面板在使用期限内承受预期 的交通 荷载 , 提供 良好 较大 时都 要设置 垫层 . 路基 可能产生不 均匀沉 降时垫层 要采用 半刚 的路用品质 路面在结构层设计 中占有很重要 的地位 , 中使 用较 多的有普 性 的。 工程 旧水泥路面处理后 回弹模量的不同是设计考虑的一个重要问题 . 通混凝土路面 、 钢筋混凝土路面 、 连续配筋混凝 土路 面、 钢纤维混凝土 回弹模量要通过现场实测得到 .不能简单的按照设计资料进行计算 路面、 混凝土块料路面等 。 基层和垫层有粒料类 、 稳定类和贫混凝土类 得到老路面的回弹模量后和新设计路面进行对 比分析 因为路面破坏 三大类 . 不同的材料具有不 同的刚度 以及抗 冲刷 能力等 . 根据道路 等 后基层材料 性 能也发生很大的改变 . 不同改造工艺下旧水泥路面的 回 级等设计 要求来具体选用 弹模量也不尽相 同这就需要具体工作时现场测定 . 不能一味的参照 以 2 混凝 土面板厚度和平面尺寸的设计 _ 2 往 的 实 践 经 验 厚度要 满足设计年 限内使用需求 , 并根据设计 标准来 确定 。平面 4 水泥混凝土路面典型结构组 合设计 . 2 尺寸的设计要保证 面板 内产生 的荷载应力和温度应 力条件 . 确定接缝 水泥混凝土的加铺层 的结构和厚度要和公路等级 、 气候 、 水文 、 修 位置的构造, 有效 的保证接缝 的传递荷载能力。 建材料 、 交通量 组成 以及 旧水泥路面处理方式相适应 。为 了施工管理 23路肩 的设计 - 方便 , 路面结构层次尽量不要太多 。 材料变化不要太频 繁。 高速公路 以及一级 公路 中间带 和路肩 带的结构应力要保证 和行 旧水泥路面 的典型结构组合要充 分考 虑改造资 金和施工工艺水 车道混凝土路面相 同 . 和行车道浇筑成 一个 整体 . 并 一般公路 的混凝 平确定 . 材料选 择上在满足实际交通 的情况下主要选择 廉价的 、 来源 土路面要设 置路缘石或者加 固路肩的设 施. 固材料可以使用 沥青混 广泛以及施工工艺 简单 的材料 加 合料等。 5水 泥 混 凝 土 路 面 的 结构 设 计 理 论 方 法 . 24混凝 土路 面的钢筋配筋率 . 水泥混凝土路面的设计 目前大都 以弹性板的理论进行设计 . 考虑 在交通量较 大或者混凝土路面板 太长、 地基 产生不均匀沉 降的可 荷载效应和温度效应 的影 响.以面板的弯拉应力作为极限控制指标 . 能性大或者板的形状不规则 时 . 要沿着 面板纵 向加设钢筋 . 以防止裂 在这种基本 的理论 指导下 . 主要部分不 断的完善和发展 . 以满足各种

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计
算标准轴载在该处产生 的最大荷载应力 。
和加剧板 的破裂 。混凝 土面层下 采用贫 混凝 土基层 ,主要是为 了增加
基 层的抗 冲刷能力 ,并 不要求它 有很高 的强度。高强度 的贫混 凝土并
兰、水泥混凝土路面设计中的问题分析 I . 水泥混凝土路面设计指标可靠度的分折 道 路工程结构 的设计安全 等级为三个 等级 ,路 面工 程的安全等 级
疲劳应力飞之 盯停 和( 综合瘴劳应力 ) 不大于混凝士的疲劳强縻f T。 复合式路 面分析。且强度 以试验 为准对水泥 混凝土 面层 下基层 的首要 其极限状态设计表达式为:Y F ( 口p r + 仃t r )≤f T设计方法选用板边缘 耍 求是抗 冲刷能力不 耐冲刷的基 层表面 。在 渗入水和荷 载的共 同作用 并 加速 中点作为临界荷位,采用弹性半空间地基上的薄板理论和有限元法计 下会产生 淤泥 、板底 脱空和错 台等病 害,导致行车 的不舒适 ,
用。随着我 国 国民经 济发展 ,道 路交通迅 速增长 ,大型客车和 重型货
达到 的具体水 平 。选 用其他等级 。降低选 用 的变 异水平 等级 ,须增 加 混凝 土面层 的设计厚 度要求 ;而提高选 用的变异 水平等 级 ,则 可降低 混凝土 面层 的设计厚度或混 凝土的设计强度要 求。采用小型机具施 工 , 施工质 量控制 和管理水 平较弱 的工程 ,可选用高 变异水 平等级 。设 计 时 。可 依据各设 计参数 变异系数 值在各 变异水平 等级变化 范 围内的情 况选择可靠度系数。目 标可靠度是所设计路面结构应具有的可靠度水 平 。它 的选取是 一个 工程经济 问题 : 目标可靠度 定得较 高 ,则所设 计 的路 面结构较 厚 。初期修 建费 用较高 ,但使 用期 间的养护 费用和 车辆 运行 费用较 低 ;目标 可靠度定 得较低 。初期修建 费用 可降低 ,但养 护 费用和 车辆运行费用需提 高。通常采用 “ 校准 法”来确定 目 标 可靠度。 “ 校准法 ”是对 按现行设计规范 或设计 方法设计 的已有路 面进行 隐含可

水泥混凝土路面课程设计

水泥混凝土路面课程设计

水泥混凝土路面课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握水泥混凝土路面的基本构成和材料特性,理解其作为道路结构层的功能与重要性。

2. 引导学生了解水泥混凝土路面的施工工艺流程及其质量控制要点,明确相关技术规范和标准。

3. 使学生了解水泥混凝土路面的养护、维修与管理方法,认识到其在使用寿命内的持续管理必要性。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行水泥混凝土路面设计和施工方案制定的能力。

2. 提高学生分析和解决水泥混凝土路面常见病害的能力,为未来从事道路工程领域工作打下基础。

3. 培养学生通过小组合作,进行实验操作、数据分析和总结报告撰写的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对道路工程专业的兴趣,培养其从事相关领域工作的热情和责任感。

2. 引导学生关注道路工程建设中的环保和节能问题,培养其绿色环保意识和可持续发展观念。

3. 培养学生严谨求实的科学态度,使其在学习和工作中具备良好的职业道德和团队协作精神。

二、教学内容1. 水泥混凝土路面基础知识:包括水泥混凝土路面的定义、分类及其在我国道路工程中的应用;介绍水泥、砂、石等原材料的选择与性能要求。

2. 水泥混凝土路面结构设计:讲解路面结构层的组成、功能及设计原理;分析不同类型水泥混凝土路面的结构特点及适用条件。

3. 水泥混凝土路面施工工艺:详细介绍水泥混凝土路面的施工流程,包括基层处理、模板安装、混凝土浇筑、振捣、抹平、养护等环节,强调施工质量控制要点。

4. 水泥混凝土路面病害与防治:分析常见的水泥混凝土路面病害类型及其成因,提出相应的防治措施和方法。

5. 水泥混凝土路面养护与管理:介绍水泥混凝土路面的养护方法、周期和维护管理措施,强调养护与管理在延长路面使用寿命方面的重要性。

教学内容依据教材相关章节进行组织,确保课程的科学性和系统性。

在教学过程中,注意引导学生结合实际工程案例进行分析,提高教学内容的针对性和实用性。

教学进度安排合理,保证学生在掌握理论知识的基础上,有足够的时间进行实践操作和小组讨论。

水泥混凝土路面设计原理

水泥混凝土路面设计原理

水泥混凝土路面设计原理水泥混凝土路面是一种常见的道路建设材料,广泛应用于道路、桥梁、机场跑道等地面工程中。

本文将详细介绍水泥混凝土路面的设计原理。

一、水泥混凝土路面的分类及特点水泥混凝土路面按其结构可分为单层路面和多层路面。

单层路面是指整个路面由一层水泥混凝土构成,多层路面是指路面由多层不同材料构成,其中水泥混凝土是其中一层。

常见的多层路面结构为水泥混凝土路面、石子沥青混合料路面、沥青混合料路面等。

水泥混凝土路面具有以下特点:1.强度高:水泥混凝土路面具有较高的抗压、抗弯、抗冻融、抗渗透等强度性能,能够承受车辆荷载和自然环境的影响。

2.稳定性好:水泥混凝土路面表面平整、硬度大,对车辆行驶具有稳定性。

同时,水泥混凝土路面具有较好的耐久性,使用寿命较长。

3.施工工艺简单:水泥混凝土路面的施工相对简单,可采用机械化施工,施工速度较快。

二、水泥混凝土路面设计原理水泥混凝土路面设计应遵循以下原则:1.路面厚度设计原则路面厚度是保证路面强度和稳定性的关键因素。

水泥混凝土路面的厚度应根据设计车速、荷载、路基类型、地下水位等因素综合考虑确定。

一般来说,高速公路路面厚度不小于25cm,普通公路路面厚度不小于20cm。

2.路面横向坡度设计原则路面横向坡度是为了排水和安全行驶而设计的。

水泥混凝土路面的横向坡度应根据道路的曲线半径、车速、雨量等因素综合考虑确定。

一般来说,水泥混凝土路面的横向坡度不应大于2%。

3.路面纵向坡度设计原则路面纵向坡度是为了排水、提高路面舒适度和保证安全行驶而设计的。

水泥混凝土路面的纵向坡度应根据道路长度、车速、车辆类型等因素综合考虑确定。

一般来说,水泥混凝土路面的纵向坡度不应大于4%。

4.路面结构设计原则水泥混凝土路面的结构设计应根据路段的交通量、设计车速、荷载等因素综合考虑。

一般来说,高速公路路面结构为水泥混凝土+沥青混合料,普通公路路面结构为水泥混凝土+碎石基层。

5.路面配合比设计原则水泥混凝土路面的配合比是路面强度、耐久性等性能的保证。

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计

取值0.353100050.150.000010.22700040.150.2200058204100207255752140.91.150.0570.0653.8729414.68352695267410.8341.270.0525混凝土板长L=5m最大温度梯度Tg=95℃/m面层与基层之间竖向接触刚度κn=3000MPa/m温度回归系数bt=1.27温度回归系数at=0.834温度回归系数ct=0.052基层疲劳应力系数κf 面路水泥混凝土面层水泥混凝土面层综合温度翘贫混凝土基层标设计参数板水泥稳定碎石底基层厚度h1=0.2m 水泥混凝土面层厚度hc=0.35m水泥混凝土面层弯拉弹性模量Ec=31000MPa 水泥混凝土面层弯拉强度标准值fcr=5MPa水泥混凝土面层泊松比v=0.15水泥混凝土面层线膨胀系数αc=0.00001贫混凝土基层厚度hb=0.2m贫混凝土基层弯拉弹性模量Eb=27000MPa 贫混凝土基层弯拉强度标准值fcb=4MPa水泥稳定碎石底基层回弹模量E1=2000MPa贫混凝土基层λ=0.065面层疲劳应力系数κf 贫混凝土基层泊松比v=0.15标准荷载Ps=100kN接缝传荷应力折减系数κr=0.9土基回弹模量E0=58MPa 最重荷载Pm=204kN 累计当量轴次Ne=20725575214次综合系数κc=1.15水泥混凝土面层λ=0.057计算过程计算结果结构极限判断Ex 2000hx 0.2α0.441546Et 276.9174Dc 113.3099Db 18.41432rg 0.944548σps 0.744268σpm 1.454729σbps 0.360201κf 3.872941κf 4.683526σpr 2.983396σp,max 1.505644σbpr1.940062r β0.156007ξ0.978698t 1.764513CL 0.85413BL 0.296046σt,max 1.525746κt 0.434911σtr0.663563可靠度系数r 面层疲劳应面层最大应基层疲劳应面层最大温度应力σt,max 温度疲劳应力系数κt 面层疲劳系数κf 基层疲劳系数κf 面层荷载疲劳应力σpr 面层最大荷载应力σp,max 基层荷载疲劳应力σbpr半刚性基层板弯曲刚度Db 路面结构总相对刚度半径rg土面层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σps 土面层最重荷载在临界荷位产生的荷载应力σpm 温度疲劳应力σtr温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL基层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σbps计算项目混凝土面板弯曲刚度Dc 板底地基综合当量回弹模量Et结构极限判断结算结果1.274.6316373.8498652.463878计算公式1.27系数rr=1.27疲劳应力最大应力疲劳应力。

第八章水泥混凝土路面设计

第八章水泥混凝土路面设计

第八章水泥混凝土路面设计1.水泥混凝土板的宽度是指_____之间的距离或纵缝与路面边缘线之间的距离,板的长度是指__________之间的距离。

2.动荷系数是指_____和_____对路面疲劳损坏影响的比值。

3.混凝土路面设计强度是以混凝土的_____强度为标准,其龄期一般为_____天。

4.水泥混凝土路面板下基础强度参数以其基层顶面的_____模量乘以一个模量增长系数,得到基层顶面的_____模量。

5.为保证胀缝的传荷能力,应在胀缝中部设置_____杆,这种杆通常选用_____钢筋。

6.刚性路面交通量分类主要依据是使用初期的_____轴载日作用次数划分的,对重型交通量道路,其设计年限为_____年。

7.刚性路面在荷载作用下产生的变形_____,混凝土板的破坏,主要是_____引起的。

8.拉杆通常设在一缝,为了使车辆荷载应力有利传递,防止错台,通常在_____缝中设置传力杆。

9.刚性路面与其他建筑物相连时,一般以设置_____缝为宜,这种缝主要防止混凝土板由于_____应力而引起的裂缝。

10.刚性路面纵、横缝之间以相互_____为宜,当一次摊铺宽度大于4.5m时,增设纵向_____缝。

二、选择题1.我国水泥混凝土路面设计是以()为标准轴载。

A.BZZ-100或BZZ-60;B.后轴重100kN的轴载;C.黄河JN-150或解放CA-10B;D.8000磅2.我国水泥混凝土板下基础的强度参数,选用()为指标。

A.反力模量K;B.回弹模量月;C.计算回弹模量;D.基层材料弹性模量3.我国现行水泥路面设计规范规定,产生最大综合疲劳损坏的临界荷位为板的()。

A.纵缝边缘中部;B.横缝边缘中部;C.板块中部;D.任意位置4.水泥混凝土路面现行设计规范采用()理论。

A.弹性层状体系;B.极限荷载;C.经验法;D.弹性地基板5.防止水泥混凝土路面板块出现横向位移的有效措施是()。

A.设置传力杆;B.设置拉杆;C.设置角隅钢筋;D.增强板下基础强度6.传力杆应选用()钢筋。

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计【摘要】水泥混凝土路面和其他的路面相比具有刚度强的特点,在外荷载的作用下变形小,使用年限高,是工程中重要的一项技术,本文定性的对水泥混凝土路面的结构特征、设计参数、设计原则、设计理论方法以及再生利用等做了详细分析介绍。

【关键词】水泥混凝土路面;结构特征;结构设计;设计原则水泥混凝土路面面板是一种刚性路面,力学强度高,在外荷载作用下变形小,所以混凝土板通常都是处于弹性阶段,也就是在汽车荷载下,板内产生的最大应力不超过水泥混凝土板的比例极限应力。

这是板由于是处于弹性阶段,基层和土基所承受的荷载及产生的变形都很小,力学分析上可以判定水泥路面结构是属于弹性层状体系。

1.混凝土路面的结构特征和柔性路面相比,水泥混凝土路面的弹性模量和力学强度远远高于基层和土基的相应模量和强度;混凝土的抗弯强度也远小于抗压强度,设计时要以抗弯强度为标准;混凝土的面板和基层之间的摩擦阻力不是很大,具体设计时可以将路面看作是弹性地基板,即用弹性地基板的理论进行设计。

由于车辆的重复作用加上面板的抗弯强度低于抗压强度,混凝土面板会在长期的荷载作用下没有达到极限抗弯强度就已经破坏。

另外面板顶面和底面的温差也会引起翘曲应力,地基的变形对面板的影响也很大,不均匀的地基沉降等变形会使混凝土板局部脱空。

所以混凝土路面设计时,为了使路面能够经受车辆长期的重复荷载、抵抗温差产生的翘曲反应、具有较强的适应地基变形能力,混凝土板压要具有足够的抗弯、抗拉强度以及足够的厚度。

混凝土路面在外界影响下容易产生的破坏形式有断裂、错台、拱起、接缝挤碎等。

从破坏类型可以看出混凝土路面性能受到各种因素的影响,例如轮载、温度、水分、基层、接缝构造、材料、施工技术以及养护条件等。

混凝土路面设计必须从多方面采取措施以保证其正常的使用寿命。

2.混凝土路面的结构设计内容结构设计的内容主要包括:2.1路面结构层组合设计根据交通的繁重程度来确定路面结构层的组合,并根据当地的环境和自然条件材料供应等具体设计。

水泥混凝土路面结构设计

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

水泥混凝土路面设计原理

水泥混凝土路面设计原理

水泥混凝土路面设计原理水泥混凝土路面是公路路面常用的一种路面结构,其设计原理主要包括路面承载力设计、路面结构设计和配筋设计三个方面。

在设计过程中需要考虑道路的使用寿命、交通量、车辆类型、地理位置等因素,以保证路面的安全性、舒适性和经济性。

一、路面承载力设计路面承载力是指路面能承受的车辆重量和交通荷载的能力,是路面设计的重要指标。

路面承载力设计的主要步骤包括交通量测算、荷载计算、路面类型选择和厚度计算。

1. 交通量测算交通量测算是指对道路上的车辆流量进行测算和分析,以确定道路的设计交通量。

交通量测算包括交通量观测、交通量调查和交通量预测三个方面。

交通量预测是指根据道路的使用寿命、交通流量和车辆类型等因素,预测未来的交通量。

2. 荷载计算荷载计算是指根据交通量和车辆类型等因素,计算路面所承受的交通荷载。

荷载计算主要包括轴重计算和应力计算两个方面。

轴重计算是指根据不同车辆类型和荷载,计算路面所承受的轴重。

应力计算是指根据荷载大小、路面材料和路面厚度等因素,计算路面所承受的应力大小。

3. 路面类型选择和厚度计算根据荷载大小和路面使用寿命等因素,选择适当的路面类型和厚度。

水泥混凝土路面的厚度一般为20-30厘米,不同的路面类型对应不同的厚度。

例如,高速公路的水泥混凝土路面厚度一般为26厘米,城市道路的水泥混凝土路面厚度一般为20厘米。

二、路面结构设计路面结构设计是指根据路面承载力和使用寿命等因素,确定路面的结构形式和材料。

水泥混凝土路面的结构形式一般包括下部结构、道面结构和路面附属设施三个部分。

1. 下部结构下部结构是路面的支撑结构,主要包括路基和路面基层。

路基是指路面下方的土层,其主要作用是为路面提供支撑和稳定性。

路面基层是指路面下方的混凝土层,其主要作用是为路面提供支撑和保护。

2. 道面结构道面结构是路面的承载结构,主要包括水泥混凝土层和沥青混凝土层两种。

水泥混凝土层是指路面上方的水泥混凝土层,其主要作用是承载车辆荷载和保护路面基层。

混凝土路面施工组织设计

混凝土路面施工组织设计

工程名称施工组织设计编制人审批日期:目录第一章编制依据第二章工程概况第三章施工方案及主要技术措施第四章主要物资和施工机械设备第五章劳动力安排第六章确保工程质量的技术组织措施第七章确保安全生产的技术组织措施第八章确保工期的技术组织措施第九章确保文明施工的技术组织措施第十章施工进度计划第十一章雨季施工措施第一章编制依据一、编制说明本施工组织设计的编写是在充分尊重投标文件、理解设计要求、深入现场考察的基础上,对投标文件施工组织设计部分进行了深化、细化与优化,阐述了本工程实施的施工安排、施工计划、施工方案、以及工程质量、成品保护、安全生产、文明施工和环境保护等措施。

力争各方面都能够充分符合业主的各项要求,确保工程各项管理目标的实现。

1.1 编制依据一)本工程采用的技术规范(根据工程实际,选择以下规范)1《道路工程术语标准》GBJ124-882.《道路工程制图标准》GBJ50162-923.《市政基础设施工程施工技术文件管理规定》建城[2002]221号4.《市政工程质量等级评定规定》建城[1992]68号5.《市政工程质量等级补充评定规定》(95)建城市字第1号6.其他现行有关标准、规范、规程及规定。

二)对材料的质量和试验要求1)《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ 52-921.1 编写过程1.1.1 组织落实我公司对此工程非常重视,成立了由项目执行经理牵头的施工组织设计编制小组,编制小组由总体路基、面层、质量、安全、文明施工与环境保护等专业人员组成。

1.1.2 前期准备工作各专业组在施工组织设计编写前,认真踏勘了工程现场,研究了有关基础资料,对现场施工场地、工程区域道路交通状况、供电供水情况、工人住宿场地的作了详细的调研咨询工作,获得了编制施工组织设计必须的一手可靠资料,使施工组织设计切实可行。

1.2 编制原则(1)严格贯彻“安全第一”的原则。

遵守施工承包合同的各项条款的要求。

(2) 严格遵守国家和地方现行法律法规、规范、规程、标准。

水泥混凝土路面

水泥混凝土路面
面(RCP)、钢纤维混凝土路面、预应力混凝土路面、连续配
筋混凝土路面(CRCP)、装配式混凝土路面等。
➢ 普通水泥混凝土路面
它是由普通混凝土面层板和基(垫)层所组成的路面,
是除接缝区和局部范围(边缘及角隅)外,不配置钢筋的混
凝土路面。由于它表面色泽鲜明,也被称为白色路面。
➢ 普通混凝土路面的优点
(1)强度高
✓ ③路面结构内部排水
方式:通过设置排水垫层/基层。
路肩
➢ 路肩铺面结构应具有一定的承载能力, 其结构层组合和材料
选用应与行车道路面相协调, 并保证进入路面结构中的水的
排除。
➢ 路肩铺面可选用水泥混凝土面层或沥青面层。
➢ 路肩水泥混凝土面层的厚度通常采用与行车道面层等厚, 其
基层宜与行车道基层相同。选用薄面层时, 其厚度不宜小于
•粒料可采用开级配或密级配,其级配组成应符合技术规范
规定要求,并应采用重型压实标准压实到较高的压实度(
98~100%)。
➢基层的宽度要求
水泥混凝土面层
➢水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性、表面抗
滑、耐磨和平整。
➢ 面层一般采用设接缝的普通混凝土;面层板的平面尺
寸较大或形状不规则,路面结构下埋有地下设施,高填
(2)稳定性好
(3)耐久性好(可以使用20~40年或更长)
(4)夜间行车效果好
(5)使用初期养护费用少,经济效益高?
(6)低行驶能耗(行车轮胎变形小,路面能量消耗
低)?
➢ 普通混凝土路面的缺点
(1)初期造价高(目前与进口沥青比造价已不高,
且寿命长,单位年费用更低);
(2)对水泥和水需求量大,因此总体污染(水泥生
✓ 错台:横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。
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第八章水泥混凝土路面设计
一、填空题
1 .水泥混凝土板的宽度是指_____ 之间的距离或纵缝与路面边缘线之间的距离,板的长度是指__________ 之间的距离。

2 .动荷系数是指_____ 和_____ 对路面疲劳损坏影响的比值。

3 .混凝土路面设计强度是以混凝土的_____ 强度为标准,其龄期一般为_____ 天。

4 .水泥混凝土路面板下基础强度参数以其基层顶面的_____ 模量乘以一个模量增长系数,得到基层顶面的_____ 模量。

5 .为保证胀缝的传荷能力,应在胀缝中部设置_____ 杆,这种杆通常选用_____ 钢筋。

6 .刚性路面交通量分类主要依据是使用初期的_____ 轴载日作用次数划分的,对重型交通量道路,其设计年限为_____ 年。

7 .刚性路面在荷载作用下产生的变形_____ ,混凝土板的破坏,主要是_____ 引起的。

8 .拉杆通常设在一缝,为了使车辆荷载应力有利传递,防止错台,通常在_____ 缝中设置传力杆。

9 .刚性路面与其他建筑物相连时,一般以设置_____ 缝为宜,这种缝主要防止混凝土板由于_____ 应力而引起的裂缝。

10 .刚性路面纵、横缝之间以相互_____ 为宜,当一次摊铺宽度大于4 .5m 时,增设纵向_____ 缝。

二、选择题
1 .我国水泥混凝土路面设计是以()为标准轴载。

A .BZZ-100 或BZZ-60 ;
B .后轴重100kN 的轴载;
C .黄河JN-150 或解放CA-10B ;
D .8000 磅
2 .我国水泥混凝土板下基础的强度参数,选用()为指标。

A .反力模量K ;
B .回弹模量月;
C .计算回弹模量;
D .基层材料弹性模量
3 .我国现行水泥路面设计规范规定,产生最大综合疲劳损坏的临界荷位为板的()。

A .纵缝边缘中部;
B .横缝边缘中部;
C .板块中部;
D .任意位置
4 .水泥混凝土路面现行设计规范采用()理论。

A .弹性层状体系;
B .极限荷载;
C .经验法;
D .弹性地基板
5 .防止水泥混凝土路面板块出现横向位移的有效措施是()。

A .设置传力杆;
B .设置拉杆;
C .设置角隅钢筋;
D .增强板下基础强度
6 .传力杆应选用()钢筋。

A .螺纹;
B .人字;
C .圆钢筋;
D .A 、B 、C 中任一种
7 .水泥混凝土路面横向缩缝构造一般有()。

A .半缝带拉杆型;
B .假缝、假缝加传力杆型;
C .企口缝、企口缝加传力杆型;
D .假缝、假缝加拉杆型
8 .钢筋混凝土板内配筋的主要目的是()。

A .防止板块开裂;
B .减薄混凝土板厚度;
C .增加板的抗弯强度;
D .控制裂缝张开量及延长
9 .水泥混凝土路面板厚计算是以计算荷载应力不超过混凝土板在使用年限内的()的-5 %和+3 %范围为控制。

A .抗折强度;
B .抗折疲劳强度;
C .折压强度;
D .抗弯拉强度;
E .荷载疲劳应力和温度应力之和
10 .在原有路面上铺筑混凝土路面时,板下基础当量回弹模量可以通过()确定。

A .查表法;
B .承载板或弯沉检测;
C .原路面类型;
D .土基回弹模量
三、判断题( 正确者打“√”,错误者打“X ”)
1 .我国水泥混凝土板下基础强度参数,选用计算回弹模量为指标。

( )
2 .水泥混凝土路面设计荷载计算图式是采用双圆形荷载图式。

( )
3 .水泥? 昆凝土路面设计荷载计算图式是采用方形荷载图式。

( )
4 .水泥混凝土路面现行设计规范规定,采用动荷垂直荷载作为设计荷载。

( )
5 .在水泥混凝土路面中设置钢筋的目的主要是使之克服温度应力,使之不产生裂缝。

( )
6 .传力杆应选用螺纹钢筋或圆钢筋。

( )
7 .传力杆应选用圆钢筋。

( )
8 .水泥混凝土路面破坏主要是因受垂直荷载的作用而产生累积竖向变形,并超过规范规定而引起的。

( )
9 .在原有路面上铺筑混凝土路面时,板下基础当量回弹模量可以通过承载板或弯沉检测确定。

( )
10 .在原有路面上铺筑混凝土路面时,板下基础当量回弹模量可以通过土基回弹模量来确定。

( )
11 .在新建公路上铺筑混凝土路面时,目前规范规定对板下基层的顶面当量回弹模量是通过查表法或公式计算确定的。

( ) 。

·
12 .水泥混凝土板的宽度是指纵缝的距离,板的长度是指横缝的距离。

( )
13 .动荷系数是反映动轮载和静轮载及路面不平整等对路面疲劳破坏影响的一个系数。

( )
14 .混凝土路面设计强度是以混凝土的抗折强度为标准,其龄期一般为28d 。

( )
15 .混凝土路面设计强度是以混凝土的抗折强度为标准,其龄期一般为14d 。

( )
16 .为保证胀缝的传荷能力,应在胀缝中部设置传力杆,予以加强。

( )
17 .为保证胀缝的传荷能力,应在胀缝中部设置传力杆,并常选用圆钢筋。

( )
18 .刚性路面交通量分类主要依据是使用初期的标准轴载日作用次数划分的。

( )
19 .刚性路面交通量分类主要依据是使用初期的BZZ-60 或BZZ-100 轴载日作用次数划分的。

( )
20 .刚性路面在荷载作用下产生的变形很小,其破坏主要是因疲劳引起的。

( )
21 .刚性路面设计是依据等效弯沉原则进行轴次换算的,前轴重大于40kN 的亦应进行换算。

( )
22 .拉杆通常设在假缝上,有时也设置在胀缝上,以增加整体性。

( )
23 .拉杆通常设在纵缝上,传力杆通常设在胀缝上。

( )
24 .刚性路面与其它建筑物相连时,一般应设置胀缝,至少应设置假缝型。

( )
25 .刚性路面纵、横缝之间以相互垂直为宜,当一次摊铺宽度大于4 .5m 时,应增设纵向缩缝。

( )
26 .刚性路面两块板( 指每个单车道) 各设置的横向接缝,以错开为宜。

( )
27 .钢筋混凝土路面中配置钢筋的作用是防止混凝土板产生裂缝。

( )
28 .混凝土路面设置纵缝和横缝的主要作用是防止混凝土板因温度应力过大而导致破坏。

( ) ·
29 .混凝土路面设计进行交通量换算时,不考虑汽车前轴的影响。

( )
30 .混凝土路面设计进行交通量换算时,前轴大于30kN 时应进行换算。

( )
31 .可以在原有路面上直接铺筑混凝土板块。

( )
32 .在传力杆一端涂沥青或装小沥青纱套管的主要作用是防止传力杆滑动,以利传递荷载。

( )
33 .只有在横缝中有施工缝出现。

( )
四、问答题
1 .对刚性路面设置基层有何要求?
2 .刚性路面基层有何作用?
3 .简述水泥混凝土路面设计的主要内容及程序。

4 .在什么情况下需设置补强钢筋?
5 .对混凝土路面下的路基有何基本要求?
参考答案
第八章参考答案
一、填空题
1 .纵缝横缝
2 .动轮载静轮载
3 .抗折28
4 .当量回弹计算回弹
5 .传力圆
6 .标准30
7 .很小疲劳
8 .纵横
9 .胀温度
10 .垂直缩
二、选择题
1.B;
2.C;
3.A;
4.D;
5.B;
6.C;
7.B;
8.D;
9.E;10.B 。

三、判断题
1 .√;
2 .X ;
3 .X ;
4 ,X ;
5 .X ;
6 .X ;
7 .√;
8 .X ;
9 .√;
10 .X ;11 .X ;12 ,√;13 .X ;14 .√;15 .X ;16 .X ;17 .√;
18 .√;19 .X ;20 .√;21 。

X ;22 .X ;23 .√;24 .X ;25 .√;
26 .X ;27 .X ;28 .√;29 .X ;30 .X ;31 .X ;32 .X ;33 .X
四、问答题
1 .答:基层应具有足够的强度与稳定性,整体性好,透水性小,平整而坚实,厚度一致,断面正确,以免出现板底脱空和错台现象。

2 .答:基层不仅能给板提供均匀而稳定的支承,而且能防止唧泥和冻胀的不良影响,保证
水泥混凝土板的整体强度和具有较好的平整度,对延长路面板的使用寿命有着良好作用。

3 .答:(1) 混凝土材料组成;(2) 结构组合设计;(3) 板厚计算;(4) 板的平面尺寸确定;(5) 接缝构造设计;(6) 配筋设计。

4 .答:当混凝土板纵、横缝自由边缘下的基础,如有可能产生较大的塑性变形时,则在混凝土板边加设补强钢筋,在角隅处加设发针钢筋或钢筋网。

5 .答:混凝土路面下的路基必须密实、稳定和均质。

影响路基强度和稳定的地面水和地下水,必须采取拦截或排出路基以外的措施。

路面设计应正确地确定路基干湿类型。

一般要求路基处于干燥或中湿状态。

过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的路基,必须经过处理。

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