水泥混凝土路面结构设计 路基路面工程
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1. 基层
基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度，并保证 具有足够的厚度。
和城市次干道及以下城市道路桥头引 道沉降未稳定段
适用条件
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，高填方、 软土地基、填挖交界段的路基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。
表面抗滑构造
水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面 抗滑、耐磨、平整。路面表面构造应采用刻槽、压槽、 拉槽或拉毛等方法制作。
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
碾压混凝土面层
特重交通的高速公路和城市快速路
二级及二级以下公路和城市次干道及 以下城市道路、服务区停车场
钢纤维混凝土面层
标高受限制路段、收费站、混凝土加 铺层和桥面铺装
矩形或异形混凝土预制块面层
服务区停车场、二级及二级以下公路
水泥混凝土路面结构可靠度定义：在规定的设计基准期内，在规定的 交通和环境条件下，行车荷载疲劳应力和温度梯度疲劳应力的总和不 超过混凝土弯拉强度的概率
第三节 路面结构组合设计
一、面层
面层类型
1．普通混凝土面层 2．钢筋混凝土面层 3．连续配筋混凝土面层 4．预应力混凝土 5．钢纤维混凝土 6．混凝土预制块路面
二、设计标准
我国现行的水泥混凝土路面设计方法，以水泥混凝土面层板的疲劳断 裂作为路面损坏的主要模式
以控制行车荷载反复作用在板内产生的荷载疲劳应力σpr与温度梯度反 复作用在板内产生的温度疲劳应力σtr之和与可靠度系数γr乘积不大于 混凝土的弯拉强度标准值fr，作为确定混凝土板厚的设计标准
路面结构可靠度定义：在规定的时间内，在规定的条件下，路面使用 性能满足预定水平要求的概率。
1、路面结构层组合设计
2、混凝土面板厚度设计
设 计
3、混凝土面板的平面尺寸与接缝设计
内 4、路肩设计
容 5、混凝土路面的钢筋配筋率设计
三、设计原则
➢ 根据使用要求及气候、水文、土质等自然因素，结合 本地区实践经验，按要求完成设计，首先应保证工程 的质量与耐久性。
➢ 遵循因地制宜、合理选材等原则进行混凝土路面设计 方案的比较
➢ 应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果 ➢ 充分考虑沿线环境的保护，自然生态的平衡，有利于
施工、养护工作人员的健康与安全。 ➢ 尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。
➢ 对于地处不良地基的路段采取有效措施加快稳定路基 沉降。
第二节 设计模式和设计标准
一、损坏模式
水泥混凝土路面，由于混凝土板的刚度高和脆性大，又需设置接缝， 在行车和环境因素的综合作用下出现的损坏模式常不同于沥青路面， 可分为断裂、接缝损坏、变形和表面损坏四类，主要有下列几种，如 下图12-1所示。
路基产生不均匀支承的原因
➢ 不均匀沉陷 ➢ 不均匀冻胀 ➢ 膨胀土
三、基层和垫层
设置基层和垫层的作用
➢ 防止或减轻唧泥和错台现象的出现 . ➢ 有助于控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层的不利影
响. ➢ 为面层施工提供稳定而坚实的工作面 .
基层和垫层有粒料类（碎石、砂砾等）、稳定类（水泥、石灰、沥青 稳定粒料或土）和贫混凝土（或碾压混凝土）三大类。
第十二章 水泥混凝土路面结构设计
第一节 概述 第二节 损坏模式和设计标准 第三节 路面结构组合设计 第四节 接缝构造设计 第五节 混凝土路面板配筋设计 第六节 面层板厚度和平面尺寸的设计 第七节 水泥混凝土路面加铺层设计
第一节 概述
一 、水泥混凝土路面结构特征
➢ 从力学分析来看，水泥混凝土路面结构属于弹性层状 体系
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
一般路段 特殊路段
高速公路、一级公路 和城市快速路、主干道
0.70~1.10 0.80~1.20
二、三、四级公路 和城市次干道、支路
0.50~0.90 0.60~1.00
二、路基
对路基的基本要求
水泥混凝土路面不要求有强度大或承载力高的路基。但如 果路基的稳定性较差，在周围水温变化的影响下出现较大的变 形，特别是不均匀变形，则仍会因不均匀支承而给面层带来损 坏。因此，对路基的基本要求是稳定、密实、均质，对路面结 构提供均匀的支承，在环境和荷载作用下产生的不均匀变形小。
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，高填方、软土地基、填挖交界段的路基 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。其他 面层类型可根据适用条件按表12-1选用。
其他面层类型选择
表12-1
面层类型
适用条件
连续配筋混凝土面层
高速公路和城市快速路
普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或连续配筋混凝土面层所需的厚 度，可参照下表12-2所示参考范围并按规定计算确定。
交通等级 道路等级
高速公路 及快速路
特重
一级公路及 主干路
二级公路及 次干路
高速公路 及快速路
重
一级公路及 主干路
二级公路及 次干路
变异水平等 级
面层厚度
交通等级
道路等级
低 ≥260
断裂 破坏板的结构整体性，使板丧失应有的承载能 力。因而，断裂可视为水泥混凝土路面结构破坏的临 界状态
挤碎 在接缝附近的板因受挤压而碎裂
拱起 混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板 向上拱起
唧泥 车辆行驶经过接缝或裂缝时，由缝内喷溅出泥 浆的现象，称为唧泥
错台 接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位 移
中
低
中
低
中
低
Biblioteka Baidu
中
≥250
二级公路及 次干路
≥240 中等
270~240 260~230
三、四级公路 及支路
三、四级公 路
及支路
250~230
轻
三、四级公路 及支路
变异水平 等级
面层厚度
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。
➢ 水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标 ➢ 从力学模型考虑，可把水泥混凝土路面结构看作是弹
性地基板，用弹性地基板理论进行分析计算 ➢ 为使路面能够经受车轮荷载的多次重复作用、抵抗温
度翘曲应力、并对地基变形有较强的适应能力，混凝 土板必须具有足够的抗弯拉强度和厚度
二、设计内容
水泥混凝土路面结构设计内容：
基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度，并保证 具有足够的厚度。
和城市次干道及以下城市道路桥头引 道沉降未稳定段
适用条件
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，高填方、 软土地基、填挖交界段的路基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。
表面抗滑构造
水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面 抗滑、耐磨、平整。路面表面构造应采用刻槽、压槽、 拉槽或拉毛等方法制作。
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
碾压混凝土面层
特重交通的高速公路和城市快速路
二级及二级以下公路和城市次干道及 以下城市道路、服务区停车场
钢纤维混凝土面层
标高受限制路段、收费站、混凝土加 铺层和桥面铺装
矩形或异形混凝土预制块面层
服务区停车场、二级及二级以下公路
水泥混凝土路面结构可靠度定义：在规定的设计基准期内，在规定的 交通和环境条件下，行车荷载疲劳应力和温度梯度疲劳应力的总和不 超过混凝土弯拉强度的概率
第三节 路面结构组合设计
一、面层
面层类型
1．普通混凝土面层 2．钢筋混凝土面层 3．连续配筋混凝土面层 4．预应力混凝土 5．钢纤维混凝土 6．混凝土预制块路面
二、设计标准
我国现行的水泥混凝土路面设计方法，以水泥混凝土面层板的疲劳断 裂作为路面损坏的主要模式
以控制行车荷载反复作用在板内产生的荷载疲劳应力σpr与温度梯度反 复作用在板内产生的温度疲劳应力σtr之和与可靠度系数γr乘积不大于 混凝土的弯拉强度标准值fr，作为确定混凝土板厚的设计标准
路面结构可靠度定义：在规定的时间内，在规定的条件下，路面使用 性能满足预定水平要求的概率。
1、路面结构层组合设计
2、混凝土面板厚度设计
设 计
3、混凝土面板的平面尺寸与接缝设计
内 4、路肩设计
容 5、混凝土路面的钢筋配筋率设计
三、设计原则
➢ 根据使用要求及气候、水文、土质等自然因素，结合 本地区实践经验，按要求完成设计，首先应保证工程 的质量与耐久性。
➢ 遵循因地制宜、合理选材等原则进行混凝土路面设计 方案的比较
➢ 应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果 ➢ 充分考虑沿线环境的保护，自然生态的平衡，有利于
施工、养护工作人员的健康与安全。 ➢ 尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。
➢ 对于地处不良地基的路段采取有效措施加快稳定路基 沉降。
第二节 设计模式和设计标准
一、损坏模式
水泥混凝土路面，由于混凝土板的刚度高和脆性大，又需设置接缝， 在行车和环境因素的综合作用下出现的损坏模式常不同于沥青路面， 可分为断裂、接缝损坏、变形和表面损坏四类，主要有下列几种，如 下图12-1所示。
路基产生不均匀支承的原因
➢ 不均匀沉陷 ➢ 不均匀冻胀 ➢ 膨胀土
三、基层和垫层
设置基层和垫层的作用
➢ 防止或减轻唧泥和错台现象的出现 . ➢ 有助于控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层的不利影
响. ➢ 为面层施工提供稳定而坚实的工作面 .
基层和垫层有粒料类（碎石、砂砾等）、稳定类（水泥、石灰、沥青 稳定粒料或土）和贫混凝土（或碾压混凝土）三大类。
第十二章 水泥混凝土路面结构设计
第一节 概述 第二节 损坏模式和设计标准 第三节 路面结构组合设计 第四节 接缝构造设计 第五节 混凝土路面板配筋设计 第六节 面层板厚度和平面尺寸的设计 第七节 水泥混凝土路面加铺层设计
第一节 概述
一 、水泥混凝土路面结构特征
➢ 从力学分析来看，水泥混凝土路面结构属于弹性层状 体系
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
一般路段 特殊路段
高速公路、一级公路 和城市快速路、主干道
0.70~1.10 0.80~1.20
二、三、四级公路 和城市次干道、支路
0.50~0.90 0.60~1.00
二、路基
对路基的基本要求
水泥混凝土路面不要求有强度大或承载力高的路基。但如 果路基的稳定性较差，在周围水温变化的影响下出现较大的变 形，特别是不均匀变形，则仍会因不均匀支承而给面层带来损 坏。因此，对路基的基本要求是稳定、密实、均质，对路面结 构提供均匀的支承，在环境和荷载作用下产生的不均匀变形小。
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，高填方、软土地基、填挖交界段的路基 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。其他 面层类型可根据适用条件按表12-1选用。
其他面层类型选择
表12-1
面层类型
适用条件
连续配筋混凝土面层
高速公路和城市快速路
普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或连续配筋混凝土面层所需的厚 度，可参照下表12-2所示参考范围并按规定计算确定。
交通等级 道路等级
高速公路 及快速路
特重
一级公路及 主干路
二级公路及 次干路
高速公路 及快速路
重
一级公路及 主干路
二级公路及 次干路
变异水平等 级
面层厚度
交通等级
道路等级
低 ≥260
断裂 破坏板的结构整体性，使板丧失应有的承载能 力。因而，断裂可视为水泥混凝土路面结构破坏的临 界状态
挤碎 在接缝附近的板因受挤压而碎裂
拱起 混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板 向上拱起
唧泥 车辆行驶经过接缝或裂缝时，由缝内喷溅出泥 浆的现象，称为唧泥
错台 接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位 移
中
低
中
低
中
低
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中
≥250
二级公路及 次干路
≥240 中等
270~240 260~230
三、四级公路 及支路
三、四级公 路
及支路
250~230
轻
三、四级公路 及支路
变异水平 等级
面层厚度
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。
➢ 水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标 ➢ 从力学模型考虑，可把水泥混凝土路面结构看作是弹
性地基板，用弹性地基板理论进行分析计算 ➢ 为使路面能够经受车轮荷载的多次重复作用、抵抗温
度翘曲应力、并对地基变形有较强的适应能力，混凝 土板必须具有足够的抗弯拉强度和厚度
二、设计内容
水泥混凝土路面结构设计内容：