道路路基路面结构(刚性路面)

基层类型选用表
交通等级 特重交通
重交通 中等或轻交通
基层类型
贫混凝土、碾压混凝土或沥青 混凝土基层
水泥稳定粒料或沥青稳定碎石 基层
水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳 定粒料或级配粒料基层
3．挖掘和修补困难 路面破坏后，挖掘和修补工作相当困难，而且影响交通严重。
对于地下管线的维修也有非常大的难度。 4．阳光下反光太强
水泥混凝土路面反光强烈，在阳光下行车使驾驶人员产生很 明显的刺目感觉。 5．对超载敏感 水泥混凝土属于脆性材料，一旦车辆荷载超出混凝土的极限 强度，很容易引起面板的断裂。 6．对水泥和水的需求量大 水泥混凝土面板板厚、体积大，所需要的原材料较多。 7．施工前的准备工作繁重 施工前需要施工放样、支立模板、布置接缝、敷设钢筋等。
唧泥
4．错台 横向接缝或裂缝两侧的面板端部出现的竖向相对位移称错台。 错台的出现降低了行车的平稳性和舒适性。
5．拱起 混凝土路面面板在热膨胀受到约束时，某一接缝两侧的数块
板突然出现向上的屈曲失稳现象称拱起。
主要原因：主要是填料失效，让硬物落入接缝，致使面板变 形受限。
此外，还有一些非结构性的损坏，如：剥落、纹裂、磨光 麻面等损坏现象。
主要原因是由于胀缝内的滑动传力杆排列不正或不能滑动、 或缝隙内嵌入坚硬碎屑等，使混凝土在膨胀时受到较大的挤压 力而碎裂。
3．唧泥 汽车行至接缝处时，缝内溅出稀泥的现象称为唧泥。 原因是水分沿缝隙下渗而积聚在局部脱空的板下，在重轮载
的作用下，积水变为有压水同基层内浸湿的细集料搅混成悬液， 并沿接缝喷溅而出。而唧泥出现后，促使面层板的边缘和角隅 部分逐渐失去支撑，最终导致断裂。
• 难点：水泥混凝土路面的接缝结构设计。
刚性路面
刚性路面是即指水泥混凝土路面，主要包括素混凝土、钢筋 混凝土、连续配筋混凝土、碾压式混凝土、钢纤维混凝土等面 层板与基（垫）层所组成的路面。
刚性路面
广泛采用的是就地浇筑的素混凝土路面，简称混凝土路面。 这种路面是以水泥与水合成的水泥浆为结合料、碎（砾）石 为骨料、砂为填充料，按适当的配合比例，经拌和、摊铺、振 捣、整平和养生而筑成，除了在接缝区和局部范围（边缘和角 隅）外，不配置钢筋的混凝土路面。
会产生拉应力；当荷载作用于板角时，板的底面会出现压应力， 而板顶面则会出现弯拉应力。 2．在自然因素作用下
水泥混凝土路面在温度和湿度的作用下，板内会产生内应力。
由于混凝土板的极限抗弯拉强度要比它的极限抗压强度低很 多。所以，当荷载较大、而板又较薄时，在车轮荷载的重复作 用下，板的底部或顶部会发生开裂现象。
三、刚性路面的工作特性
刚性路面强度高、板体性好，在荷载作用下产生的变形小， 路面板通常处于弹性工作状态；同时由于混凝土路面板体在荷 载作用下产生的挠度小，其下地基所产生的变形也小，同样可 被视为弹性。
因此，水泥混凝土路面可以看成是被支承在弹性地基上的弹 性薄板。
1．在车轮荷载作用下 当荷载作用于板中时，板的顶面会出现压应力，而板的底面
（二）缺点 1．有接缝
混凝土面板为了适应热胀冷缩的需要，必须设置接缝，而 在接缝设置之后带来一系列问题： （1）接缝是路面的薄弱点，如果处理不当，容易导致板边 和板角破坏。 （2）接缝增加了施工和养护作业的复杂性。 （3）接缝易引起行车跳动，影响行车的舒适性。 2．竣工后不能立即开放交通
施工结束后至少要经过15～20天的湿治养生，才能开放交 通。
§4-1 刚性路面的特点、损坏现象和结构组合
一、Baidu Nhomakorabea性路面的特点
（一）优点 1．强度高、刚度大、耐久性好
混凝土路面具有较高的抗压、抗弯拉和抗磨耗强度。因此， 具有较高的承载能力和扩散荷载的能力，而且耐久性好，一 般可以使用20～30年以上。 2．稳定性好
环境中温度和湿度对水泥混凝土路面的力学强度的影响较小。 因此，其热稳定性、水稳定性和时间稳定性均较好。尤其是 强度将随时间而逐渐增高，而不会出现“老化”现象。
2．基层 要求基层平整、坚实，具有抗变形能力强、整体性好、透水
性小和耐冲刷的性能。 （1）采用整体性好（具有较高弹性模量）的材料修筑基层， 可保障混凝土路面良好的使用特性和延长路面的使用寿命； （2）设置基层，可以起到防止唧泥、冰冻，以及排除渗入的 地表水、隔断地下毛细水、缓和土基不均匀变形对面板影响等 作用； （3）设置基层可为混凝土面板的施工提供便利条件。 基层的厚度以不于15cm为宜，并应宽出面板，宽出的数值视 面板采用的施工方法而异。
3．平整度和粗糙度较好 虽有接缝，但是起伏变化小，基本上能满足汽车行驶的平整
性要求；路表面经过拉毛或轧槽处理，为路面提供了一定的粗 糙度。 4．养护费用少、运输成本低
水泥混凝土路面坚固耐久，经常性的养护维修工作量小、费 用低。而且由于行车阻力小、消耗低，运输成本低。 5．水泥混凝土路面色泽鲜明，能见度好，有利于夜间行车。
为了减少这些内应力的影响，避免产生不规则开裂，应预先 限定混凝土板的开裂位置，将路面划分成较小尺寸的板块，在 板间设置纵向或横向的缝。
1—横缝 2—纵缝
四、结构层的组合
水泥混凝土路面的结构层一般由：水泥混凝土面板、基层、 垫层（不良地质水文条件下）和土基组成。 1．水泥混凝土面板
面层板断面一般采用等厚度形式，最小厚度为18cm；路面板 宽度一般按每车道宽，不大于4.5m；路面板长度一般采用4～ 5m，最长不超过6m。
道路路基路面结构 刚性路面
目的要求
通过本次课的学习，学生应重点掌握：刚 性路面的优、缺点及常见的损坏现象，水泥 混凝土路面的接缝结构设计。熟悉刚性路面 的结构组合，引起路基不均匀支承的因素及 改善措施。
• 本次授课的重点：刚性路面的优、缺点及 重点与难点 常见的损坏现象，水泥混凝土路面的接缝
结构设计。
二、水泥混凝土路面的损坏现象
1．断裂 当混凝土路面板内产生的应力超过混凝土强度时，面板将出
现横向或纵向的断裂裂缝，以及角隅处的折断裂缝。 原因：应力过大，板体太薄，板尺寸太大；混凝土板原材料、
级配、施工不良；地基塑性变形过量，使板底失去支撑等。
2．碎裂 出现在横向接缝（主要是胀缝）两侧数十厘米的范围内。