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文檔簡(jiǎn)介

水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

主要內(nèi)容

?第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

?第二節(jié)水泥路面彈性地基板理論

?第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

?第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

露第五節(jié)水泥路面的設(shè)計(jì)參數(shù)

i第六節(jié)水泥路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

噩第七節(jié)我國水泥路面設(shè)計(jì)方法

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

?1、水泥混凝土路面的力學(xué)特征

>混凝土的強(qiáng)度及模量遠(yuǎn)大于基層和土基強(qiáng)度和模量;

?水泥混凝土本身的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗折強(qiáng)度;

A板塊厚度相對(duì)于平面尺寸較小,板塊在荷載作用下的撓

8度(豎向位移)很?。?/p>

疆A混凝土板在自然條件下,存在沿板厚方向的溫度梯度,

.會(huì)產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象,如受到約束,會(huì)在板內(nèi)產(chǎn)生翹曲應(yīng)力;

荷載重復(fù)、溫度梯度反復(fù)變化,混凝土板將出現(xiàn)疲勞破

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

?2、水泥路面的主要破壞類型與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

>1)水泥路面

①斷裂

②唧泥

③錯(cuò)臺(tái)

④拱起

⑤接縫擠碎

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

?2)水泥路面的荷載作用

-重載作用

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

A3)水泥路面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

/①結(jié)構(gòu)承載能力

控制板不出現(xiàn)斷裂,要求荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力的疲勞

綜臺(tái)%(―+%)Ef-據(jù)工E典度系數(shù)

v/_+〃)V/?陽一行車荷載疲勞應(yīng)力(MPa)

》a,i%—溫度梯度疲勞應(yīng)力(MPa)

f——水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)

/②行駛舒適性r

控制錯(cuò)臺(tái)量,要求設(shè)置傳力桿(基層及結(jié)構(gòu)布置滿

足)

/③穩(wěn)定耐久性

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

?3、水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1)路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì);

2)混凝土路面板厚度設(shè)計(jì);

3)混凝土面板的平面尺寸與接縫設(shè)計(jì)

4)路肩設(shè)計(jì);

5)混凝土路面的鋼筋配筋率設(shè)計(jì)

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

?4、水泥路面的軸載換算與交通分級(jí)

>1)水泥路面的標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算

■公路等級(jí)縱縫邊緣處(臨界荷位)

高速公路、一級(jí)公路0.17-0.22

1

行車道寬>7m0.34?0.39

T二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路

行車道寬W7m0.54?0.62

注:車道或行車道寬或者交通量較大時(shí).取高值;反之.取低值,

第一節(jié)水泥路面設(shè)計(jì)概述

>2)水泥路面的交通等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期

表3.0.7交通荷載分級(jí)

交通荷載等級(jí)極重特重&中等輕

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道承受設(shè)計(jì)

>1xI061x106-20002000~100100~3<3

軸我(lOOkN)累計(jì)作用次數(shù)MUO")

表3.0.1可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

[公路薛級(jí)

高速-級(jí)二級(jí)

1_________________三級(jí)四級(jí)

安全等皴_一級(jí)二級(jí)三級(jí)

_^^77基準(zhǔn)期

30201510

己標(biāo)可靠度(%)

9590858070

----------------

1目標(biāo)可靠指標(biāo)1.641.281.040.840.52

第二節(jié)水泥路面彈性地基板理論

?1、水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)基本理論

>彈性地基上的小撓度薄板模型

□彈性地基:因?yàn)榛炷涟逑碌幕鶎优c土基的應(yīng)力應(yīng)

變很小,不超過材料的彈性區(qū)域

1?□彈性板:因?yàn)榘宓哪A扛撸瑧?yīng)力承受能力強(qiáng),一般

S受力不超過彈性比例極限應(yīng)力;撓度與板厚相比很

I

"a小。

第二節(jié)水泥路面彈性地基板理論

?2、板與地基接觸的假設(shè)

?完全接觸假設(shè):始終接觸吻合,且可自由滑動(dòng)(是在

剛度差異大、板平面變形微小情況下的近似),即接

觸面不脫空且剪應(yīng)力視為零。

g?沒有摩擦假設(shè):板和地基之間沒有摩擦,可以自由活

i,3、動(dòng)地基模型假定

密彈性半空間地基假定;

.文克勒地基假設(shè)。

b)

a)潟存勘地基:b)彈性半空間體地基

ZM,=0

第二節(jié)水泥路面彈性地基板理論

?4、彈性曲面的微分方程

腐舄出z方向的力的平衡方程,簡(jiǎn)化以后,略去微量,得到:

122

噩V印(XJ)=/)-4(XJ)

’"瞅個(gè)方程,兩個(gè)未知數(shù),要求解方程,必須建立地基反力與薄板撓度間的關(guān)系,

%此,必須對(duì)地基變形進(jìn)行假設(shè)。

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

?1、文克勒地基板荷載應(yīng)力分析(威氏公式)*火了解

>1)文克勒地基

以反應(yīng)模量K表征的彈性地基,它假設(shè)地基上任一點(diǎn)的反力僅同該點(diǎn)的撓度成正

比,而與其他點(diǎn)無關(guān),即地基相當(dāng)于由互不相聯(lián)系的彈簧組成,它因首先由捷克工

程師文克勒提出而得名,也稱為K地基、彈簧地基。

y)=Kw(x,y)

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

2)三個(gè)車輪荷位

?荷載中心處板底;

3)最大彎拉應(yīng)力位置?荷位下板底;

,板表面距板角點(diǎn)X1的分角線上

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

4)威斯特卡德早期應(yīng)力計(jì)算公式

*①板中荷位:lpp/2

cr.=1.1(1+//c)(lg-+0.2673)-;w.=------

Rh3D

當(dāng)荷載圓半徑較小,與板厚相差不大時(shí),板受力接近厚板,需修正,即:

Rv0.5h時(shí),用當(dāng)量計(jì)算半徑b代替R,b=J,6R2+廣-065h

I,②板邊荷位

IP1P

Oe=2.116(1+0.54〃,.)(lg—+0.08975)——;川《=7(1+0?4〃c)—;

Rhy/6KI

③板角荷位

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

5)威斯特卡德公式的試驗(yàn)修正公式

?①角隅修正

威氏公式是理論推導(dǎo)得來的,與實(shí)際情況有出入。美國1930年在阿靈頓進(jìn)行了

試驗(yàn)路,對(duì)公式進(jìn)行了修正。

板體與地基緊密接觸時(shí),不修正,理論值近似于實(shí)測(cè)值;

板底脫空時(shí),實(shí)測(cè)比計(jì)算大30%~50%,需修正,Kelly提出板角修正式:

,R[2P

九=3[1-(-)-]—

!-②板邊修正Ih

地基保持接觸時(shí),不修正;而與地基脫空時(shí),Kelly修正式:

/1RP

2.H6(1+0.54^J(lg—+-1g——)—

R42.54h

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

5)威斯特卡德公式的試驗(yàn)修正公式

?③板中修正

實(shí)測(cè)板中應(yīng)力小于理論值,說明地基不完全符合文克勒地基的假定;

Eh/21P

%=0.275(1+41也^--54.54(-)C

RbL)h2

④應(yīng)力表達(dá)通式

文克勒地基計(jì)算結(jié)果與地基的承載能力的取值有關(guān)

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

?2、彈性半空間體地基板的荷載應(yīng)力分析**了解

D彈性半空間地基

是以彈性模量和泊松比表征的彈

性地基,假設(shè)地基為一各向同性的彈

性半無限體,在荷載作用下其頂面上

任一點(diǎn)的撓度不僅同該點(diǎn)的壓力有關(guān),

也同其它各點(diǎn)的壓力有關(guān)。

S

露據(jù)Hogg理論:無限大圓板上作用軸對(duì)稱豎向荷載q(r)時(shí),豎向位移表達(dá)式:

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

?3、水泥路面板的荷載應(yīng)力有限元分析

D水泥混凝土路面荷載應(yīng)力的有限元分析特點(diǎn)

/①可以按板塊的實(shí)際大小求解有限尺寸板,從而消除無限大半的

假設(shè)所帶來的誤差;

/②可以考慮各種荷載狀況(包括荷載組合和荷載位置);

延置可以考慮板的實(shí)際邊界條件,如接縫的傳荷能力、板和地基的

藤空。

V霸可以得到整個(gè)板體的應(yīng)力和位移場(chǎng),從而全面了解板的受力。

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

2)水泥混凝土路面荷載應(yīng)力的有限元分析結(jié)果

O

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

?4、彈性地基雙層板的荷載應(yīng)力分析

1)上下層完全分離

)=*n萬2比

L22

£“2。1f-------7*12(1-//,)12(1-^)

T102J)=2+2

q一

01紇2喘J&01/%(自0J十)02)2

ZnE.h

02)上下層完全結(jié)合區(qū)=~近12十4(Ec\/ioi+及2A02)

L,3

22

3"2點(diǎn)目Eh+2Ehh+E.h.

1111,22

;0Ji/j_°2c+凡之)

l/3

=1231DA

%,\Et)

<7r£T

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

?5、水泥混凝土路面的溫度應(yīng)力分析

>1)脹縮應(yīng)力:溫度均勻變化時(shí)產(chǎn)生.脹縫、縮縫來解決

>2)無限大板的翹曲應(yīng)力

?板內(nèi)任一點(diǎn)在溫差影響下的應(yīng)變:

a)

1,、

h

1z、

?b)

I?板中部受溫£陽垢禰國板中心點(diǎn)不產(chǎn)生平面位移,8x=Sy=0,因此:

Ea^t

^=^y=--

1—4

?板縱向邊緣中部或窄長(zhǎng)板,ex=o,ay=o,因此:

=-Eca^t

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

A3)有限尺寸板的翹曲應(yīng)力

/當(dāng)氣溫變化較快時(shí),由于混凝土板導(dǎo)熱性能差,在板內(nèi)產(chǎn)生溫度差,當(dāng)

氣溫升高時(shí)板中部有隆起趨勢(shì),當(dāng)氣溫降低時(shí)板邊緣和角隅有翹起趨勢(shì)。

由于板的自重、地基反力和相鄰板的約束作用,使部分翹曲變形受阻,從

投板內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力,這種應(yīng)力即稱為水泥混凝土板的翹曲應(yīng)力。

/威斯特卡德對(duì)文克勒地基的作進(jìn)一步假定來計(jì)算溫度應(yīng)力:1)溫度沿板

呈線性變化;2)板與地基始終保持接觸;3)不計(jì)板自重。

喘限尺寸板,沿板長(zhǎng)和板寬方向上的翹曲應(yīng)力解答(板長(zhǎng)L,板寬B):

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

>4)溫度線性分布時(shí)

翹曲應(yīng)力

溫度沿板斷面呈線性變化

紇a/VCx+/icCy

21-偌

EcOhtCy+

%=

1—工

Ea\t

%c~Cx

板邊中點(diǎn):

3

(1-〃)

■彈性半空間體地基時(shí):I%耳

心(1-屋)

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

>5)溫度非線性分布時(shí)翹曲應(yīng)力計(jì)算

對(duì)于較厚的板,采用溫度沿板斷面呈直線分布的假設(shè),即按板頂和板底的溫度

差確定的溫度梯度計(jì)算的溫度翹曲應(yīng)力,會(huì)得到偏大的溫度翹曲應(yīng)力值。為此,

應(yīng)考慮由于溫度的非線性分布而引起的內(nèi)應(yīng)力。我國規(guī)范的溫度應(yīng)力計(jì)算:

ccEhT

---------B

tmX

2

*3.0.8最大溫度悌度標(biāo)準(zhǔn)值Tt

公路自然區(qū)劃n,v01IV、V1vn

最大溫度梯度(電/m)83-8890r外86-9293-98

注:海拔高時(shí),取高值;濕度大時(shí),取低值,

第三節(jié)水泥路面的應(yīng)力分析

>5)溫度非線性分布時(shí)翹曲應(yīng)力計(jì)算

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度**了解

?1、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)

-整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定

的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。

?2、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分類

-(1)承載力極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力,出現(xiàn)疲

勞破壞或不適于繼續(xù)承載的變形。

I-(2)正常使用極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性

能的某項(xiàng)規(guī)定限值。

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

?3、結(jié)構(gòu)可靠性的含義

-結(jié)構(gòu)可靠性是結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間(設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期)內(nèi)、規(guī)定條

件(正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù))完成預(yù)定功

能的能力。

-其功能要求為:⑴安全性;(2)適用性;(3)耐久性。

-當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過承載能力極限狀態(tài),就可能產(chǎn)生以

下后果(1)由于材料強(qiáng)度不夠而破壞,或因疲勞而破

壞;(2)產(chǎn)生過大的塑性變形而不能繼續(xù)承載,結(jié)構(gòu)

或構(gòu)件喪失穩(wěn)定;(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系。超過這

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

/結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常'

使用的情況下可能出現(xiàn)的各種作

結(jié)安全性用,在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生

■時(shí)及發(fā)生后,結(jié)構(gòu)仍能保持必需

構(gòu)I的整體穩(wěn)定性,示致發(fā)生倒塌。

結(jié)構(gòu)在正常使用期間應(yīng)具有良好的工作

臺(tái)匕適用性性能。如,不發(fā)生過大變形、振幅、過

矍■寬裂縫等,以免影響正常使用。

結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下應(yīng)

耐久性具有足夠的耐久性能,以保證結(jié)構(gòu)能

夠正常使用到預(yù)定的設(shè)計(jì)使用期限。

\_______________

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

能夠滿足功能要求

可靠

*可靠度

特定狀態(tài)極限狀態(tài)

?結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)使?結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)

件達(dá)到最大承用件達(dá)到正常使

載能力或不適極用或耐久性的

于繼續(xù)承載的限某項(xiàng)規(guī)定限值

態(tài)

變形時(shí)的狀態(tài)態(tài)時(shí)的狀態(tài)

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

?4、正態(tài)分布概率密度曲線有三個(gè)數(shù)字特征

-1)平均值2)標(biāo)準(zhǔn)差p--------:

E吃IE(4-七)

平均值:N=金—;標(biāo)準(zhǔn)差:------------

nVn—1

一3)變隧CT

C

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

-4)正態(tài)分布的概念

?正態(tài)分布的概率密度函數(shù):

1一(X—14)

/(X)=b)=-exp

2

V2兀b2cr

(J

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

5結(jié)構(gòu)上的使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效

“作用”F應(yīng)(內(nèi)力、變形等)的

各種原因的總稱

y

是指能夠引起結(jié)構(gòu)

直接作用間接作用外加變形和約束變

形,從而產(chǎn)生內(nèi)力

效應(yīng)的各種原因。

_是指直接以力的不同集結(jié)形式

硬(集中力或均布力)施加在結(jié)構(gòu)

上的作用,通常也稱為荷載。

bo______________________)

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

?6、結(jié)構(gòu)可靠性

引入結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)

Z=R-S=抗力一作用

則也服從正態(tài)分布,并有以下

計(jì)算式子成立:

Nz_從R-

失效概率(用

Pf=(Zv0)=Pf表示)

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

?7、水泥混凝土路面可靠度的定義

-定義:在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),在環(huán)境條件和荷載

作用下,路面能夠發(fā)揮其預(yù)期功能的概率。

-我國水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法:路面板的車輛荷載疲

勞應(yīng)力及溫度疲勞應(yīng)力之和小于混凝土的極限抗折強(qiáng)

XQr+%)W/匕——可靠度系數(shù)

力「——行車荷載疲勞應(yīng)力(MPa)

匕(%心+小)5r——溫度梯度疲勞應(yīng)力(MPa)

fr——水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)

-公式左胡三項(xiàng)分別代表:可靠唐系數(shù)、荷載病苦應(yīng)力

第四節(jié)路面結(jié)構(gòu)的可靠度

?8、水泥混凝土路面可靠度的概念

*:路面結(jié)構(gòu)的疲勞壽命

y:設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載R=P(NRNN)

第五節(jié)水泥路面的設(shè)計(jì)參數(shù)

?1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、目標(biāo)可靠度和目標(biāo)可靠度指標(biāo)

表3.0.1可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

公路等級(jí)高速級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)

一級(jí)二級(jí)

――一三級(jí)

30201510

m標(biāo)可靠度(%)9590858070

I目除可靠指標(biāo)L641.281.040.840.52

>2、面板與基層間的摩阻系數(shù)

表E.0.3-3混凝土面層與基層間摩阻系數(shù)經(jīng)驗(yàn)參考值

基層材科電值范囹代表值

級(jí)配碎石、繪配麻石或碎礫石0.5-4.02,5

跖育昵盤上瀝有碎石2.5-157.5

無機(jī)拮合科密定粒料35-138.Q

我混itLL變壓很凝J.3.0-208.5

注:當(dāng)基層不是瀝青混合料.但基層與圓層間設(shè)置前聲滴層時(shí),厚班果敢技照所育泥臺(tái)料藥層時(shí)透取

第五節(jié)水泥路面的設(shè)計(jì)參數(shù)

A3、材料參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)的變異性范圍

表3.0.2變異系數(shù)仁的范圍

變異水平等級(jí)低中______電______

.水泥混凝土彎拉強(qiáng)度0.05Wc,這0.100.IO<c,WO.150.15<c,W0.20

基層頂面當(dāng)量回彈模盤0.15Wc,s0.250.25<c,wO.350.35<c,w0.55

1"-----------------------

水泥混凝土面層厚度0.02wc,W0.040.04<r,c0.060.06<c,w0.08

輪跡橫向分布系數(shù)

H__________

A.2.4車輛輪跡橫向分布系數(shù)

公路等級(jí)縱縫邊緣處

高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.17-0.22

行車道寬>7m0.34-0.39

二級(jí)及二級(jí)以下公路

行車道寬W7m0.54-0.62

第五節(jié)水泥路面的設(shè)計(jì)參數(shù)

?5、對(duì)應(yīng)于目標(biāo)可靠度的可靠度系數(shù)

表3.0.3可靠度系,

目標(biāo)可靠度(%)

變異水平等級(jí)

95菊8580

低1.20-1.331.047.08一

中1.33-1.501.16-1.231.08-L131.04^1,07

i高1.23-1.331.13-1.181.07-1.11

注:變異系數(shù)在表3.0.2所示的變化范圍的下限時(shí),可靠度系數(shù)取低值;上限時(shí),取高值。

第五節(jié)水泥路面的設(shè)計(jì)參數(shù)

?6、交通分級(jí)指標(biāo)

?3.0.7交通荷載分級(jí)

交通荷載等級(jí)極重特£重中等輕

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道承受設(shè)計(jì)

66

>1xI01X10-20002000-100100-3<3

軸載(lOOkN)累計(jì)作用次數(shù)A;(104)

麟人混凝土材料要求

表3?0.8水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

交通荷載等級(jí)極重、特重、重中等輕

水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)25.04.54.0

鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)26.05.55.0

第五節(jié)水泥路面的設(shè)計(jì)參數(shù)

A8、墊層要求

表3.0.9水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層最小防凍厚度(m)

當(dāng)?shù)刈畲蟊鶅錾疃龋╩)

路基干濕類型路基土類別

0.50-1.001.00-1.501.50-2.00>2.00

易凍脹土0.30-0.500.40-0.600.50-0.700.60-0.95

中濕路基

很易凍脹土0.40-0.600.50-0.700.60-0.850.70-1.10

易凍脹土0.40~0.600.50-0.700.60-0.900.75-1.20

潮濕路基

很易凍脹土0.45-0.700.55-0.800.70~1.000.80-1.30

注:1.易凍脹土——細(xì)粒土質(zhì)礫(GM、GC)、除極細(xì)粉土質(zhì)砂外的細(xì)粒土質(zhì)砂(SM、SC)、塑性指數(shù)小于12的黏質(zhì)土

(CL、CH)。

2.很易凍脹土一粉質(zhì)土(ML、MH)、極細(xì)粉土質(zhì)砂(SM)、塑性指數(shù)在12~22之間的黏質(zhì)土(CL)。

3.凍深小或填方路段,或基、墊層采用隔溫性能良好的材料.可采用低值;凍深大或挖方及地下水位高的路段,

或基、墊層采用隔溫性能稍差的材料,應(yīng)采用高值。

4.凍深小于0.50m的地區(qū),可不考慮結(jié)構(gòu)層防凍厚度。

第五節(jié)水泥路面的設(shè)計(jì)參數(shù)

A9、溫度梯度

表3.0.10最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值7;

公路自然區(qū)劃n,vmN、\l

最大溫度梯度(霓An)83-8890-9586-9293-98

注:海拔高時(shí).取高值;濕度大時(shí),取低值。

?10、水泥混凝土參數(shù)

E.O.3水泥混屣土設(shè)H參數(shù)經(jīng)驗(yàn)參考侑見表E.0.34-表E.O.3.3

表E.0.34水泥覆凝土強(qiáng)度和理性?!鲔茋垍⒖贾?/p>

本拉強(qiáng),度(Y1.52.02.53.015404.55.05.5

________

MPu11IS303049

機(jī)位篷度(川、)0.891.2!1.53LB62.202.542853.223.55

151821232541293133

表E.0.34水泥混凝土線耀聯(lián)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)參考值

******

?<cW脛玄鼠,巖I石或巖

9

火雙黑瓦上線秋系ti(ioK>1212101

第六節(jié)水泥路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

?1、水泥混凝土板

1)面板要求

面層類型適用條件

普通混凝土面層各級(jí)公路

連續(xù)配筋混凝土面層高速公路

■上面層與連續(xù)配筋混凝土或橫縫設(shè)傳力桿的普通

;翩土卜面層組成的復(fù)合式路面特重交通的高速公路

1

電碾壓混凝土面層

二級(jí)及二級(jí)以下公路、服務(wù)區(qū)停車場(chǎng)

標(biāo)高受限路段、收費(fèi)站、混凝土加鋪層

鋼纖維混凝土面層

和橋面鋪裝

服務(wù)區(qū)停車場(chǎng)、二級(jí)及以下公路橋頭引

8矩形或異形混凝土預(yù)制塊面層

道沉降未穩(wěn)定段

第六節(jié)水泥路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

?1、水泥混凝土板

2)厚度要求

表4.4.6水泥混凝土面層厚度的參考范圍

交通等級(jí)特重重

公路等級(jí)高速一級(jí)高速一級(jí)二級(jí)

變異水平等級(jí)低中中低中低中

面層厚度(mm)>260才250N244)270~240260?230250~220

交通等級(jí)中等輕

公路等級(jí)二級(jí)三,四級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)

變異水平等級(jí)高申宜中中

面層厚度(mm)240~210230-200220-200這230^220

第六節(jié)水泥路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

?1、水泥混凝土板

3)面板構(gòu)造深度要求

表4.5.7各級(jí)公路水泥混凝土面層的表面構(gòu)造深度(mm)要求

公路等級(jí)高速公路、一級(jí)公路二、三、四級(jí)公路

一般路段0.70-1.100.50-1.00

特殊路段0.80-1.200.60-1.10

注:1.特殊路段——對(duì)于高速和一級(jí)公路系指立交、平交或變速車道等處,對(duì)于其他等級(jí)公路系指急彎、陡坡、交叉

口或集鎮(zhèn)附近。

2.在年降雨量600mm以下的地區(qū),表列數(shù)值可適當(dāng)降低

第六節(jié)水泥路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

?2、基層

>1)基層要求:①剛度和穩(wěn)定性;②厚度要求;③基頂當(dāng)量回彈模量要求

>2)基層類型要求:

表4?4?2?1各交通荷載等級(jí)的基層材料類型

交通荷載等級(jí)基層材料類型

表4?4.2?2各交通荷載等級(jí)的底基層材料類型

貧混凝土、碾壓混凝土

極重、特重交通荷載等級(jí)底基層材料類型

瀝青混凝土

密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石級(jí)配碎石.水泥穩(wěn)定碎

重極重、特重.重

水泥穩(wěn)定碎石石,石灰、粉煤灰穩(wěn)定碎石

級(jí)配碎石寸

中等、輕

水泥穩(wěn)定碎石,石灰、粉煤灰穩(wěn)定碎石未篩分碎石.級(jí)配礫石,

中等、輕

I或不設(shè)

第六節(jié)水泥路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

?2、基層

>3)基層厚度要求

表4.3.5各類基層厚度的適宜范圍

基層類型厚度適宜的范圍(mm)

貧混凝土或碾壓混凝土基層120~200

水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層150-250

瀝青混凝土基層40-60

瀝青穩(wěn)定碎石基層80-100

級(jí)配粒料基層;150~20()

多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層100-140

瀝青穩(wěn)定碎石排水基層80~100

第六節(jié)水泥路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

?3、墊層

遇有下述情況時(shí),需在基層下設(shè)置墊層:

——季節(jié)性冰凍地區(qū),路面總厚度小于最小防凍厚度要求(表307)時(shí),其差值

應(yīng)以墊層厚度補(bǔ)足;

—水文地質(zhì)條件不良的土質(zhì)路塹,路床土濕度較大時(shí),宜設(shè)置排水墊層;

——路基可能產(chǎn)生不均勻沉降或不均勻變形時(shí),可加設(shè)半剛性墊層°

44、路基

基:1)干濕類型保證;2)填料;3)密實(shí)、穩(wěn)定和均勻

第七節(jié)我公路專級(jí)卜T安全等級(jí)1:公就日然區(qū)劃

文通詞有

設(shè)H鼬栽匕變鼻號(hào)

?1、設(shè)計(jì)流程吸以軸我尸。可靠發(fā)馥水甲

設(shè)計(jì)基址期內(nèi)路簟生層和基層|溫發(fā)樣?度乙

倒倒我累”?作

耳星調(diào)空及基數(shù)

用次數(shù)乂

初招路面結(jié)構(gòu)

|結(jié)構(gòu)特疝基fik”》,|;

"久)C,瓦等」

i.._.,,.,

ttit及極網(wǎng)軸找_!最大溫度|fft?LLi5til9:

臨界荷位荷梨應(yīng)力口應(yīng)力,川;應(yīng)強(qiáng)度M)

國度找方應(yīng)!

荷載疲勞應(yīng)力

|原數(shù)々力不致人

一向或次方應(yīng)力

依維生有能力可靠度!福度疲為

殳桁裁最大應(yīng)力

I折道系數(shù)4系數(shù)入I應(yīng)/鞏

a點(diǎn))?%.??

理論偏差和動(dòng)羲

影響容合系數(shù)《

第七節(jié)我國水泥路面設(shè)計(jì)方法

?2、荷載疲勞應(yīng)力分析

1)臨界荷位概念:最大荷載和溫度梯度綜合疲勞

損壞最大的位置-臨界荷位。皿

姒》

2)臨界荷位位置:混凝土板的縱向邊緣中部ftk

3)荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算

仁二kykfkQps

左〃一考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù),即應(yīng)力傳荷系數(shù);

B左/—考慮軸載累計(jì)作用次數(shù)的疲勞應(yīng)力系數(shù);

H化。一考慮偏載和動(dòng)荷載等因素對(duì)路面疲勞損壞綜合影響的系數(shù);

-bp—標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力。

第七節(jié)我國水泥路面設(shè)計(jì)方法

LoadTransfer=100%(Good)

接縫傳荷能力

第七節(jié)我國水泥路面設(shè)計(jì)方法

①各類接縫的傳荷系數(shù)及規(guī)范取值

接縫類型撓度傳荷系數(shù)Ew(%)應(yīng)力傳荷系數(shù)kj

設(shè)傳力桿脹縫>60<0.82

不設(shè)傳力桿脹縫50-550.84-0.86

設(shè)傳力桿縮縫

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