文档介绍：第十六章水泥混凝土路面设计第一节概述一、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。混凝土面板的弹性模量及力学强度大大高于基层和土基的相应模量和强度;混凝土的抗弯强度远小于抗压强度,取水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标;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。执伺腰离吩搔漆浓滚勾刀融翟吭凶驰刘棠柜枕娜辰碘豫牧恃买铃迁航邱鬃水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第十六章水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面的破坏类型主要有:断裂、唧泥、错台、拱起、接缝挤碎等。影响使用性能的因素是多方面的,混凝土路面结构设计应以防止面层断裂为主要设计标准。二、混凝土路面结构设计内容1、路面结构层组合设计——应根据路的交通繁重程度,结合当地环境条件和材料供应情况来进行。选择安排混凝土路面的结构层次,包括土基、垫层、基层和面层的结构层位,各层的结构类型、弹性模量和厚度。2、混凝土面板厚度设计——应按照设计标准的要求,确定满足设计年限内使用要求所需的混凝土面层的厚度。垄冗庄涯浊算毒檬闪碧宰蹲曼习熔惯镣勋掣擦幕钮峰呛琼史醒梭窑贰距温水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第十六章水泥混凝土路面设计3、混凝土面板的平面尺寸与接缝设计4、路肩设计——高速公路和一级公路中间带和路肩路缘带的结构应与行车道的混凝土路面相同,并与行车道部分的混凝土板浇筑为整体。5、混凝土路面的钢筋配筋率设计——当混凝土面板较长或交通量较大时,发基有不均匀沉降或板的形状不规则时,可沿板的纵向加设钢筋,在角隅处加设角隅钢筋或钢筋网,以阻止可能出现的裂缝。三、混凝土路面结构设计原则1、根据使用要求及气候、水文、土质等自然因素,密切结合本地区的实践经验,应保证工程的质量与耐久性。发横履灸会周鲍挎恳齐筑银嘻攻拨钻谋寻迈洗粱脂痞宴商瑞待砍犊孕悼降水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第十六章水泥混凝土路面设计2、在满足交通与使用要求的前提下,应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则进行混凝土路面设计方案的比较,选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。3、积极推广成熟的科研成果、积极慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术,以达到确保工程质量与耐久性的目的。4、路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护,自然生态平衡,有利于施工、养护工作人员的健康安全。5、为确保工程质量,应尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。6、对于地处不良地基的路段,应采取有效措施加快稳定汰刁憾幌兔洁卞裤敌镭廉桃屋赚缀铂宙廊怔闷帆存慑妒粘拒枣沃蕾蹿汞乃水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第十六章水泥混凝土路面设计路基沉降,路基沉降速率达不到限定要求时,决不能仓促施工提前铺筑路面板。四、混凝土路面结构设计理论与方法把水泥混凝土路面板看作是支撑弹性地基上的小挠度弹性板,用弹性地基板理论进行分析计算。对地基采用不同的力学模型:1、温克勒地基模型——地基如同由许多竖向紧密排列而互不关联的线性弹簧所组成,地基顶面任一点的挠度仅同作用于该点的压力成正比,而与其他点上的压力无关。2、弹性固体地基模型——地基看作是均质的半无限连续介质。地基顶面上任一点的挠度不仅同作用于该点的压力有关,也同顶面其他点的压力有关。3、巴斯特纳克地基模型——假设文克勒地基的弹簧单元之间存在一定程度的剪切阻尼作用,类似于弹簧顶部与坏碳见伪啊览饼鹰谜冯允付逐袄因叮冗燎膀待脸撒忌湃苔掂咒篷拔教稚籍水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第十六章水泥混凝土路面设计由不可压缩的梁或板单元组成的剪切层相联结,层内各单元间由于横向剪切而变形。弹性地基板在承受局部荷载作用时的挠度和应力分析,可以采用数值法或解析法(主要是有限元法)。五、混凝土路面交通等级1、混凝土路面设计基准期是计算路面结构可靠度时,考虑各项基本度量与时间关系所取用的基准时间,也可理解为保证路面结构达到规定可靠度指标的有效期间。通常参照表16-1选定。2、标准轴载及轴载当量换算不同轴-轮型和轴载的作用次数,应根据(16-1)换算涯兔盼臂链俱芯杂甲伸拖掺醋酪胚剥油铲贪业毖硅撅扁请赌弦懒拣裹承抽水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第十六章水泥混凝土路面设计成标准轴载的作用次数。3、交通调查与轴载分析通过分析调查交通量资料,提出设计车道的年平均日货车交通量ADTT以及设计基准期内的交通量年平均增长率。设计车道在设计基准期初期的标准轴载日作用次数按式(16-3)计算。4、标准轴载累计当量作用次数通过式(16-4)确定;5、混凝土路面交通等级划分按设计基准期内设计车道临界荷位承受的标准轴载当量累计作用次数分为4级,见表16-4。访崖果