水泥混凝土路面
结构厚度计算
设计内容 : 新建单层水泥混凝土路面设计公路等级 : 一级公路
变异水平的等级 : 低级
可靠度系数 : 1.16
面层类型 : 普通混凝土面层
1.交通荷载分析
序号路面行驶前轴数前轴重后轴数后轴重拖挂部分
拖挂部分交通量
车辆名称 (kN) (kN) 的轴数
轴重(kN)
1 标准轴载 0 0 1 100 0 0 7602
序号分段时间(年) 交通量年增长率
1 5 4.9 ％
2 10 6.66 ％
3 5 4.02 ％
4 10 3.
5 ％
行驶方向分配系数 .5 车道分配系数 .5
轮迹横向分布系数 .22
设计轴载 100 kN
最重轴载 180 kN
路面的设计基准期 : 30 年
设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数 : 1.071584E+07 路面承受的交通荷载等级 :重交通荷载等级
混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弹性模量31000 MPa
混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划Ⅳ
面层最大温度梯度 88 ℃/m 接缝应力折减系数 .87
混凝土线膨胀系数 7 10-6/℃
基(垫)层类型----新建公路路基上修筑的基(垫)层
2.路面结构参数
1总则 1．0．1 为适应交通运输发展和公路建设的需要，提高水泥混凝土路面的设计质量和技术水平，保证工程安全可靠、经济合理，制定本规范。 1．0．2 本规范适用于新建和改建公路和水泥混凝土路面设计。1．0．3 水泥混凝土路面设计方案，应根据公路的使用任务、性质和要求，结合当地气侯、水文、土质、材料、施工技术、实践 经验以及环境保护要求等，通过技术经济分析确定。水泥混 凝土路面设计应包括结构组合、材料组成、接缝构造和钢筋 配制等。水泥混凝土路面结构应按规定的安全等级和目标可 靠度，承受预期的荷载作用，并同所处的自然环境相适应， 满足预定的使用性能要求。 1．0．4 水泥混凝土路面设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2．1 术语 2．1．1 水泥混凝土路面cement concrete pavement 以水泥混凝土做面层（配筋或不配筋）的路面，亦称刚性路面。 2．1．2 普通混凝土路面plain concrete pavement 除接缝区和局部范围外面层内均不配筋的水泥混凝土路面，亦称素混凝土路面。
2．1．3 钢筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。 2．1．4 连续配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement 面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面。 2．1．5 钢纤维混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。 2．1．6 复合式路面composite pavement 面层由两层不同类型和力学性质的结构层复合而成的路面。 2．1．7 水泥混凝土预制块路面concrete block pavement 面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。 2．1．8 碾压混凝土roller compected concrete 采用振动碾压成型的水泥混凝土。 2．1．9 贫混凝土lean concrete 水泥用量较低的水泥混凝土。 2．1．10 设计基准期限design reference period 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。 2．1．11 安全等级safety classes
原始资料 公路自然区划：Ⅱ区 公路等级：二级公路 路基土质：粘质土 路面宽度(m)：9 初期标准轴载：2100 交通量平均增长： 5 板块厚度(m)：0.22 基层厚度(m)：0.18 垫层厚度(m)：0.15 板块宽度(m)： 4.5 板块长度(m)： 5 路基回弹模量：30 基层回弹模量：1300 垫层回弹模量：600 基层材料性质：柔性 纵缝形式：设拉杆平缝 温度应力系数： 4.5 计算类型：普通水泥混凝土路面厚度计算 二、交通分析 根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P6表3.0.1《可靠度设计标准》，本道路的等级为二级公路，故设计基准期为20年，安全等级为三级。由公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38表A.2.2《车辆轮迹横向分布系数》，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取.39。，交通量的年增长率为5%。按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38公式A.2.2计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：Ne=Ns*[(1+gr)^t-1]*365*η/gr=9884571次 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P7表3.0.5《交通分级》可确定轴载等级为：重交通等级。 三、初拟路面结构 初拟水泥混凝土路面厚度为：0.22m，基层选用柔性材料，厚度为0.18m，垫层厚度为 0.15m。水泥混凝土面板长度为：5m，宽度为4.5m。纵缝为设拉杆平缝。 四、路面材料参数确定 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P8表3.0.6《混凝土弯拉强度标准值》可确定混凝土弯拉强度标准值为：5MPa。根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P53表F.3《水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值》可确定弯拉弹性模量为31000MPa。 路基回弹模量选用：30MPa。基层回弹模量选用1300MPa。垫层回弹模量选用600MPa。 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P40公式B.1.5计算基层顶面当量回弹模量如下： Ex=(h1*h1*E1+h2*h2*E2)/(h1*h1+h2*h2)=1013(MPa) Dx=E1*h1^3/12+E2*h2^3/12+(h1+h2)^2/4*(1/(E1*h1)+1/(E2*h2)^(-1))=2.57(MN-m)
水泥砼路面的接缝构造与布置 水泥混凝土路面的横向接缝 （1）横向接缝 ①缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则的裂缝。 ②胀缝：保证板在温度升高时能部分伸张，从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。 ③施工缝：因施工不连续，暂时停止施工时要设置施工缝。常设置在缩缝、胀缝位置处，必须添加传力钢筋，保证纵向整体性。 （2）横缝的构造与设置 ①胀缝的构造 胀缝是贯通接缝、缝宽达到20mm左右、虽然设置传力杆，但是由于不断的伸长与收缩，再加上荷载的作用，是水泥混凝土最薄弱的环节。目前只在结构物位置设置胀逢，设置胀逢的数量与水泥混凝土路面长度没有关系。 ②缩缝的构造
（a）假缝型（b）假缝+传力杆（c）企口缝+传力杆 缩缝间距一般4～6m，同板长，根据气温状况、地质水文情况选择。如：5m×4m的板块，按5m固定间距设置缩缝。 ③施工缝的构造 施工缝一般尽量选择在胀缝、缩缝处设置，构造与重交通的缩缝构造（b）相似，或者选用企口缝。 （3）横向接缝的间距按面层类型和厚度选定 ①普通混凝土面层一般4-6m，面板的长宽比不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25平方米； ②碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般6-10m ； ③钢筋混凝土面层一般6-15m。 3、水泥混凝土路面的纵向接缝 （1）纵缝的构造与设置 纵缝：平行于行车方向的接缝，用来控制路面板因翘曲应力与荷载应力共同作用下产生不规则的纵向裂缝。 原因：①混凝土摊铺机仅能摊铺一个车道宽度，纵缝做成真缝形式（平头缝） ②混凝土摊铺机全路幅摊铺，摊铺宽度两侧做成真缝；摊铺宽度范围内按照车道宽度设置纵缝，做成假缝或者企口缝； （2）纵缝的位置 ①根据路面设计宽度，按3～4.5m设置，一般等间距。 ②一般选择在车道标线处；靠近中央分隔带的内侧车道，路缘带与车道间不另设纵缝；外侧车道，纵缝外移路缘带宽度； （3）拉杆的设置 ①拉杆：指用于纵缝，以保证板块间沿道路横向的联系为主要目的设置的钢筋。一般采用长度50-70cm、直径18-20mm、间距1.0-1.5m螺纹筋。
水泥混凝土路面基层的作用是什么［工程施工技术］收藏转发 至天涯微博 悬赏点数10该提问已被关闭6个回答 匿名提问2009-01-06 23:22:10 水泥混凝土路面基层的作用是什么 防护加固作用，符： 水泥混凝土路面面层混凝土的施工工艺 混凝土板的施工工艺为安装模板、安设传力杆、混凝土拌和与运输、混凝土摊铺和振捣、表面修整、接缝处理、混凝土养护和填缝。 1、安装模板 模板宜采用钢模板，弯道等非标准部位以及小型工程也可采用木模板。模板应无损伤， 有足够的强度，内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直，局部变形不得大于3mm，振捣时模板横向最大挠曲应小于4mm，高度应与混凝土路面板厚度一致，误差不超过±mm，纵缝模板平缝的拉杆穿孔眼位应准确，企口缝则其企口舌部或凹槽的长度误差为钢模板±m m，木模板塑mm。 2、安设传力杆 当侧模安装完毕后，即在需要安装传力杆位置上安装传为杆。 当混凝土板连续浇筑时，可采用钢筋支架法安设传力杆。即在嵌缝板上预留园孔，以便传力杆穿过，嵌缝板上面设木制或铁制压缝板条，按传力杆位置和间距，在接缝模板下部做成倒U形槽，使传力杆由此通过，传力杆的两端固定在支架上，支架脚插入基层内。 当混凝土板不连续浇筑时，可采用顶头木模固定法安设传为杆。即在端模板外侧增加一块定位模板，板上按照传为杆的间距及杆径、钻孔眼，将传力杆穿过端模板孔眼，并直至外侧定位模板孔眼。两模板之间可用传力杆一半长度的横木固定。继续浇筑邻板混凝土时，拆除挡板、横木及定位模板，设置接缝板、木制压缝板条和传力杆套管。 3、摊铺和振捣
对于半干硬性现场拌制的混凝土一次摊铺容许达到的混凝土路面板最大板厚度为 22 24cm ；塑性的商品混凝土一次摊铺的最大厚度为26cm 。超过一次摊铺的最大厚度时， 应 分两次摊铺和振捣，两层铺筑的间隔时间不得超过3Omin ，下层厚度约大于上层，且下层厚度为 3/5 。每次混凝土的摊铺、振捣、整平、抹面应连续施工，如需中断，应设施工缝，其位置应在TRANBBS 设计规定的接缝位置。振捣时，可用平板式振捣器或插入式振捣器。 施工时，可采用真空吸水法施工。其特点是混凝土拌合物的水灰比比常用的增大5%?10% ，可易于摊铺、振捣，减轻劳动强度，加快施工进度，缩短混凝土抹面工序，改善混凝土的抗干缩性、抗渗性和抗冻性。施工中应注意以下几点: 1) 真空吸水深度不可超过30cm 。 2) 真空吸水时间宜为混凝土路面板厚度的1.5 倍(吸水时间以min 计，板厚以cm 计)。 3) 吸垫铺设，特别是周边应紧贴密致。开泵吸水一般控制真空表lmin 内逐步升高到4 00?500mmHg，最高值不宜大于650?700mgHg，计量出水量达到要求。关泵时，亦逐渐减少真空度，并略提起吸垫四角，继续抽吸10?15s，以脱尽作业表面及管路中残余水。 4) 真空吸水后，可用滚杠或振动梁以及抹石机进行复平，以保证表面平整和进一步增强板面强度的均匀性。 4、接缝施工 纵缝应根据设计文件的规定施工，一般纵缝为纵向施工缝。拉杆在立模后浇筑混凝土之前安设，纵向施工缝的拉杆则穿过模板的拉杆孔安设，纵缝槽宜在混凝土硬化后用锯缝机锯切；也可以在浇筑过程中埋人接缝板，待混凝土初凝后拔出即形成缝槽。 锯缝时，混凝土应达到5?10Mpa 强度后方可进行，也可由现场试锯确定。横缩缝宜在混凝土硬结后锯成，在条件不具备的情况下，也可在新浇混凝土中压缝而成。 锯缝必须及时，在夏季施工时，宜每隔3? 4 块板先锯一条，然后补齐；也允许每隔3?4块板先压一条缩缝，以防止混凝土板未锯先裂。 横胀缝应与路中心线成90°，缝壁必须竖直，缝隙宽度一致，缝中不得连浆，缝隙下部设胀缝板，上部灌封缝料。胀缝板应事先预制，常用的有油浸纤维板(或软木板)、海绵橡胶
水泥混凝土路面设计计算案例 一、设计资料 某公路自然区划Ⅱ区拟新建一条二级公路，路基为粘性土，采用普通混凝土 路面，路面宽为9m ，经交通调查得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数 为2100次，试设计该路面厚度。 二、设计计算 （一）交通分析 二级公路的设计基准期查表10-17为20年，其可靠度设计标准的安全等级 查表10-17为三级，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表10-7取0.39取交 通量年增长率为5％. 设计基限期内的设计车道标准荷载累计作用次数按式（10-3）计算： 6 2010885.939.005 .0365]1)05.01[(2100365]1)1[(?=??-+?=?-+?=ηr t r s e g g N N 由表10-8可知，该公路属于重交通等级。 （二）初拟路面结构 相应于安全等级为三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级 和中级变异水平，查表10-1初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层选用水泥 稳定粒料（水泥用量5％），厚度为0.18m 。垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定 土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m ，长5m 。纵缝为设计拉杆平缝（见图10-8 （a ）），横缝为设计传力杆的假缝（见图10-5（a ））。 （三）路面材料参数确定 查表10-11、表10-12，取重交通等级的普通混凝土面层弯拉强度标准值为 5.0MPa ，相应弯拉弹性模量为31GPa 。 根据中湿路基路床顶面当量回弹模量经验参考值表10-10，取路基回弹模量 为30MPa ，根据垫层、基层材料当量回弹模量经验参考值表10-9，取低剂量无 机结合料稳定土垫层回弹模量为600MPa ，水泥稳定粒料基层回弹模量为 1300MPs 。 按式（10-4）-（10-9），计算基层顶面当量回弹模量如下： )(101315.018.015.060018.01300222 222 2122 2121MPa h h E h E h E =+?+?=++ ) (57.2)15 .0600118.013001(4)15.018.0(1215.060018.01300)11(4)(122123312 21122132311m MN h E h E h h h E h E Dx ?=?+?++?+?=++++=--
沥青混凝土路面厚度检测 规范《公路工程质量检验评定标准》（JTG80（1）-2004） 《公路路基路面现场测试规程》（JTG-E60-2008） 路面厚度总厚度≤60mm时，允许偏差分别为-5mm和-10mm；总厚度>60mm时，允许偏差分别为-8%和-15%的总厚度，H为总厚度(mm)。前一数值为代表值，后一数值为合格值要求。 按双车道每200m检测一个点进行。 检测方法：采用100mm取芯机取芯（如仅测厚度，可采用50mm取芯机取芯），必须取至芯样底部，取出芯样后用正十字形标记在芯样表面标记，并从正十字开标记端部测量该芯样的4个厚度，取平均值为该芯样厚度（精确至1mm）。 芯样检测完成后的数值处理按以下附录进行。 附录H 路面结构层厚度评定 H.0.1评定路段内路面结构层厚度按代表值和单个合格值的允许偏差进行评定。 H.0.2按规定频率，采用挖验或钻取芯样测定厚度。 H.0.3厚度代表值为厚度的算术平均值的下置信界限值，即： 式中：X L——厚度代表值(算术平均值的下置信界限)； X——厚度平均值； S——标准差； n——检测点数； t?——t分布表中随测点数和保证率(或置信度?)而变的系数，可查附表B。 采用的保证率： 高速、一级公路：基层、底基层为99％，面层为95％。 其他公路：基层、底基层为95％，面层为90％。 H.0.4当厚度代表值大于等于设计厚度减去代表值允许偏差时，则按单个检查值的偏差不超过单点合格值来计算合格率；当厚度代表值小于设计厚度减去代表值允许偏差时，相应分项工程评为不合格。 代表值和单点合格值的允许偏差见第7章各节实测项目表。 H.0.5沥青面层一般按沥青铺筑层总厚度进行评定，高速公路和一级公路分2～3层铺筑时，还应进行上面层厚度检查和评定。 附表B t n
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例 内容提要本文主要把《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）中的计算每个示例，加上标题、要点、提示，便于学习和查阅。 关键词公路水泥混凝土路面设计规范计算示例 示例1 粒料基层上混凝土面板厚度计算 （1）二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74.8×10次中等交通荷载等级 （2）板底当量回弹模量值 Et=120 MPa; （3）设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN ； （4）设计厚度0.25m=计算厚度0.24m+0.01m ； 示例 2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算 （1）一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×10次重交通荷载等级； （2）板底当量回弹模量值 Et=125 MPa； （3）设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN； （4）由面板、半刚性基层的弯曲刚度，求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力（下层板温度应力不需计算）； （5）设计厚度0.27m=计算厚度0.26m+0.01m ； 示例 3 碾压混凝土基层上混凝土面板厚度计算 （1）一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=3.186×10次特重交通荷载等级；
（2） 板底当量回弹模量值 Et=130 MPa ； （3） 设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=250 KN ； （4） 由面板、半刚性基层的弯曲刚度，求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、 温度应力（下层板温度应力不需计算）； （5） 面层与基层竖向接触刚度 设夹层取 3000 MPa,不设夹层按式（B.5.2-5）计算； （6） 设计厚度0.31m=计算厚度0.30m+0.01m ； 示例 4 面层复合板的厚度计算 要点（复合板模型） （1） 一级公路 设计轴载累计作用次数 Ne=400×10次 重交通荷载等级； （2） 板底当量回弹模量值 Et=110 MPa ； （3） 设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN ； （4） 先计算出复合板的等效弯曲刚度c D ~、c h ~ 等效厚度、半刚性基层板的弯曲刚度b D 、路面结构总 想对刚度半径g r ，再计算复合板的荷载、温度应力； （5） 计算厚度0.08m 的橡胶水泥混凝土与0.17m 的普通混凝土复合而成的面层满足要求。 示例 5 旧混凝土路面上加铺沥青混凝土设计 要点：复合式面板，沥青上面层的作用主要是提供路面的表面使用功能，并有一定承载作用，通过分析增加40mm 沥青上面层方可减小10mm 混凝土下面层厚度。混凝土板是主要承载层，其作用类似于普通混凝土面层，这是计算分析及设计的主要着眼点。通过对有沥青上面层的混凝土板的三维有限元法分析，得出了荷载应力与温度应力的修正公式及有关计算系数，并绘制出计算诺模图。计算时，应先求无沥青上面层时混凝土板的应力，之后再考虑沥青上面层的影响，从而得到有沥青上面层的混凝土板的荷载应力和温度应力。 （1） 已建一级公路剩余设计基准期30年内设计车道设计荷载累计作用次数Ne=3.73×10次 重交 通荷载等级； （2） 设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=200 KN ; （3） 旧路通车10年，再设计使用年限30年，是由于沥青加铺层保护作用，可再使用30年； （4） 经计算，所选沥青混凝土加铺层厚度（0.1m ），使得旧混凝土面层不仅可以承受设计基准期内 荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，也可以承受最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。 示例 6 连续配筋混凝土路面配筋设计
水泥混凝土路面厚度计算书 1 轴载换算 表1.1 日交通车辆情况表 ∑==n i i i i s P N N 1 16)100(δ 其中i δ为轴-轮系数，单轴-双轮组时，1=i δ，单轴-单轮时，按下式计算： 43.031022.2-?=i i P δ 双轴-双轮组时，按下式计算： 22.051007.1--?=i i P δ 三轴-双轮组时，按下式计算： 22.081024.2--?=i i P δ 表1.2 轴载换算结果表
2 确定交通量相关系数。 2.1 设计基准期内交通量的年平均增长率。 可按公路等级和功能以及所在地区的经济和交通发展情况，通过调查分析，预估设计基准期内的交通增长量，确定交通量年平均增长率γ。取%5=γ。 2.2车辆轮迹横向分布系数η 表2.1 车辆轮迹横向分布系数η 0.54～0.62 注：车道或行车道宽或者交通量较大时，取高值；反之，取低值。由规范得：二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，取39.0=η。 ⒊ 计算基准期内累计当量轴次。 设计基准期内水泥混凝土面层临界荷位处所承受的标准轴载累计作用次数，可按下式计算确定。 [] ηγ γ365 1)1(?-+?= t s e N N 代入数据得[] 62010926.339.005 .0365 1)05.01(834?=??-+?= e N 次
属重交通等级。 4 初拟路面结构。 由规范得，相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级，查规范初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚0.18m 。垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m,长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝 为设传力杆的假缝。 5 路面材料参数确定。 根据规范，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为 5.0MPa ，相应弯拉弹性模量标准值为 31GPa 。 路基回弹模量取30MPa 。低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa ，水泥稳定粒基层回弹模量取1300MPa 。 6 计算荷载疲劳应力。 新建公路的基层顶面当量回弹模量和基层当量厚度计算如下： MPa h h E h E h E x 101315 .018.015.060018.013002 22 2222122121=+?+?=++= 1 2 211221322311)11(4)(12-++++=h E h E h h h E h E D x 1 233)15 .0600118.013001(4)15.018.0(1215.06001218.01300-?+??++?+?= m MN ?=57.2 m E D h x x x 312.01013/57.212)12( 3 3/1=?== 293.4)301013(51.1122.6)(51.1122.645.045.00=?????? ?-?=?? ????-=--E E a x 792.0)30 1013(44.11)( 44.1155 .055.00=?-=-=--E E b x
公路水泥混凝土路面设计新规混凝土板厚度计算示例 容提要本文主要把《公路水泥混凝土路面设计规》（JTG D40-2011）中的计算每个示例，加上标题、要点、提示，便于学习和查阅。 关键词公路水泥混凝土路面设计规计算示例 示例1 粒料基层上混凝土面板厚度计算 要点（弹性地基单层板模型） 序号路面结构厚度（m）备注 1 普通水泥混凝土面层0.23 Fr=4.5 MPa 2 级配碎石0.20 E=300 MPa 3 路基:低液限黏土查表E.0.1-1 E=80 MPa 距地下水位1.2m，查表E.0.1-2 湿度调正系数0.75 路床顶综合回弹模量 E=80×0.75=60 MPa （1）二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74.8×10次中等交通荷载等级 （2）板底当量回弹模量值 Et=120 MPa; （3）设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN ； （4）设计厚度0.25m=计算厚度0.24m+0.01m ；
示例 2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算 要点（弹性地基双层板模型） 序号路面结构厚度（m）备注 1 普通水泥混凝土面层0.26 Fr=5.0 MPa 2 水泥稳定砂砾0.20 E=2000 MPa 3 级配砾石0.18 E=250 MPa 4 路基:低液限粉土查表E.0.1-1 E=100 MPa 距地下水位1.0m，查表E.0.1-2 湿度调正系数0.80 路床顶综合回弹模量 E=100×0.80=80 MPa （1）一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×10次重交通荷载等级； （2）板底当量回弹模量值 Et=125 MPa； （3）设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN； （4）由面板、半刚性基层的弯曲刚度，求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力（下层板温度应力不需计算）； （5）设计厚度0.27m=计算厚度0.26m+0.01m ；
水泥混凝土路面设计 1标准轴载交通量分析 高速公路设计基准期为30 年，安全等级为一级，我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100。凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为： 16 1 ( )100 n i s i i i p N N α== ∑ 式中： s N — 100KN 的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； i P — 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN ）； n — 轴型和轴载级位数； i N —各类轴—轮型i 级轴载的通行次i α—轴—轮型系数。 则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数:r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N 式中： e N — 标准轴载累计当量作用次数(日)； t — 设计基准年限； r g — 交通量年平均增长率，由材料知，r g =0.05； η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表1-2），取0.20。
表1-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数 公路等级 纵缝边缘处 高速公路、一级公路、收费站 0.17～0.22 二级及二级以下公路 行车道宽>7m 0.34～0.39 0.54～0.62 行车道宽≤7m 161 ()100n i s i i i p N N α==∑=511.835 r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N =e N 248× 104 因为交通量100×104＜248×104＜2000×104次，故可知交通属于重交通等级。 2拟定路面结构 由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级，根据高速公路重交通等级和低级变异水平等级查表16-17得初拟普通混凝土面层厚度大于240mm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽4m ，长4.5m ，拟定各结构层厚：普通混凝土面层厚为250mm ；基层选用水泥稳定粒料，厚为180mm ；二级自然区划及规范知垫层为150mm 的天然砂砾，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0Mpa ，路基回弹模量为30Mpa ；低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去600Mpa ；水泥稳定粒料基层回弹模量取1300Mpa 。 （表2-1） 表2-1 层位 基（垫）层材料名称 厚度(cm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 18 1300 2 天然砂砾 15 150 3 土基 - 30 2 2 2122 2121h h E h E h E x ++==222 215.018.015.060018.01300+?+?
我国高速公路沥青面层的合理厚度应在12~18 cm（看交通量，实际采用的有很多更厚的，从工程实践的体会中了解到，16cm厚的面层仍感觉有点薄，18cm可能会较合适。）目前我国高速公路沥青面层的厚度差异很大，薄的仅10cm左右，厚的20cm左右，最厚达32cm。壳牌沥青路面设计方法在概括各国的观点和使用经验时指出，水泥底基层上沥青路面面层厚度取决于答应产生裂缝的程度，常变化在15～25cm之间。 采用沥青路面时，二级公路采用的沥青混凝土层厚度应不小于7cm，三级公路采用的沥青混合料层厚度应不小于3cm，并应根据道路交通量的大小等因素进行合理沥青层厚度的选择。采用水泥砼路面时，二级公路板厚应不小于22cm，三级公路板厚一般不小于20cm，四级公路路面宽度为3.5米时板厚不得小于16cm，路面宽度大于3.5米时板厚不得小于18cm。 新建、改建（路面）的农村公路，路面基层应采用水泥稳定碎石、二灰碎石等半刚性材料，其厚度不应小于16cm。新建的农村公路路面底基层应采用水泥稳定粒料（土）、石灰粉煤灰稳定土、石灰稳定粒料（土）、石灰工业废渣、填隙碎石等或其它适宜的当地材料铺筑。 三级公路：基层：水稳砂砾，厚度20厘米；面层：沥青碎石+沥青混凝土，厚度10厘米。三级公路为10年沥青贯入式适用于二、三级公路，也可作为沥青混凝土面层的联结层。沥青表面处治：沥青表面处治可改善路面行车条件，承担行车磨耗及大气作用，延长路面使用年限。所铺筑的沥青路面，其厚度可大于3厘米。在计算路面厚度时，其强度一般不计。沥青表面处治，一般用于三级公路，也可用作沥青路面的磨耗层、防滑层。 我们此次调查的路段有：广州—佛山高速公路、广州—深圳高速公路、广州—花都高速公路和深圳深南大道一级公路。名称路段面层联结层基层广深4cm沥青混凝土磨耗层10cm沥青碎石23cm水泥碎石上基层8cm沥青混凝土上面层25cm级配碎石底基层10cm沥青碎石下面层广佛4cm沥青混凝土上面层6cm沥青碎石25cm6%水泥石屑上基层5cm沥青下面层25～28cm4%水泥土（石粉砂砾）底基层广花3cm沥青混凝土上面层20cm6%水泥稳定碎石上基层，30cm4%水泥稳定碎石、石粉底基层4cm沥青混凝土下面层深南5cm沥青混凝土上面层40cm6%水泥石屑上基层8cm沥青贯入下面层15cm4%水泥石屑底基层从表中的路面结构来看，广深高速公路是最厚的，包括联结层其面层厚度为32cm，路面总厚为100～110cm，这个结构是当时外商出于商业目的，自己定的，不是从技术角度考虑的，所以受到了专家的批评，被认为是不合理不经济的结构，尤其不适用于高温多雨的广东地区 深南大道是1990年建成通车的汽一级专用路，沥青面层13cm厚，沥青下面层是8cm的沥青贯入式，从使用情况来看，这段路结构较合理 杭甬高速公路的情况，这条路始建于1992年，完工于1995年，路面结构为：计划后续3～4cm细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土4～6cm沥青碎石5～8cm二灰碎石或水泥稳定碎石28～34cm级配碎石20cm杭甬路所经地带的软土深度在全国是最严重的，深达60m，含水量70～80％，沉降量达到填一半陷一半，全线145km，有94.5km为软土，占杭甬路总长的65.2％，考虑到深层特厚软土通车后必定会出现较大的不均匀沉降，计划采用过渡路面，分二期铺筑，一期面层厚度为12cm左右，二期路面间隔5年，铺筑后为12～18cm.全线路基平均高度为3.8m.由于当时工期紧，预压期没达到要求，提前1年完工。通车1年半以后，局部路段不同程度地出现了沥青混凝土路面裂缝、断裂、贫油、松散、龟裂，上基层、底基层开裂、变形、破损、唧浆等病害。由于破坏严重，有些数据已无法统计。从工程实践来看，采用超载
1K411013水泥混凝土路面的构造 水泥混凝土路面结构的组成包括路基（详见1K411012条）、垫层、基层以及面层。 城镇沥青路面道路结构由面层、基层和路基组成。 一、构造特点 （一）垫层 在温度和湿度状况不良的环境下，水泥混凝土道路应设置垫层，以改善路面的使用性能。（1）在季节性冰冻地区，道路结构设计总厚度小于最小防冻厚度要求时，根据路基干湿类型和路基填料的特点设置垫层；其差值即是垫层的厚度。水文地质条件不良的土质路堑，路基土湿度较大时，宜设置排水垫层。路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，宜加设半刚性垫层。 （2）垫层的宽度应与路基宽度相同，其最小厚度为150mm。 （3）防冻垫层和排水垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料。半刚性垫层宜采用低剂量水泥、石灰等无机结合稳定粒料或土类材料。 （二）基层 ※（1）水泥混凝土道路基层作用：防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台等病害；与垫层共同作用，可控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响；为混凝土面层提供稳定而坚实的基础，并改善接缝的传荷能力。 ※（2）基层材料的选用原则：根据道路交通等级和路基抗冲刷能力来选择基层材料。特重交通宜选用贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土；重交通道路宜选用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石；中、轻交通道路宜选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料。湿润和多雨地区，繁重交通路段宜采用排水基层。 （3）基层的宽度应根据混凝土面层施工方式的不同，比混凝土面层每侧至少宽出300mm（小型机具施工时）或500mm（轨模式摊铺机施工时）或650mm（滑模式摊铺机施工时）。 小白龙口诀：小3鬼5滑65。 （4）各类基层结构性能、施工或排水要求不同，厚度也不同。 （6）碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的接缝。 （三）面层 （1）面层混凝土通常分为普通（素）混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土等。目前我国多采用普通（素）混凝土。水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性（抗冻性），表面抗滑、耐磨、平整。 小白龙口决：李玉刚去苏联。 （2）混凝土面层在温度变化影响下会产生胀缩。为防止胀缩作用导致裂缝或翘曲，混凝土面层设有垂直相交的纵向和横向接缝，形成一块块矩形板。一般相邻的接缝对齐，不错缝。每块矩形板的板长按面层类型、厚度并由应力计算确定。 （3）纵向接缝是根据路面宽度和施工铺筑宽度设置。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置带拉杆的平缝形式的纵向施工缝。一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置带拉杆的假缝形式的纵向缩缝，纵缝应与线路中线平行。 横向接缝可分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝，横向施工缝尽可能选在缩缝或胀缝处。快速路、主干路的横向胀缝应加设传力杆；在邻近桥梁或其他固定构筑物处、板厚改变处、小半径平曲线等处，应设置胀缝。
水泥混凝土路面厚度计算书 一、原始资料 公路自然区划：Ⅳ区 公路等级：三级公路 路基土质：粘质土 路面宽度(m)： 6.5 初期标准轴载：122 交通量平均增长： 5 板块厚度(m)：0.23 基层厚度(m)：0.22 垫层厚度(m)：0.15 板块宽度(m)： 3.25 板块长度(m)： 4 路基回弹模量：30 基层回弹模量：1300 垫层回弹模量：600 基层材料性质：刚性和半刚性 纵缝形式：设拉杆企口缝 温度应力系数： 3.25 计算类型：普通水泥混凝土路面厚度计算 二、交通分析 根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P6表3.0.1《可靠度设计标准》，本道路的等级为三级公路，故设计基准期为20年，安全等级为四级。由公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38表A.2.2《车辆轮迹横向分布系数》，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.62。，交通量的年增长率为4%。按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38公式A.2.2计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：Ne=Ns*[(1+gr)^t-1]*365*η/gr=912904.7次 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P7表3.0.5《交通分级》可确定轴载等级为：中等交通等级。 三、初拟路面结构 初拟水泥混凝土路面厚度为：0.23m，基层选用刚性和半刚性材料，厚度为0.22m，垫层厚度为0.15m。水泥混凝土面板长度为：4m，宽度为3.25m。纵缝为设拉杆企口缝。 四、路面材料参数确定 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P8表3.0.6《混凝土弯拉强度标准值》可确定混凝土弯拉强度标准值为：4.5MPa。根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P53表 F.3《水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值》可确定弯拉弹性模量为29000MPa。 路基回弹模量选用：30MPa。基层回弹模量选用1300MPa。垫层回弹模量选用600MPa。 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P40公式B.1.5计算基层顶面当量回弹模量如下： Ex=(h1*h1*E1+h2*h2*E2)/(h1*h1+h2*h2)=1078(MPa) Dx=E1*h1^3/12+E2*h2^3/12+(h1+h2)^2/4*(1/(E1*h1)+1/(E2*h2)^(-1))=3.67(MN-m)
水泥混凝土路面几种常用修复方法 作者：姜艺李硕 摘要：在车辆荷载、气温、雨雪等多种因素的共同作用下，水泥混凝土路面将不可避免地出现不同程度的损毁，该文介绍几种在美国常用的修复水泥混凝土路面的方法，这些方法包括混凝土路面惨复(Concrete Pavement Restoration)、砸裂和固定(Cracking and Seating)(常译为破碎和固定)、混凝土破碎(Rubblizing)以及锯缝和填缝(Sawing and Sealing)。这些方法和技术的应用，取决于设计者和决策者对多种因素的综合考虑。这些因素包括路况、交通量、费用和施工力量等，尤其需要强调的是，施工质量是保证任何路面修复方法效果的关键，应该予以高度重视 至20世纪60年代末，美国基本上完成了庞大的国家公路系统建设。美国现有约130万km的州管公路和4 700万km的地方公路，现在很少建造新公路，但是每年却需要花费大量的资金用以维修现有公路。与美国不同的是，中国的公路建设正方兴未艾，尤其是高速公路的建设，可谓是突飞猛进。随着时间的推移，这些公路的路面迟早会由于老化和损毁而需要修复。由于美国在公路维修方面积累了较丰富的经验，本文主要介绍几种在美国常用的修复水泥混凝土路面的方法，以期对中国的公路维修有所借鉴和帮助。 在车辆荷载、气温、雨雪等多种因素的共同作用下，随着公路的使用年限增长，水泥混凝土路面将不可避免地出现不同程度的损毁。如何修复被损毁的水泥路面，取决于路况、损毁原因、交通量、经费以及设计者对路面各方面的综合考虑。最常用的修复方法有以下几种： (1)混凝土路面修复(Concrete Pavement Restoration)。此技术主要用于对水泥混凝土路面的局部维修。原路面的整体结构应基本完好，但有局部路面板裂缝，伸缩缝损坏，或路面摩擦系数偏低等损毁。 (2)砸裂和固定(Cracking and Seating)。亦被译成“破碎和固定”，此方法用于在旧水泥混凝土路面上加铺一层沥青混凝土面层。其步骤是先将水泥路面板横向等距离砸裂并压实，然后加铺沥青路面。砸裂和固定法的目的是避免或减少沥青路面的反射裂缝。
混凝土路面施工方法 一、工程概况 7#道路为圣何塞水电站第三合同段的施工道路，也是一级发电厂房在运行期间的进场道路，为永久性道路。原设计全长为2100米，路面宽度为7米，碎石路面。经业主、工程师要求，在局部弯道急、坡度陡的路段浇筑混凝土路面。混凝土路面宽度为6米，厚度0.2米，混凝土强度为28MPa，横坡为3.0%，弯道处设置有超高和加宽。 二、施工方案 1.测量放样 直线可每段20米一桩，曲线段每5米一桩。同时要设胀缝，缩缝等中心桩，并相应在路边各设一边桩。曲线段，必须保持横向分块线与路中心线垂直。测量放样必须经常复核，做到勤测，勤核、勤纠偏。 2.路面基层准备 碎石基层在未通过验收之前不允许面层砼施工，检测内容内包括：纵断面高程、中线偏位宽度、平整度、横坡度等。混凝土面层施工前应进行检查，有积水坑槽、弹软、松散等现象要及时处理，并且整段进行复压。基层厚度为0.15米，宽度比混凝土路面两侧各宽0.5米。 3.混凝土的拌和和运输 a)混凝土拌和
混凝土在搅拌站集中拌和，严格控制含水量。每班开工前，实测砂、石子的含水量，并根据天气变化，由工地试验确定施工配合比。水泥砼拌和物应根据实验室提供的配料单严格控制坍落度，混凝土拌合时间不应少于90S。 b)混凝土运输 混凝土运输采用6m3混凝土罐车，运送砼的车辆在装料前，应清浇水润壁，排干积水。混凝土铺筑时的卸料高度，不应超过1.0米，如发生离析，铺筑前应重新拌合。 混凝土从搅拌机出料至浇筑完毕的时间不得超过允许最长时间。运输车辆在模板或导线区调头或者错车时，严禁碰撞模板或基线，一旦碰撞，应及时告知重新测量纠偏。 4.混凝土浇筑 a)模板安装 模板的高度应与混凝土板厚度一致，模板顶部高程应为混凝土路面的设计高程，模板内边线与路面设计中心线和边线重合。并应支立准确稳固，接头紧密平顺，不得有离缝、错茬和高低不平等现象，保证摊铺、振实、冲击和振动是不发生移位。模板接头和模板与基层接触均不得漏浆、模板与混凝土接触的表面应涂抹隔离剂。混凝土拌合物摊铺前，应对模板的间隔、高度、润滑、支撑稳定，以及钢筋的位置和传力杆装置进行全面检查。平曲线路段采用短模板，模板安装完毕后，应经过现场监理人员的检查合格后才能浇筑砼。模板在混凝土浇筑完毕20h后拆除，拆除不应损坏混凝土面板。 b)混凝土摊铺 路面混凝土浇筑采用半幅施工方法，摊铺厚度要考虑预留高度，拌合物的松铺系数
目录 1课程设计题目 (2) 2课程设计主要内容 (2) 3路面厚度计算 (2) 交通分析 (2) 初拟路面结构 (4) 路面材料参数确定 (5) 荷载疲劳应力 (6) 温度疲劳应力 (7) 验算初拟路面结构 (8) 4接缝设计 (9) 纵向接缝 (9) 横向接缝 (9) 5混凝土面板钢筋设计 (10) 边缘补强钢筋 (10) 角隅钢筋 (10) 6材料用量计算 (11) 面层 (11) 基层 (12) 垫层 (12) 7 施工的方案及工艺 (15)
泥混凝土路面设计计算书 1课程设计题目 水泥混凝土路面设计：此为城市主干道三级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽24m，经交通调查得知，设计车道使用初期轴载日作用次数为500。试设计该路面结构。2课程设计主要内容 （1）结构组合设计； （2）材料组成设计； （3）混凝土板厚的确定； （4）板的平面尺寸确定； （5）接缝设计； （6）配筋设计； （7）材料用量计算； 4路面厚度计算 交通分析 根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012一94)，不同等级公路的路面结构设计安全等级及相应的设计基准期、可靠度指标和目标可靠度查规范可知： 三级公路的设计基准期为30年，安全等级为四级。 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分部系数
表4-2 由表4-2知，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取 已知交通量设计年限内年增长率：8%。 荷载累计作用次数为： （次）4 ^10597.72335.036508 .0]1)08.01[(500365]1)1[(30?=??-+?=??-+=ηr t r s e g g N N 交通量相轴载大小是路面设计的基本依据。随着交通量增大，对路面使用性能和使用寿命的要求相应提高。由此，在使用年限内对混凝土强度、面板厚度、基层类型和模量等方面提出了不同的技术要求。为了区分各项要求在程度上的差别，按使用初期设计车道每日通过的标准铀载作用次数，将水泥混凝土路面承受的交通划分为特重、重、中等和轻四个等级，标准如下： 公路混凝土路面交通分级 表4-4
公路水泥混凝土路面工程设计规范-----------------------作者：
-----------------------日期：公路水泥混凝土路面设计规范
1 总则 1．0．1 为适应交通运输发展和公路建设的需要，提高水泥混凝土路面的设计质量和技术水平，保证工程安全可靠、经济合理，制定本规范。 1．0．2 本规范适用于新建和改建公路和水泥混凝土路面设计。 1．0．3 水泥混凝土路面设计方案，应根据公路的使用任务、性质和要求，结合当地气侯、水文、土质、材料、施工技术、实践经验以及环境保护要求等，通过技术经 济分析确定。水泥混凝土路面设计应包括结构组合、材料组成、接缝构造和钢筋 配制等。水泥混凝土路面结构应按规定的安全等级和目标可靠度，承受预期的荷 载作用，并同所处的自然环境相适应，满足预定的使用性能要求。 1．0．4 水泥混凝土路面设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2．1 术语 2．1．1 水泥混凝土路面cement concrete pavement 以水泥混凝土做面层（配筋或不配筋）的路面，亦称刚性路面。 2．1．2 普通混凝土路面plain concrete pavement 除接缝区和局部范围外面层内均不配筋的水泥混凝土路面，亦称素混凝土路面。 2．1．3 钢筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。 2．1．4 连续配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement 面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面。 2．1．5 钢纤维混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。 2．1．6 复合式路面composite pavement 面层由两层不同类型和力学性质的结构层复合而成的路面。 2．1．7 水泥混凝土预制块路面concrete block pavement 面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。 2．1．8 碾压混凝土 roller compected concrete 采用振动碾压成型的水泥混凝土。 2．1．9 贫混凝土 lean concrete 水泥用量较低的水泥混凝土。 2．1．10 设计基准期限 design reference period 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。 2．1．11 安全等级safety classes 根据路面结构的重要性和破坏可能产生后果的严重程度而划分的设计等级。 2．1．12 可靠度reliability 路面结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的概率。