２０１９年 第４期（总第３０２期）
黑龙江交通科技
ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＫＥＪＩ
Ｎｏ．４，２０１９
（ＳｕｍＮｏ．３０２）
考虑轮迹横向偏移的机场水泥道面分仓设计
张品峰，蒋小伟
（上海华东民航机场建设监理有限公司，上海 ２００３３５）
摘 要：分仓设计是机场水泥道面设计的重要内容。针对现行规范中分仓设计的实用性差的问题，考虑轮迹横向偏移，参考荷载作用次数中通行－
覆盖率的计算，得出了荷载作用最小覆盖次数位置的理论计算公式；在此基础上，结合现行道面设计规范要求，给出了道面分仓设计方法；并进行了案例分析。结果表明，给出的考虑轮迹横向偏移的机场水泥道面分仓设计方法切实可行，具有较强的实用性，可为机场跑道和滑行道道面分仓设计提供理论参考。关键词：轮迹；横向偏移；水泥道面；分仓
中图分类号：Ｕ４１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－３３８３（２０１９）０４－００１５－０２
收稿日期：２０１８－１１－１９
作者简介：张品锋（１９７９－），男，工程师。
０ 引 言
分仓即用接缝将水泥道面分割为较小尺寸的
板块，目的是消除或减小道面内的温度应力，从而避免不规则裂缝的产生，同时也是为了便于施工。但在接缝处，由于道面的整体性差，接缝便成了道面板的薄弱部位，在外荷载作用下最易遭受损坏。因此，水泥道面设计中的临界荷位选择在纵缝板边中部或者横缝板边中部。
目前，现行的水泥道面设计规范针对这一问题已给出了指导性建议，例如，规范中建议应尽量使主要使用机型的主起落架机轮离开纵缝而从板的中部通过，以改善板的受力条件等等。但上述建议现实应用性较差，鉴于此，本文考虑轮迹横向偏移，
参考荷载作用次数中通行－覆盖率的计算，
得出了荷载作用最小覆盖次数位置的理论计算公式，进而给出了道面分仓设计方法，并进行了案例分析，成果可为机场跑道和滑行道道面分仓设计提供理论参考。
１ 轮迹横向偏移
１．１ 轮迹横向偏移特点
１９７４年，美国ＦＡＡ开展了题为“机场道面上飞机轮迹横向分布的调查和分析”的研究，数据和分析证实飞机机轮轮迹横向分布服从正态分布，主起落架中心线距离跑道（滑行道）中线处的分布函数可表示为式（１）。其中，飞机在滑行道滑行时的标
准差σ＝
７７ｃｍ。２００２年，国立台湾大学的研究团队在台湾桃园国际机场Ｎ１滑行道上，通过轮迹横向分布的数据的采集和分析表明飞机主要沿着道面的中心线运行，轮迹分布由中心线向两侧减少，即滑偏的模型可近似表述为正态分布曲线，并得出标准差σ＝５０ｃｍ。
ｆ（ｘ）＝
１２槡
πσｅ－（ｘ－ｕｘ）２２
σ[]２（１）式中：ｕｘ主起落架中心线距离跑道（滑行道）中线ｘ处的均值。
此外，同济大学对虹桥机场西跑道上的飞机轮迹横向偏移规律进行数据采集和研究，结果表明虹桥机场西跑道的轮迹横向偏移并不严格服从正态分布，而更符合负偏态分布，其总体数据的均值等
于－０．３４ｍ，标准差为０．９２５ｍ，但在助航灯光条件下，较符合正太分布的模式。
综合上述研究，轮迹横向偏移受飞机驾驶员驾驶水平、机场侧风、跑道状况等诸多因素的影响，但总体呈现正太分布特性。１．２ 通行－覆盖率
飞机机轮在道面上产生最大应力点处通过一次称之为一次覆盖（Ｃｏｖｅｒａｇｅ）。某种机型在道面某位置处的覆盖次数与飞机的作用次数、主起落架的数量和轮距、轮胎接触面积的宽度以及轮迹的横向分布等因素有关，道面结构设计时一般采用通行—
覆盖率（
Ｐａｓｓ－ｔｏ－ＣｏｖｅｒａｇｅＲａｔｉｏ，Ｐ／Ｃ）来综合反映上述诸多因素。
根据轮迹横向分布近似服从正态分布的假定，
并根据正态分布曲线计算Ｐ
／Ｃ值。对单轮而言，轮胎覆盖的最大概率位置（轮胎覆盖次数最多的位置）位于正态分布的中点，如图１所示。假定轮胎接触面积的宽度为Ｗｔ。对于单轮中心概率最大的中心点而言单轮中心线两侧各Ｗｔ／２范围内作用的轮子都会对中心点产生覆盖次数。此时Ｐ／Ｃ值可
按公式（
２）计算。对多轮而言，需要考虑多轮的叠加效应，其中双轮叠加如图２，Ｃｘ计算如式（３），其他多轮可依次计算。
ｐｃ＝１ＣｘＷｔ
（２）·
５１·
机场道面混凝土施工工艺及方法 本工程道面混凝土设计厚度为26cm~44cm，道肩混凝土设计厚度为12cm~16cm。混凝土设计强度为5.0MPa。 1
2混凝土施工方法 1铺筑试验段 水泥混凝土道面工程在正式开始浇筑前，必须铺筑试验段，长度不应小于200m，试验段位于跑道非起降区边部。道面厚度、开仓宽度、接缝设置、钢筋设置等均应与实际工程相同。通过试验段确定以下内容：①检验砂、石、水泥及用水量的计量控制情况，每盘混合料搅拌时间，混合料均匀性等。②检验路况是否良好，混合料有无离析现象，运到现场所需时间，失水控制情况。③确定混合料铺筑预留振实的沉落度，检验振捣器功率及振实混合料所需时间，检查混合料整平及做面工艺，确定拉毛、养护、拆模及切缝最佳时间等。④测定混凝土强度增长情况，检验抗折强度是否符合设计要求及施工配合比是否合理。 ⑤检验施工组织方式、机具和人员配备以及管理体系。⑥根据现场混合料生产量制定施工进度计划。在试验段施工过程中，作好各项记录，对试验段的施工工艺、技术指标认真检查是否达到设计要求。如某项指标未达到设计要求，分析原因进行必要的调整，直至各项指标均符合设计要求为止。 2立模 道面模板采用5mm钢板制作，道肩模板采用16㎝或12㎝槽钢制作。企口根据设计图纸尺寸经机械压制钢板而成。模板安装前先由测量人员测定模板接头处位置及砂浆饼高程，用与道面同标号水泥砂浆按高程要求制作砂浆饼，并在砂浆饼顶上确定模板点位，砂浆饼直径一般为10-20cm，表面平整，高程误差不超过2mm。按砂浆饼上测定的点位，准确定出模板的平面位置，调整模板的直线性，然后再调整模板的顶面高程，使模板的直线性最大误差不超过5mm （20m直线绳），高程误差不超过2mm。模板支撑必须牢固，防止混凝土施工时跑模变形，模板支撑采用0.8m间距用5×5角钢加工的支架支撑，三角架与模板必须用两支镙栓上紧，支架用直径为28mm钢钎顶紧，用木楔将模板调整后，模板与基础表面之间空隙用同标号砂浆填塞密实，检验模板以变形小，不跑模为标准。混凝土浇筑前模板涂刷脱模剂。 3混凝土拌合 混凝土拌合采用搅拌站集中拌合，搅拌站设两座，每座搅拌站由一台HZS-120型搅拌机(含自动计量装置及水泥储罐)组成，搅拌站总生产能力为120m3/h，满足三~四个作业面同时作业。采用装载机上料，混凝土拌合时间不小于90秒钟。混凝土拌合前，按施工配合比对搅拌站进行标定。为增加混凝土的和易性，施工中考虑采用RC型高效减水剂。
沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段车站北路城市道路，采用二级标准.K0+000～K2+014.971，全线设计时速为40km/h。路基宽度为21.5m，机动车道宽度为2×7.5m，人行道宽度为2×2.5m，盲道宽度为2×0.75m。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为15年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：机动车道路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土AC-13和6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20，基层采用20cm厚水稳砂砾（5:95），底基层采用20cm天然砂砾。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅵ区，当地土质为砂质土，由《公路沥青路面设计规（JTG D50-2006》表F.0.3查得，土基回弹模量在干燥状态取59Mpa. 3 设计资料 （1）交通量年增长率：6% 设计年限：15年 （2）初始年交通量如下表：
4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。 5.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 5.1.1.1 轴载换算
轴载换算采用如下的计算公式： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+?-=，计算结果如下表所示。 轴载换算结果表（弯沉） 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计
计算说明 1、钢丝绳的实际参数由的产品质量保证书确定后，再进行复核验算。 2、在猫道承重索的计算中，风力根据设计提供的信息，按桥面处14.7m/s计，中跨、边跨分别计算。 3、在猫道承重索的荷载计算中，未计扶手绳及其绳卡的重量，施工人员按4人/4m，每副中跨猫道最多一次上20人计，每副边跨猫道最多一次上10人计。 4、猫道线性依据主缆空缆线形为基础进行计算。 泓口悬索桥猫道检算书 1、编制依据 （1）泓口大桥猫道设计图 （2）公路桥涵设计规范（JTJ025-86） （3）钢丝绳产品质量说明书（E04-426,B04-12496） （4）公路桥涵设计手册——《参考资料》 （5）简易架空缆索吊（段良策，人民交通出版社） 2、工程概况 泓口悬索桥为三结构，理论跨径42m+102m+42m。猫道系统顺桥向按三跨分离式设置，边跨的两端分别锚固于5#、10#过渡墩箱梁顶面，中跨两端均锚固于塔柱上。横向通道在跨中位置一个。每幅猫道宽3.0m，高1.0m，处于主缆正下方，面层与主缆中心距1.4m，与主缆线型基本一致。 每幅猫道承重索采用4根υ22.5钢丝绳（6W(19)-公称抗拉强度
2000MP a）,其两端分别锚固于两岸锚固端前端的型钢预埋件上，在两岸塔顶处断开，与塔顶顺桥向两侧的调节装置连接。 每幅猫道面层由［10槽钢（间距2.0m）/50×50mm］防滑方木条（间距0.5m）和υ1.6mm小孔（16×16mm）钢丝网、υ5mm大孔（50×100mm）钢丝网组成；两侧设1根υ16扶手钢丝绳，并每隔2.0m 设一道∠63×4mm角钢栏杆立柱，侧面防护网采用υ5mm（80×100mm）大孔钢丝网绑扎在立柱与扶手索上。 猫道选用钢丝绳相关参数如下 3、中跨猫道承重索检算 3.1荷载计算（按单幅猫道分析） 荷载包括恒载、活载及风力、温度等附加荷载。 3.1.1恒载 恒载包括承重索、面层、栏杆、索股滚轮支架、横通道抗风缆及其张力，其中横通道、抗风绳以集中荷载计，其余以均布荷载计。 3.1.1.1恒载均布荷载
机场水泥混凝土道面刻槽现场施工工法 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
机场水泥混凝土道面刻槽施工工法 姚赛 1.前言 截至2015年，我国运输机场数量已达207个，初步形成布局合理、功能完善、层次分明、安全高效的机场体系。随着人们出行需求的提高，建设高质量机场、保证飞机安全平稳运行成为机场建设者一项重要而艰巨的任务。水泥混凝土道面由以水泥与水拌和成的水泥浆为结合料，以碎（砾）石、砂为集料，再添加适当的外加剂，配合科学合理的施工工艺铺筑而成；由于其具有强度高、稳定性好、使用寿命长、维护费用少等优点而备受青睐，是目前国内外机场道面结构的主要形式。 机场跑道滑行道都有一定的抗滑要求，当道面有水时，由于轮胎和道面接触处水润滑的作用，道面摩阻力明显降低。在《民用机场飞行区技术标准》（MH5001-2013）、《民用机场水泥混凝土道面设计规范》（MH5004-2009）和《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》（MH5006-2015）等规范中，均对道面抗滑和排水要求做出了较为详细的要求。 水泥混凝土道面做面处理有拉毛、刻槽和拉槽毛等。项目部承建的新建黑龙江省建三江民用机场飞行区场道工程施工（二标段），道面设计要求表面纹理深度达到1.0mm，同时满足排水等要求，传统的拉毛处理无法达到设计要求，项目部在施工中积极探索、调查研究，并不断反复实践，完善道面刻槽施工工艺，最终形成本工法。 2.工法特点 2.1施工工艺简便，易于掌握。工艺施工工序少，操作相对简单，作业人员易于掌握，施工质量容易控制。 2.2施工开始需在道面强度形成后，具备施工条件后施工效率高速度快，不受交叉施工限制。
土木建筑工程学院 土木工程专业( 道路桥梁方向) 《路基路面工程》课程设计计算书 姓名: 年级: 班级: 学号: [题目]: 重力式挡土墙设计
[设计资料]: 1、工程概况 拟建南宁机场高速公路( 城市道路段) K2+770右侧有一清朝房子, 由于该路段填土较高, 若按1: 1.5的边坡坡率放坡, 则路基坡脚侵入房子范围。现为了保留房子, 要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通, 要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示: 路肩350cm内不布置车辆, 慢车道650cm开始布置车辆荷载( 550kN) 。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图: 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm ) 图2 路基标准横断面图( 半幅, 单位:cm) K 2+400112.85K 2 + 9 117.851.0%-0.75% R=13500T=?E=?道路纵面图 图3 道路纵断面图
106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1 : . 3 1:5 墙身剖面图(单位:cm) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图, 房子附近地面较大范围( 包括路基范围) 内为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料: M7.5浆砌片石, M10砂浆抹墙顶面( 2cm) , M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3, 换算内摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。砌体极限抗压强度为700kPa, 弯曲抗拉极限强度为70kPa, 砌体截面的抗剪极限强度为150kPa。 计算过程 1、道路设计标高计算 由 1 i=1.0%, 2i=-0.75%, R=13500
公路路面结构设计计算示例 、刚性路面设计 交通组成表 1 )轴载分析 路面设计双轮组单轴载 100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ①轴载换算： 双轴一双轮组时，按式 i 1.07 10 5 p °型；三轴一双轮组时，按式 N s i N i P i 16 100 式中：N s ——100KN 的单轴一双轮组标准轴载的作用次数； R —单轴一单轮、单轴一双轮组、双轴一双轮组或三轴一双轮组轴型 i 级轴载的总重KN ； N i —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数； i —轴一轮型系数，单轴一双轮组时, i =1 ；单轴一单轮时，按式 3 2.22 10 P 0.43 计算; 8 0.22 2.24 10 R 计算
N i1 NA 注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ②计算累计当量轴次 根据表设计规范，一级公路的设计基准期为 30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数 g r 0.08，则 ， :t 30 N N s (1 g r ) 1 365 834.389 (1 0.08) g r 4 4 量在100 10 ~ 2000 10中，故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低 ~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等 级，查表 初拟普通混凝土面层厚度为 24cm ,基层采用水泥碎石，厚 20cm ;底基层采用石灰土，厚 20cm 。 普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 式中：E t ――基层顶面的当量回弹模量，; E 0——路床顶面的回弹模量， E x ――基层和底基层或垫层的当量回弹模量, E 1,E 2 ――基层和底基层或垫层的回弹模量， h x ――基层和底基层或垫层的当量厚度， 1 365 0.2 6900125362 其交通 0.08 查表的土基回弹模量 设计弯拉强度：f cm 结构层如下： E 。 35.0MP a ，水泥碎石 E 1 1500MP a ，石灰土 E ? 550 MP a 5.0MP a E c 3.1 104 MP a 水泥混凝土 24cm E = . x .g'-iF 水泥碎石20cm E ：=150OMP Q 石灰土 20cm E =53C MPa E x h 2 D x h ； E z h ； h x 12 3 1500 0.2 12 4.700(MN ( 12D ( W E t 12 6.22 0.202 1500 0.202 550 2 2 1025MP a 0.202 0.202 m 0)2 ( 1 4 3 550 0.2 (0.2 12 m) ( 1025 0.380m 1 )1 E 2h 2 0.2) 4 2 ( 1500 0.2 550 0.2 1 )1 1.51(牙) E 。 0.45 6.22 1 1.51 (^) 0.45 35 4.165 E x 、0.55 1 1.44( ) 1 E E 1 ah E ( -) 4.165 0.38635 1.44 (些)0.55 35 0.786 1025 丄 ( )3 212276MP a 35 按式() s tc 计算基层顶面当量回弹模量如下: h 12 E 1 h ；E 2 2 3) 确定基层 E , E
公路路面结构设计计算示例 一、刚性路面设计 1）轴载分析 路面设计双轮组单轴载100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算： 16 1100∑=? ?? ??=n i i i i s P N N δ 式中 ：s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数； i P —单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN ； i N —各类轴型i 级轴载的作用次数； n —轴型和轴载级位数； i δ—轴—轮型系数，单轴—双轮组时，i δ=1；单轴—单轮时，按式43.03 1022.2-?=i i P δ计算； 双轴—双轮组时，按式22.051007.1--?=i i P δ；三轴—双轮组时，按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。
注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次 根据表设计规，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数η是 0.17~0.22取0.2，08.0=r g ，则 [][] 362.69001252.036508 .01 )08.01(389.8343651)1(30=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其交通 量在4 4 102000~10100??中，故属重型交通。 2）初拟路面结构横断面 由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为24cm ，基层采用水泥碎石，厚20cm ；底基层采用石灰土，厚20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 3 ）确定基层顶面当量回弹模量tc s E E , 查表的土基回弹模量 a MP E 0 .350=，水泥碎石a MP E 15001=，石灰土a MP E 5502= 设计弯拉强度：a cm MP f 0.5=， a c MP E 4101.3?= 结构层如下： 水泥混凝土24cm 水泥碎石20cm 石灰土20cm × 按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下： a x MP h h E h E h E 102520.020.0550 20.0150020.02 222222122 2121=+?+?=++= 1 2 211221322311)11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x 1233)2 .05501 2.015001(4)2.02.0(122.0550122.01500-?+?++?+?= )(700.4m MN -= m E D h x x x 380.0)1025 7.412()12(3 1 31=?== 165.4)351025(51.1122.6)( 51.1122.645.045.00=?????? ?-?=?? ????-?=--E E a x 786.0)35 1125(44.11)( 44.1155 .055.00=?-=-=--E E b x a x b x t MP E E E ah E 276.212)35 1025 (35386.0165.4)( 3 1 786.03 1 00=???== 式中：t E ——基层顶面的当量回弹模量， a MP ；
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
； 寒区机场道面结构设计 第1章简介 研究背景和意义 近年来，民航业发展迅速，中国已建成150个民用机场。机场的铺装面积已超过5000万平方米。机场是飞机降落，起飞，停车，补给和维护的地方,也是运输系统的重要组成部分，所以说，机场的路面性能直接影响到飞机运行过程安全性，乘客可以将其作为衡量机场服务水平的一项指标。在高原地区和东北部等寒冷地区，机场的人行道更加脆弱。随着航班数量的增加和大型宽体飞机数量的增加，一些早期的机场人行道结构受到严重破坏，路面性能大大下降。研究机场的人行道结构，改善路面性能并延长路面寿命成了当务之急。在寒冷地区设计机场人行道结构的过程中，主要考虑因素是沥青混凝土的人行道材料性能，抗冻性和耐腐蚀性。沥青混凝土是机场路面的主要材料，因此有必要深入了解和研究其抗冻性模式。多年冻土建设过程的困难在于，冻土的性质不稳定，易受温度波动的影响，多年冻土的分布与环境温度密切相关。 随着社会的发展，运输，结构，运行和气候条件的日益复杂，导致在寒冷地区机场跑道结构建设项目的决策，设计，管理和建设中出现了许多理论和方法受到限制。在寒冷地区开发机场项目。因此，有必要对寒冷地区机场跑道道面结构的设计进行系统的调查，准确掌握机场道面的实际情况和发展趋势，选择合理的机场道面计划。 2 国内外研究现状 国外研究现状 al（1996）指出，导致寒冷地区的沥青混凝土路面遭到破坏的因素有很多，其
中与温度相关的两种类型是低温开裂和车辙，并且他还认为，对于这两种类型的破坏方式，可以从设计的角度进行解决，充分考虑沥青结合料和集料等方面因素，并结合实际验证结果进行设计，可以有效降低温度对这两种破坏方式的影响。Guy Dore（2002）寒冷地区沥青路面的主要问题是：（1）冻融会加剧沥青混凝土路面的低温裂缝;（2）沥青混凝土路面的冻胀裂缝;（3）冻融不均引起的季节性长期路面不均匀;（4）到了春季，冰雪融化的时候，道路路面对车辆德尔承载能力降低 Monismith等人（1980）分析了裂纹尖端附近的橡胶沥青中间层在应力集中的耗散情况，经过实验验证得出，其软弱夹层有延缓裂缝向外扩张的作用。Coetzee，Franken，等人对此问题进行了类似的分析和研究，但是Franken的工作表明，夹层材料越坚硬，其抗裂性就越明显。 ! 根据加拿大运输部（ATR-021（AK-77-68-300），1995年）的经验，加拿大一家主要民航机场运营商结合自身的发展需要和当地的实际情况，研制实用性很强的沥青路面的设计方法，这种方法适合动地特别寒冷的区域，因为加拿大的大多数机场都处于这种环境条件下，所以受到当地政府的高度重视。对机场交通的研究以及预测路面荷载水平和土壤基础的承载力研究表明，设计曲线确定路面的路面厚度，然后确定路面的防冻剂和所需的沥青要求。 美国陆军统一设计标准（UFC 2-260-02，2001）提供了两种灵活的路面设计方法，即CBR方法和弹性分层系统方法。在传统的路面设计中，要想科学的制定出设计所需的路面结构厚度，就需要充分考虑不同的飞机总重、飞机起落架构型等多种因素，并将这些因素绘制成曲线图，将其作为结构设计的重要参数。 日本交通运输部民航局编辑的机场沥青路面设计要点（冷培三，翁兴中，蔡蔡良才，1993）正式将CBR方法认证为机场路面设计的基础，其最终的路面厚度要由该种方法所得到的计算值来决定。澳大利亚联邦机场协会的APSDS（Leigh J. Wardle和Bruce Rodway，1995年）是根据弹性分层系统路面设计程序CIRCLY
第四章 路面设计 4.1水泥混凝土路面设计 交通组成表 4.1.1 轴载分析 水泥混凝土路面结构设计以100KN 单轴—双轮组荷载为标准轴载。 ⑴以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算： 16 1100∑=? ?? ??=n i i i i s P N N δ 式中 ： s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数； i P ——单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮 组轴型i 级轴载的总重KN ； i N ——各类轴型i 级轴载的作用次数； n ——轴型和轴载级位数； i δ——轴—轮型系数，单轴—双轮组时，i δ =1；单轴—单轮时， 按式 43 .031022.2-?=i i P δ计算；双轴—双轮组时，按式 22.051007.1--?=i i P δ；三轴—双轮组时，按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。 轴载换算结果如表所示
注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次 根据表设计规范，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数η是0.34~0.39取0.39，g r =0.086，则 [][] ) (769.106197539.0365086 .01)086.01(508.5313651)1(20次=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其交通量在4 4102000~10100??中，故属重交通等级。 4.1.2 初拟路面结构 根据二级公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表4.4.6 初拟两种方案。如下： 方案一：普通混凝土面层厚度为22cm ，基层采用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚15cm 。垫层为15cm 天然砂砾材料。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.5m ，长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 方案二：普通混凝土面层厚度为22cm ，基层采用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚15cm 。垫层为15cm 级配碎砾石。普通混凝土板的平面尺寸为宽3. 5m ，长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 4.1.3 路面计算（方案一） 4.1.3.1路面材料参数确定
第六章路面设计 6.1沥青路面结构设计 6.1.1设计资料 1、地形、地貌 拟建公路位于盆地，公路沿线地形总体比较平缓，属于平原微丘区，地势由东南向西北倾斜，自然地面坡度约为3～8‰。本段地处公路自然区划的Ⅵ2区，海拔高度在500m～700m之间。 2、起止桩号 起止桩号K0+000-K1+504.01，建设里程为1504.01m。路基宽度为10m。 3、地层岩性 项目所在区域自西向东，根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件，本地区主要划分为三个工程地质分区：残积—坡积低山丘陵区、剥蚀—堆积平原区和风积沙漠区。残积—坡积低山丘陵区岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主； 剥蚀—堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主。风积沙漠区岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。地层主要分为两层， =100～第一层为细砂、低液限粉土，层厚0.4～0.7m，松散、硬塑，容许承载力σ 120kPa，土、石工程分级为Ⅰ；第二层为角砾、砾砂，揭示层厚 1.1~1.6m，中=400kPa，土、石工程分级为Ⅲ。 密，容许承载力σ 4、水文及水文地质 本项目沿线基本为戈壁荒漠，无大型沟河，降水稀少，无地表水流入。路线全线有多处冲沟，沿线沟壑多呈漫流状，流程较短，水量不大，地表水冲刷痕迹明显。主要的河沟有2条。沿线地下水的唯一来源是大气降水补给，地势较低段落受地形条件影响形成洼地，周边地下水汇集在此。地下水埋深情况见下表
4、气候气象 项目区域地处荒漠、戈壁地带，日照充足，蒸发强烈，夏季炎热，冬季寒冷，空气干燥，昼夜温差大，春夏季多风，属典型的大陆性干旱气候。 区域内年平均气温 3.0℃～6.5℃，一月份平均气温－11.7℃～－18.4℃，七月份平均气温23.5℃～26.0℃，极端最低气温－42.6℃，极端最高气温43.0℃，年均降水量170mm，蒸发量约2141mm，最大冻土深度136～141cm。项目所在区域内日照充足，全年日照时数2841～3650小时，全年大风日达100天以上，主导风向为东风、东南风，瞬时最大风速可达41m/s。冬季寒冷，平均降雪量5～12mm。 6、自然区划 根据公路自然区划，拟建公路位于Ⅵ2区，即绿洲荒漠区。 7、交通量调查与分析 1.交通量年平均增长率4.95％，交通组成见表7-1。 表7-1 近期交通组成、交通量与不同车型的交通参数
目录 1课程设计题目 (1) 2课程设计目的 (1) 3课程设计主要内容 (1) 4路面厚度计算 (1) 4.1交通分析 (1) 4.2初拟路面结构 (3) 4.3路面材料参数确定 (4) 4.4 荷载疲劳应力 (6) 4.5温度疲劳应力 (7) 4.6验算初拟路面结构 (8) 5接缝设计 (8) 5.1纵向接缝 (8) 5.2横向接缝 (9) 6混凝土面板钢筋设计 (10) 6.1 边缘补强钢筋 (10) 6.2 角隅钢筋 (11) 7材料用量计算 (11) 7.1 面层 (11) 7.2 基层 (12) 7.3 垫层 (13) 8施工要求说明 (13) 参考资料 (15)
水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：公路自然区划Ⅱ区拟建一条一级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，双向四车道，经交通调查得知，设计车道使用初期轴载日作用次数为4500。试设计该路面结构。 2课程设计目的 通过课程设计巩固和加深所学的专业知识，熟悉相关的设计规范和施工规范，掌握实际工程结构设计的全过程。使学生将所学的专业基础和专业课知识在课程设计过程中有机的联系在一起，为进行实际的工程设计奠定基础。要求学生课程设计之后对相关的设计规范、施工和试验规范等有比较系统和全面的了解，综合解决水泥混凝土路面结构设计中的实际问题，深入理解水泥混凝土路面的设计理论，掌握设计方法。 3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； （8）施工要求说明。 （9）设计图纸为A3路面结构详图一张（手工绘图），要求整洁、规范，图幅和数量符合要求。 （10）附参考文献 4路面厚度计算 4.1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如下表：
@ 筑 龙 网 https://www.doczj.com/doc/b611726258.html, 《第二篇 民用机场道面结构设计》 资料编号：QZMINHAN 第二篇 民用机场道面结构设计 中国建筑资讯网 第 1 页 G-2 2002年
@ 筑 龙 网 https://www.doczj.com/doc/b611726258.html, 《第二篇 民用机场道面结构设计》 资料编号：QZMINHAN 项 次 项 次........................................................................................................2 1 民用机场水泥混凝土道面设计（MHJ5004）. (3) 1.1 设计参数............................................................................3 1.2 结构层组合设计.................................................................3 1.3 道面分块设计....................................................................5 1.4 道面接缝设计和接缝材料.................................................5 1.5旧混凝土道面上加铺层设计. (6) 2 民用机场沥青混凝土道面设计（MH5010） (7) 2.1 道面结构层组合与材料组成.............................................7 2.2 设计参数..........................................................................10 2.3 道面结构分层设计...........................................................10 2.4 沥青混凝土加铺层设计...................................................11 2.5 沥青混凝土混合料设计...................................................12 2.6 改性沥青混合料配比设计...............................................16 2.7 李青玛蹄脂碎石混合料（SMA ）设计. (16) 第 2 页 G-2
姓名：贾光帅班级：06030601 学号：061411 指导老师：曹刚
第一部分 原始资料 一．资料 1. 气温：根据统计资料，历年绝对最高气温40摄氏度，绝对最低气温-10摄氏度，最 低气温时间较短，多年平均冻土深度为10—40厘米，翻浆只是在某些路段偶尔发生，故无需考虑冻土影响。 2. 降雨量：年平均降水量750mm ，最大降水量785.7毫米，月最大降水量157.1毫米， 一天的最大将水量89毫米。 3. 土壤的地质状况： 山区多为花岗岩，其上覆盖有一层较薄的植物土，杂草也较多，有些树木，机场附近有山，山石为石灰石，石质坚硬； 平原地区表层为山前冲击土，覆盖厚度为10—20米，为黄褐色亚粘土，下层为砂砾石，再下层为砾岩； 地下水位较高，稳定性水位为15米左右。 4. 当地建材情况： 砂：该地区有河流，所产砂含泥量大，不符合要求； 石：石料丰富，多为花岗岩和石灰岩，强度高，质量好，可作为基础和硂骨料； 石灰：该地区有石灰厂，日产量高，质量好； 竹和木材：该地区源料少，主要靠外地运输； 5. 设计飞机：B737-200 二．任务 1. 进行道面结构设计（滑行道，跑道端部，跑到中部） 2. 进行分仓及接缝形式设计 三．要求提交结果 1. 道面结构设计计算书。（极限弯矩法，极限应力法） 2. 飞行区平面图，结构层选择，分仓，接缝图。 第二部分 资料分析与设计说明 1. 根据所给“土壤地质状况”，对照我国公路自然区规划图，可把设计机场所在地区确定 为Ⅱ5区，华东地区，查表7—4取土基回弹模量201130/E kg cm ，0=0.30μ，查表3—4，取土机顶面0K 3 =7.0kg/cm ,再由图3—10得出改正后的K 值，30K =8.4kg/cm 。 2. 该地区降水量大，地下水位高，石灰和石料丰富，质量好，土壤为亚粘土，进行综合考 虑，选用石灰稳定土作底基层，灰接碎石作基层。如图所示：
1民用机场水泥混凝土道面设计 1.1设计参数 1.1.1设计荷载 在预计使用的飞机中，应该对道面混凝土扳厚度要求最大的飞机作为涉及飞 机。 1.1.2水泥混凝土设计强度 道面水泥混凝土的设计强度，应采用 90d 弯拉强度，其值可按28d 弯拉强度的 1.1倍计。 飞机区指标II 为A 、B 的机场，其道面混凝土设计弯拉强度不得低于 4.5MPa ;飞机区指标II 为C 、D 、E 的机场，其混凝土弯拉强度不得低于 5.0MPa 。 1.2结构层组合设计 混凝土道面的土基必须密实、稳定和均匀。 土基应处于干燥或中湿状态。过湿状态的土基必须进行处理。 土基压实 土基必须具有足够的压实度。道面下土的压实度不得小于表 1.2.2的规 土基压实度标准表1.2.2 1.2.1 1.2.2
注：1.表中压实度系按《公路土工试验规程》中重型击实试验法求得的最大干密度的百分数。 2?在多雨潮湿地区或当土基为高液限粘土时，根据现场实际情况表内压实度可适当降低1%~3%。 3. 特殊土质的土基，应根据土基处理要求，通过现场实验分析确定压实标准。 4. 对于高填方地区，除了满足土基压实要求外，还应满足沉降控制要求。 1.2.3特殊土基 对于稳定的溶洞、溶蚀裂隙或土洞，应根据其埋深、大小及水文地质条件, 采用爆破回填等方法处理。对岩溶水应采用疏导措施。 道面建于湿陷性黄土、软弱土、盐渍土、膨胀土等特殊土质地区时，对土基的处理，应进行专门试验，确定既符合技术要求又经济合理的方案。 1.2.4垫层 1在水温或土质状况不良地区，应在土基与基层之间设置垫层。垫层应具有一定的强度和较好的水稳定性，在冰冻地区，尚应具有较好的抗冻性。 2防冻层厚度 在季节性冰冻地区，道面结构总厚度应不小于1.2.4所规定的最小防冻层厚度。当混凝土板与基层厚度相加小于该表内数值时，应通过设置垫层予以补足。 最小防冻层厚度（cm ）表1.2.4
路面结构设计及计算 7.1 轴载分析 路面设计以双轴组单轴载100KN 作为标准轴载 a.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 （1）轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式：35 .421? ? ? ??=P P N C C N i i （7.1） 式中： N —标准轴载当量轴次，次/日 i n —被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日 P —标准轴载，KN i p —被换算车辆的各级轴载，KN K —被换算车辆的类型数 1c —轴载系数，)1(2.111-+=m c ，m 是轴数。当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，应考虑轴数系数。 2c ：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。 轴载换算结果如表所示： 表7.2 轴载换算结果表
注：轴载小于25KN 的轴载作用不计。 （2）累计当量轴数计算 根据设计规，一级公路沥青路面的设计年限为15年，四车道的车道系数η取0.40，γ =4.2 %，累计当量轴次： ][γ η γ13651)1(N N t e ??-+= [] 次）（.5484490042 .040 .0327.184********.0115 =???-+= (7.2) 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 b.轴载换算 验算半刚性基底层底拉应力公式为 8 1 ' 2' 1' ) (∑==k i i i P p n c c N (7.3) 式中：'1c 为轴数系数，)1(21' 1-+=m c '2c 为轮组系数，单轮组为1.85，双轮组为1，四轮组为0.09。 计算结果如下表所示：
机场水泥混凝土道面刻槽 施工工法 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
机场水泥混凝土道面刻槽施工工法 姚赛 1.前言 截至2015年，我国运输机场数量已达207个，初步形成布局合理、功能完善、层次分明、安全高效的机场体系。随着人们出行需求的提高，建设高质量机场、保证飞机安全平稳运行成为机场建设者一项重要而艰巨的任务。水泥混凝土道面由以水泥与水拌和成的水泥浆为结合料，以碎（砾）石、砂为集料，再添加适当的外加剂，配合科学合理的施工工艺铺筑而成；由于其具有强度高、稳定性好、使用寿命长、维护费用少等优点而备受青睐，是目前国内外机场道面结构的主要形式。 机场跑道滑行道都有一定的抗滑要求，当道面有水时，由于轮胎和道面接触处水润滑的作用，道面摩阻力明显降低。在《民用机场飞行区技术标准》（MH5001-2013）、《民用机场水泥混凝土道面设计规范》（MH5004-2009）和《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》（MH5006-2015）等规范中，均对道面抗滑和排水要求做出了较为详细的要求。 水泥混凝土道面做面处理有拉毛、刻槽和拉槽毛等。项目部承建的新建黑龙江省建三江民用机场飞行区场道工程施工（二标段），道面设计要求表面纹理深度达到，同时满足排水等要求，传统的拉毛处理无法达到设计要求，项目部在施工中积极探索、调查研究，并不断反复实践，完善道面刻槽施工工艺，最终形成本工法。 2.工法特点 施工工艺简便，易于掌握。工艺施工工序少，操作相对简单，作业人员易于掌握，施工质量容易控制。
1.1 设计参数 1.1.1设计荷载 在预计使用的飞机中，应该对道面混凝土扳厚度要求最大的飞机作为涉及飞机。 1.1.2水泥混凝土设计强度 道面水泥混凝土的设计强度，应采用90d弯拉强度，其值可按28d弯拉强度的1.1倍计。 飞机区指标II为A、B的机场，其道面混凝土设计弯拉强度不得低于4.5MPa；飞机区指标II为C、D、E的机场，其混凝土弯拉强度不得低于5.0MPa。 1.2 结构层组合设计 1.2.1 混凝土道面的土基必须密实、稳定和均匀。 土基应处于干燥或中湿状态。过湿状态的土基必须进行处理。 1.2.2土基压实 土基必须具有足够的压实度。道面下土的压实度不得小于表1.2.2的规定。 土基压实度标准表1.2.2 注：1.表中压实度系按《公路土工试验规程》中重型击实试验法求得的最大干密度的百分数。 2.在多雨潮湿地区或当土基为高液限粘土时，根据现场实际情况表内压实度可适当降低1%~3%。 3.特殊土质的土基，应根据土基处理要求，通过现场实验分析确定压实标准。 4.对于高填方地区，除了满足土基压实要求外，还应满足沉降控制要求。 1.2.3特殊土基 对于稳定的溶洞、溶蚀裂隙或土洞，应根据其埋深、大小及水文地质条件，采用爆破回填等方法处理。对岩溶水应采用疏导措施。 道面建于湿陷性黄土、软弱土、盐渍土、膨胀土等特殊土质地区时，对土基的处理，应进行专门试验，确定既符合技术要求又经济合理的方案。 1.2.4垫层
1 在水温或土质状况不良地区，应在土基与基层之间设置垫层。垫层应具有一定的强度和较好的水稳定性，在冰冻地区，尚应具有较好的抗冻性。 2 防冻层厚度 在季节性冰冻地区，道面结构总厚度应不小于1.2.4所规定的最小防冻层厚度。当混凝土板与基层厚度相加小于该表内数值时，应通过设置垫层予以补足。 最小防冻层厚度（cm）表1.2.4 注：1.冻深大或挖方及地下水位高的地段，或基、垫层为隔温性能稍差的材料，应采用高值；冻深小或填方地段，或基、垫层为隔温性能良好的材料可采用底值。 2.在冰冻地区的潮湿地段，不宜采用石灰土做基（垫）层。 3.冻深小于50cm的地区，一般不设防冻层。 1.2.5基层 1. 基层必须具有足够的刚度和稳定性。 2. 基层厚度不得小于15cm。 3. 基层的周边应比混凝土板的边缘宽出50cm。 4. 基层压实 基层必须具有足够的压实度。基层的压实度不得小于表1.2.5-1中规定值。 基层压实标准表1.2.5-1
机场道面设计计算书 姓名：张禹 学号： 061421 班级：交通工程 指导老师：张伟刚
第一部分原始资料 一、详细资料: 1、气温： 根据国家统计局统计，吉林省吉林市绝对最高气温24.1度，绝对最低气温为-22.8度，低气温天气持续时间长，冻深可达1.6米，故受冰 冻影响较大。 2、降水量： 年最大降水量 489.9毫米 月最大降水量 126.7毫米 年相对湿度 0.55 3、土壤地质情况： 地处东北中部山前平原重冻区，山区多为花岗岩，机场附近地势平缓，山石为石灰石，石质坚硬。 平原地区，地表土壤覆盖厚度15-30厘米，下层为砂砾岩，在下层为鹅卵石。 地下水位稳定，稳定水位一般在15米左右。 4、建材情况： 砂：该地区有河流，所产砂含泥量大，不和要求。 石：石料丰富，多为花岗岩和石灰岩，强度高，品质好，可作为基石料，还有大量鹅卵石可作为砼料。 石灰：该地区有石灰厂，产量高，品质好。 木材：此地树林资源丰富，有大量上好木材。 5、设计使用飞机： B737-200 二、任务： 1、进行道面结构设计（滑行道、跑道端部、跑道中部）。 2、进行分仓设计及接缝形式设计。 三、要求提交的结果： 1、道面结构设计计算书（极限弯矩法、极限应力法）。 2、飞行区平面图、结构层选择、分仓、接缝图。 第二部分资料分析与设计说明 一、根据所给土壤地质情况，对照我国公路自然划区图表，可把设计机场所在地 区确定为Ⅱ 2东北中部山前平原重冻区。查表7-4得土基回弹模量E 01 =160㎏/ ㎝3,μ 0=0.35，查表3-4的土基顶面K =7.0㎏/㎝3,再由图3-10得出修正后 的K值为，K=8.0㎏/㎝3。 二、该地区降水量少，地下水位低，石灰土和石料丰富，质量好。由于处于重冻 区，土基表层为10㎝的沙粒垫层，往上一次是20㎝石灰稳定土，15㎝碎石基层，最上为砼面层，图示如下：