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（若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议，请私信作者！）团队成果，侵权必究！（温馨提示，本文档没有计算功能，请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格，填入基本参数后，Excel表格会计算出各分项结果，并显示计算过程！）1.水泥混凝土路面设计1.1引言水泥混凝土路面板为刚性路面，具有较高的力学强度，在车轮荷载作用下变形较小。
所以，混凝土板通常工作在弹性阶段。
本水泥混凝土路面设计主要依据《公路水泥混凝土路面设计规范》。
在荷载图示方面采用静力作用均布面荷载，在地基模型方面，采用温克勒地基模型。
在路面板形态方面，采用半空间弹性地基有限大矩形板理论。
1.2题目广西隆林至百色高速公路（K10+800~K16+000）沥青及水泥混凝土路面设计。
1.3设计资料1、自然条件本项目（K10+800~K16+000）位于广西西北端，是滇、黔、桂三省区结合部，属广西山区与云贵高原东南边缘的过渡地带，区域地势由西北向东南逐渐降低，地形以山地为主。
当地属亚热带季风气候类型。
2、设计参数本道路预测交通量较大，重载运营车辆较多，超载现象严重。
标准轴载采用BZZ-100。
沥青路面设计年限（基准期）为15年。
水泥混凝土路面设计年限（基准期）为30年。
设计基准期内，预测交通量年增长率为8%~12%。
设计初始年交通组成如表1所示。
设计路段路基土为粘性路，路基平均填土高度为2.0m。
地下水位为地面下-1.0m。
2.行车荷载2.1车辆的类型和轴型由交通调查和预测得知，本路建成初期每昼夜双向混合交通量组成如上表，通过查表可知车辆轴重参数如下：在满足任务要求的前提下拟定年平均交通增长率为8.0%。
轴载换算由《公路水泥混凝土路面设计规范》得标准轴载的有关计算参数见下表：水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。
公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-20111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技术水平、使用品质和设计质量，保证工程安全可靠、经济合理，制定本规范。
1.0.2本规范适用于各等级新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。
1.0.3水泥混凝土路面设计方案，应根据公路的功能和等级，结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等，通过综合分析确定。
1.0.4水泥混凝土路面设计应包括结构组合设计、结构层厚度设计、材料组成设计、接缝构造设计、钢筋配置设计等内容。
1.0.5水泥混凝土路面结构，应按规定的安全等级和目标可靠度要求，在设计基准期内承受预期的交通荷载作用，适应所处的自然环境，满足预定的使用性能要求。
1.0.6水泥混凝土路面设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土作面层(配筋或不配筋)的路面。
2.1.2普通混凝土路面jointedplainconcretepavement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，也称素混凝土路面。
2.1.3钢筋混凝土路面jointedreinforcedconcretepavement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continuouslyreinforcedconcretepavement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steelfiberreinforcedconcretepavement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compositepavement面层由两层不同材料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concreteblockpavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。
路面设计说明4.1、主要技术指标车行道：双车道面层类型：水泥混凝土路面自然区划：本路段经过地区属中华人民共和国自然区划V2区设计标准轴载：双轮组单轴IOOkN横坡：时单向坡4.2、路面结构设计水泥险路面面层：水泥混凝土路面，厚度20cm。
调平层：级配碎石调平层，厚度4cm底基层：手摆片石，厚度16CIDO水泥混凝土路面设计基准期10年，设计基准期内车道所承受的标准轴载BZZ-IOO,累计作用次数为950932次，为中交通等级，基层顶面当量回弹模量146.2MPa,变异水平等级为中级，可靠度系数为106。
基层顶面竣工验收弯沉值1S=100.0（0.O1nun）土基顶面竣工验收弯沉值1S=310.0（0.O1mm）水泥混凝土设计抗弯（折）拉强度为4.5Mpa（抗压强度不小于30Mpa）,混凝土弯拉模量29GPa.水泥稳定粒料回弹模量为1500MPa,新建路基30Mpa o4.3、水泥混凝土面层组成设计设计以荷载应力和温度应力产生综合疲劳损坏作为设计标准，以纵缝边缘中部作为临界荷位，综合疲劳应力不高于水泥混凝土板的弯拉强度作为控制指标，对路面厚度进行了计算。
中湿段的路面总厚度不小于水泥混凝土路面的防冻最小厚度。
单车道路面混凝土基本板块尺寸为4.5mX4.5m（长X宽）。
水泥混凝土板厚均为20厘米，设计弯拉强度不小于 4.5MPa,路面面层弯拉弹性模量为Ec=29GPa,要求使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥，水泥标号为42.5号，所用石料必须满足有关规范对石料强度指标的技术要求，砂的细度模数宜在2.0-3.5之间。
路面的抗滑以构造深度不低于0.6mm,混凝土水灰比不大于0.46,掺用的外加剂应经配合比试验应符合要求后方可使用。
假缝上部的槽口用切缝机进行切割。
构造物横穿公路时，构造物顶面至板底距离小于120Cm时，其顶面及两侧各6m范围内的混凝土面板采用钢筋网补强。
⑴材料要求a.水引用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水，对水质有疑问时,，应检验下列指标，合格者方可使用：硫酸盐含量小于等于270（⅛g∕1,含盐量不得小于等于3500mg∕1,PH值不得小于4.5,不得含有油污、泥和其他有害杂质。
取值0.353100050.150.000010.22700040.150.2200058204100207255752140.91.150.0570.0653.8729414.68352695267410.8341.270.0525混凝土板长L=5m最大温度梯度Tg=95℃/m面层与基层之间竖向接触刚度κn=3000MPa/m温度回归系数bt=1.27温度回归系数at=0.834温度回归系数ct=0.052基层疲劳应力系数κf 面路水泥混凝土面层水泥混凝土面层综合温度翘贫混凝土基层标设计参数板水泥稳定碎石底基层厚度h1=0.2m 水泥混凝土面层厚度hc=0.35m水泥混凝土面层弯拉弹性模量Ec=31000MPa 水泥混凝土面层弯拉强度标准值fcr=5MPa水泥混凝土面层泊松比v=0.15水泥混凝土面层线膨胀系数αc=0.00001贫混凝土基层厚度hb=0.2m贫混凝土基层弯拉弹性模量Eb=27000MPa 贫混凝土基层弯拉强度标准值fcb=4MPa水泥稳定碎石底基层回弹模量E1=2000MPa贫混凝土基层λ=0.065面层疲劳应力系数κf 贫混凝土基层泊松比v=0.15标准荷载Ps=100kN接缝传荷应力折减系数κr=0.9土基回弹模量E0=58MPa 最重荷载Pm=204kN 累计当量轴次Ne=20725575214次综合系数κc=1.15水泥混凝土面层λ=0.057计算过程计算结果结构极限判断Ex 2000hx 0.2α0.441546Et 276.9174Dc 113.3099Db 18.41432rg 0.944548σps 0.744268σpm 1.454729σbps 0.360201κf 3.872941κf 4.683526σpr 2.983396σp，max 1.505644σbpr1.940062r β0.156007ξ0.978698t 1.764513CL 0.85413BL 0.296046σt,max 1.525746κt 0.434911σtr0.663563可靠度系数r 面层疲劳应面层最大应基层疲劳应面层最大温度应力σt,max 温度疲劳应力系数κt 面层疲劳系数κf 基层疲劳系数κf 面层荷载疲劳应力σpr 面层最大荷载应力σp，max 基层荷载疲劳应力σbpr半刚性基层板弯曲刚度Db 路面结构总相对刚度半径rg土面层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σps 土面层最重荷载在临界荷位产生的荷载应力σpm 温度疲劳应力σtr温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL基层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σbps计算项目混凝土面板弯曲刚度Dc 板底地基综合当量回弹模量Et结构极限判断结算结果1.274.6316373.8498652.463878计算公式1.27系数rr=1.27疲劳应力最大应力疲劳应力。
JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范篇一：公路水泥混凝土路面设计规范公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---034．4面层4．4．1 水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面抗滑、耐磨、平整。
4．4．2 面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。
其他面层类型可根据适用条件按表4.4.2选用。
表4.4.2其他面层类型选择4．4．3 普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。
其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。
4．4．4 纵向接缝的间距按路面宽度在3.0～4.5m范围内确定。
碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时，可不设纵向缩缝。
4．4．5 横向接缝的间距按面层类型和厚度选定：——普通混凝土面层一般为4～6m，面层板的长宽不宜超过1.30，平2面尺寸不宜大于25m；——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6～10m；——钢筋混凝土面层一般为6～15m。
4．4．6 普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或配筋混凝土面层所需的厚度，可参照表4.4.6所示参考范围并按4.4.9条规定计算确定。
表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围4．4．7 钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定，钢纤维体积率为0.6％～1.0％时，其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65～0.75倍。
特重或重交通时，其最小厚度为160mm；中等或轻交通时，其最小厚度为140mm。
4．4．8 复合式路面沥青上面层的厚度一般为25～80mm。
4．4．9 除混凝土预制块面层外，各种混凝土面层的计算厚度应满足式（3.0.3）的要求。
荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录B.1和B.2计算。
面层设计厚度依计算厚度按10mm 向上取整。
采用碾压混凝土或贫混凝土做基层时，宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析。
水泥混凝土路面设计及施工技术规程一、前言水泥混凝土路面作为公路、机场、停车场等基础设施的主要建筑材料之一，其设计和施工质量直接关系到其使用寿命和安全性能。
本文旨在全面介绍水泥混凝土路面的设计和施工技术规程，以便读者能够更好地理解和掌握相关知识。
二、路面设计1. 设计标准水泥混凝土路面的设计应符合《公路水泥混凝土路面技术规程》（JTG F30-2004）和《水泥混凝土路面设计规范》（JTJ 070-2000）等国家标准的要求。
2. 设计参数水泥混凝土路面的设计参数包括路面厚度、路面结构、路面坡度、路面强度等。
其中，路面厚度是最基本的设计参数，其确定应考虑车辆荷载、路面结构、材料强度等因素。
3. 路面结构水泥混凝土路面的结构应根据路段所处的地理条件、交通量、车速等因素进行设计。
一般情况下，混凝土路面结构采用水泥混凝土面层、砂石垫层和基础层的组合形式。
4. 路面坡度水泥混凝土路面的坡度应根据路段所处的地形条件、排水要求等因素进行设计。
一般情况下，路面坡度应保证路面排水畅通，同时满足行车舒适性和安全性要求。
5. 路面强度水泥混凝土路面的强度应根据车辆荷载、路面结构、材料强度等因素进行设计。
一般情况下，路面强度应满足车辆荷载和交通量要求，同时保证路面的平整度和耐久性。
三、施工技术规程1. 前期准备水泥混凝土路面施工前应进行充分的前期准备工作，包括场地平整、基础施工、材料采购等。
2. 模板制作水泥混凝土路面的模板制作应根据设计要求进行，模板应具有良好的防水性能和平整度。
3. 材料搅拌水泥混凝土路面的材料应按照设计要求进行配制，搅拌过程中应注意控制水灰比和搅拌时间。
4. 浇筑施工水泥混凝土路面的浇筑施工应按照施工图纸进行，控制浇筑厚度和均匀性，同时注意施工现场的温度和湿度。
5. 养护处理水泥混凝土路面的养护处理应根据材料的性质和施工现场的实际情况进行，一般情况下，应采取湿养或覆盖养护的方式。
四、质量控制1. 施工质量检验水泥混凝土路面的施工质量检验应按照国家标准和施工图纸的要求进行，包括材料检验、现场检查、试验等。
黑嘉公路逊克至逊克界段改建工程A1合同段水泥混凝土面层配合比验证报告黑嘉公路C1监理办路面用水泥混凝土配合比设计一、设计题目：路面用混凝土配合比设计二、设计资料：设计弯拉强度f r ＝4.5MPa。
满足三轴式混凝土摊铺整平机工作，要求混凝土拌和物坍落度为15mm。
公路所在地区属严寒地区。
水泥：黑河黑龙P.O42.5水泥28d抗折强度为7.7 Mpa、28d抗压强度为52.5Mpa细集料：黑龙江江砂，表观密度ρS= 2.730 g/cm3细度模数M x= 2.62含泥量0.6 %粗集料：卫东石场碎石碎石类型：火成岩表观密度ρG= 2.630 g/cm3；针片状含量7.2 %试验结果符合连续级配4.75-31.5mm水：饮用水。
原材料的各项指标均满足规范要求，可进行配合比设计。
三、设计步骤本工程为二级公路，取样本数量为20组，查表4.1.2.1，t取0.24；查表4.1.2.2，Cv取0.13；根据标段提供以往施工的20组试验记录并计算得S＝0.032。
f c ＝f r /（1－1.04Cv）+ ts＝4.5/（1－1.04×0.13）+ 0.24×0.032＝5.2111．水灰比的确定W/C＝1.5684/（f c＋1.0097－0.3595f s）＝1.5684/（5.211＋1.0097－0.3595×7.7）＝0.45满足耐久性及抗冻性的要求。
2．确定砂率该标面层混凝土用砂细度模数为2.62，查规范表4.1.4，砂率应取33%。
考虑到该标施工工艺为软做抗滑槽，取砂率为34%。
3．确定用水量根据三辊轴式混凝土摊铺整平机的施工要求，混凝土的坍落度为10～30mm，取坍落度为15 mm。
W0＝104.97＋0.309SI＋11.27×(C/W)＋0.61Sp＝104.97＋0.309×15＋11.27×1/0.45＋0.61×34＝155.4kg4．确定水泥用量C0＝W0/（W / C）＝155.4/0.45＝345.3水泥取350，满足规范表4.1.2－6的要求。
水泥混凝土路面标准规格一、前言水泥混凝土路面是道路建设中常见的一种路面类型。
它具有耐久性好、承载能力强、施工方便等优点，因此被广泛应用于城市道路、高速公路等场所。
为了保证水泥混凝土路面的质量和安全性，制定一系列的标准规格是必不可少的。
本文将介绍水泥混凝土路面的标准规格，包括路面设计和施工的各项要求。
二、路面设计2.1 设计原则水泥混凝土路面设计的原则是：满足使用要求、经济合理、施工可行、维修方便。
2.2 设计参数水泥混凝土路面的设计参数包括：路面等级、路面厚度、基层厚度、路面坡度、路面横坡、路面宽度、路缘石等。
2.2.1 路面等级水泥混凝土路面等级应根据道路的使用、交通量、车型等因素确定。
常用的路面等级有一级、二级、三级、四级和五级。
2.2.2 路面厚度水泥混凝土路面的厚度应根据路面等级、交通量、地质条件、气候条件等因素确定。
通常路面厚度不应小于180mm。
2.2.3 基层厚度水泥混凝土路面基层厚度应根据路面等级、地质条件、土壤承载力等因素确定。
通常基层厚度不应小于300mm。
2.2.4 路面坡度水泥混凝土路面应采用纵向坡度和横向坡度相结合的方式，以达到排水和舒适性的要求。
通常纵向坡度为1%~3%，横向坡度为2%~4%。
2.2.5 路面横坡水泥混凝土路面应采用横坡，横坡的作用是使路面排水，防止水在路面上滞留。
通常横坡为1%~3%。
2.2.6 路面宽度水泥混凝土路面应根据交通量、车型、路面等级等因素确定路面宽度。
通常路面宽度不应小于6m。
2.2.7 路缘石水泥混凝土路面应设置路缘石，路缘石的作用是保持路面的整体性和稳定性。
通常路缘石高度为250mm~400mm。
三、施工要求3.1 材料要求水泥混凝土路面施工所使用的材料应符合相关标准，包括水泥、砂、碎石、水等。
3.2 施工条件水泥混凝土路面施工应在天气晴朗、温度适宜的条件下进行，避免在雨天和极端气温下施工。
施工前应对施工现场进行勘察和测量，确保施工前的地面平整、无积水。
路面用水泥混凝土配合比设计一、设计依据1、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30-20052、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）二、设计资料设计弯拉强度f r=4.5Mpa，要求混凝土拌合物坍落度为:30~60mm。
1、水泥：河南省太阳石水泥集团有限公司28d抗折强度为7.2Mpa、28d抗压强度为55.3Mpa2、细集料：南阳白河砂场河砂表观密度ρs=2.524g/cm3细度模数M X=2.90含泥量1.4%3、粗集料：荥阳福存石料厂4、水：饮用水三、配合比的设计与计算：1、计算配置28天弯拉强度值：据规范JTGF30-2003路面砼配合比设计规程，弯拉强度样本标准偏差s取0.675Mpa，保证率系数t取值0.56，变异系数c v取0.15。
f c=f r/(1-1.04c v)+ts=4.5/(1—1.04*0.15）+0.56*0.675=5.7Mpaf c—配置28d弯拉强度的均值f r—设计弯拉强度标准差2、计算适配强度f cu,o根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000），取δ=5则f cu,o=f cu,k+1.645*δ=30+1.645*5=38.23Mpaf cu,o—混凝土配置强度f cu,k—混凝土立方体抗压强度标准值δ—混凝土强度标准差3、计算水灰比W/C：W/C=1.5684/(f c+1.0097-0.3595*f s)=0.38f s为水泥实测抗折强度，f c为配置28d弯拉强度的均值4、根据集料种类和适宜坍落度，计算单位用水量：Wo=104.97+0.309S L+11.27C/W+0.61S P≈174选用坍落度SL为50mm；选用砂率S P为39%Wo—不掺外加剂与掺和料混凝土的单位用水量掺入外加剂的混凝土单位用水量为：Wow=Wo(1-β/100)≈125Wow—掺外加剂与掺和料混凝土的单位用水量5、计算水泥用量：Co=（C/W)*Wow≈329Co—单位水泥用量C/W—灰水比6、计算每立方米砼集料用量：[采用重量法计算，假定容重为2274kg/m3(不加减水剂)]Co+Wo+Mg+Ms=2274Mg+Ms=2274-329-125=1820Ms=1820*39%=710Mg1=(1820-710)*15%=266Mg2=(1820-710)*60%=666Mg3=(1820-710)*25%=278Co—单位水泥用量Wo—不掺外加剂与掺和料混凝土的单位用水量Ms—单位砂用量Mg1—单位5-10mm石子用量Mg2—单位10-20mm石子用量Mg3—单位16-31.5mm石子用量外加剂掺量为1%，每立方米用量为3.29kg/m37、确定基准配合比为：水泥：砂：碎石：水：外加剂=329：710：1110：125：3.29 8、试验记录详见配合比设计报告表，强度数据如下表9、基准配合比符合要求，采用配合比即为：水泥：砂：碎石：水：外加剂=329：710：1110：125：3.29四、每立方米混凝土碱含量根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）,对由外加剂带入混凝土的碱含量应进行控制。
路面混凝土配比设计说明一、路面混凝土配比设计的步骤：1.确定设计要求：根据工程实际情况和要求，确定路面混凝土的强度等级、耐久性要求、抗裂性能等指标。
2.确定材料特性：选择适当的水泥品种和矿物掺合料，并对其进行试验确定其物理力学性质，如水泥初凝时间、强度发展规律等。
3.确定配合比：按照设计要求和材料特性，通过试验确定合理的水泥用量、骨料用量和其他掺合料的用量，并制定混合料的配合比。
4.进行试验：根据配合比进行试验，评价混合料的工作性能和力学性能，如流动性、坍落度、抗压强度、抗折强度等。
5.修正配合比：根据试验结果，对配合比进行修正，使得混合料的性能指标满足设计要求。
6.完成配比设计：根据试验结果和修正的配合比，确定最终的路面混凝土配合比，并制定施工方案。
二、路面混凝土配比设计的关键参数：1.水灰比：水灰比是指水和水泥用量的比值，对混凝土的性能有重要影响。
一般采用最低水灰比设计，以提高混凝土的强度和耐久性。
2.混凝土强度等级：混凝土强度等级决定了混凝土的承载能力和抗裂性能，通常根据设计的交通荷载和使用条件来确定。
3.骨料粒径和配合比：骨料是混凝土中最主要的组成部分，其粒径和配合比直接决定混凝土的工作性能和力学性能。
三、路面混凝土配比设计的常用方法：1.极限状态法：根据路面使用条件和交通荷载的荷载作用时间，通过有限元分析等方法，确定混凝土在极限状态下的受力特性，从而确定合理的配合比。
2.统计学方法：根据历史数据和统计学原理，建立路面混凝土配合比的数学模型，通过对模型的优化，得到最佳的配合比。
3.试验法：通过对不同配合比的混凝土进行试验，评价其工作性能和力学性能，从而确定最佳的配合比。
四、路面混凝土配比设计的注意事项：1.考虑工程实际情况：路面混凝土的配比设计要结合工程实际情况和使用要求进行，考虑交通荷载、环境温度、湿度等因素。
2.注意材料质量：选择优质的水泥、骨料和掺合料，确保其质量稳定，并进行必要的试验以确定其物理力学性能。
1、水泥混凝土路面的力学及工作特点（1）水泥路面的力学特征①混凝土的强度及模量远大于基层和土基强度和模量；②水泥混凝土本身的抗压强度远大于抗折强度；③板块厚度相对于平面尺寸较小，板块在荷载作用下的挠度（竖向位移）很小；④混凝土板在自然条件下，存在沿板厚方向的温度梯度，会产生翘曲现象，如受到约束，会在板内产生翘曲应力；⑤荷载重复作用，温度梯度反复变化，混凝土板出现疲劳破坏。
（2）水泥混凝土路面的力学模式①弹性地基上的小挠度薄板模型；②弹性地基：因为混凝土板下的基层与土基的应力应变很小，不超过材料的弹性区域；③弹性板：因为板的模量高，应力承受能力强，一般受力不超过弹性比例极限应力，挠度与板厚相比很小。
④水泥混凝土路面设计理论：弹性地基上的小挠度薄板理论。
（3）水泥混凝土路面的工作及设计特点①抗弯拉强度低于抗压强度，决定路面板厚度的强度设计指标是抗弯拉强度；②车轮荷载作用主要的影响是疲劳效应；③温度差造成板有内应力，出现翘曲变形及翘曲应力，也有疲劳特性；④板的使用还受限于支承条件，不均匀支承及板底脱空对板内应力的分布影响极大。
2、水泥路面的主要破坏类型与设计标准（1）水泥路面的主要破坏类型①断裂②唧泥③错台④拱起⑤接缝挤碎（2）水泥路面的荷载作用重载作用（3）水泥路面的设计标准①结构承载能力控制板不出现断裂，要求荷载应力与温度应力的疲劳综合作用满足材料的设计抗拉强度，即：；②行驶舒适性控制错台量，要求设置传力杆（基层及结构布置满足）③稳定耐久性控制唧泥与拱胀，要求基层水稳定性好，板与基层联结。
3、水泥路面结构设计的主要内容（1）路面结构层组合设计；（2）混凝土路面板厚度设计；（3）混凝土面板的平面尺寸与接缝设计（4）路肩设计；（5）混凝土路面的钢筋配筋率设计4、水泥路面的轴载换算与交通分级（1）水泥路面的标准轴载及轴载换算；（2）水泥路面的交通等级划分及设计基准期第二节水泥路面弹性地基板理论1、小挠度弹性薄板假设薄板：板厚度h远小于板中面的最小边尺寸b(如b/8～b/5)的板称为薄板；中面：平分板厚度h的平面；弹性曲面：薄板弯曲时，中面所弯成的曲面；挠度：中面内各点在横向的(即垂直于中面方向的)位移；小挠度弹性薄板：当板弯曲时因具有相当的弯曲刚度，中间弹性曲面所产生的挠度远小于板厚度的弹性薄板即称为小挠度弹性薄板；小挠度弹性薄板的基本假设：研究弹性地基上无限大板时，以弹性薄板小挠度问题为力学模型描述板体，在弹性力学理论中，对此有以下三点假设：（1）中面的法线上各点形变分量极其微小，可以忽略不计；（2）中面的法线在板弯曲前后保持直线且垂直于中面，即：γzx=γzy =0（3）中面上各点无平行于中面的位移，即：（U）z=0=（V）z=0 =02、三点假设的结论假设（1）：垂直于中面方向形变分量极其微小，可以略去不计；即：中面的任意一根法线上，薄板全厚度内的所有点均具有相同的挠度。
新版(2023)规范铺装混凝土路面设计(详细应用)1. 引言本文档旨在详细介绍新版(2023)规范下的铺装混凝土路面设计的应用方法和要点。
混凝土路面的设计对于道路的安全性、可靠性和持久性至关重要。
本文将从设计原则、结构设计和材料选择等方面进行详细讨论，以帮助工程师正确地设计和施工混凝土路面。
2. 设计原则在铺装混凝土路面的设计中，需要考虑以下几个原则：- 荷载需求：根据不同的交通流量和车辆类型，确定路面所需承受的荷载。
- 路面厚度：根据荷载需求和地质条件，确定路面所需的合适厚度。
- 排水设计：确保路面具有良好的排水能力，防止积水导致路面损坏。
- 施工技术：选择合适的施工技术，确保混凝土路面的牢固性和平整度。
3. 结构设计混凝土路面的结构设计包括基层、底基层、面层和边沟等组成部分。
以下是各个部分的设计要点：- 基层：基层应具备足够的承载能力和抗冻性能，可以采用砾石或碎石等材料进行。
- 底基层：底基层用于增强基层的承载能力，可以采用石灰土或碎石砂浆等材料进行。
- 面层：面层应具备耐久性、耐磨性和抗滑性，可以采用高强度水泥混凝土进行。
- 边沟：边沟的设计要考虑排水和安全性，确保边沟与路面之间的过渡平滑。
4. 材料选择在混凝土路面的设计中，材料的选择对路面的性能至关重要。
以下是常用的材料选择：- 水泥：选用符合规范要求的水泥，保证混凝土的强度和耐久性。
- 砂石：选用质量良好的砂石作为混凝土的骨料，确保混凝土的稳定性。
- 添加剂：适量加入活性矿物掺合料或高效减水剂等添加剂，改善混凝土的特性。
5. 施工要点在混凝土路面的施工过程中，需要注意以下几个要点：- 浇筑温度：控制混凝土的浇筑温度，避免过高或过低对路面性能的影响。
- 浇筑工艺：采用合适的浇筑工艺，确保混凝土的密实性和均匀性。
- 养护措施：及时进行适当的养护措施，提高混凝土的强度和耐久性。
6. 结论本文档详细介绍了新版(2023)规范下铺装混凝土路面设计的应用方法和要点。
水泥混凝土路面厚度标准值一、前言水泥混凝土路面是公路建设中常用的路面结构。
其优点是耐久性好、承载能力大、维修方便等。
路面厚度是水泥混凝土路面设计的重要参数之一，对路面的使用寿命、承载能力、经济性等方面都有着重要影响。
因此，制定合理的水泥混凝土路面厚度标准值对路面设计和施工具有重要意义。
二、相关标准1. GB/T 50329-2012《公路工程施工质量验收规范》2. JTG E20-2011《公路工程水泥混凝土路面设计规范》3. JTJ 079-2014《公路工程水泥混凝土路面施工及验收规范》三、设计原则1. 满足使用寿命要求水泥混凝土路面的使用寿命一般要求在15年以上，因此在设计路面厚度时应考虑路面使用寿命，以保证路面使用寿命的要求。
2. 满足承载能力要求水泥混凝土路面的承载能力是指路面能够承受的载荷大小。
在设计路面厚度时应考虑车辆荷载、交通流量等因素，以保证路面的承载能力。
3. 经济合理在满足使用寿命和承载能力要求的情况下，应尽可能地减少路面厚度，以保证经济性。
四、影响水泥混凝土路面厚度的因素1. 车辆荷载车辆荷载是影响水泥混凝土路面厚度的重要因素之一。
车辆荷载越大，路面承受的压力就越大，因此路面厚度应根据车辆荷载大小确定。
2. 交通流量交通流量是影响水泥混凝土路面厚度的另一个重要因素。
交通流量越大，路面承受的压力越大，因此路面厚度应根据交通流量大小确定。
3. 地基土性质地基土性质是影响水泥混凝土路面厚度的重要因素之一。
地基土性质不同，对路面的承载能力也不同，因此路面厚度应根据地基土性质确定。
4. 气候环境气候环境也是影响水泥混凝土路面厚度的因素之一。
在寒冷气候条件下，路面容易出现温度变化引起的开裂和冻融损坏，因此应适当增加路面厚度。
五、水泥混凝土路面厚度标准值1. 公路工程施工质量验收规范中规定的最小厚度标准值如下：公路等级最小厚度（mm）一级公路250二级公路220三级公路200四级公路1802. 公路工程水泥混凝土路面设计规范中规定的最小厚度标准值如下：公路等级最小厚度（mm）一级公路270二级公路240三级公路220四级公路2003. 公路工程水泥混凝土路面施工及验收规范中规定的最小厚度标准值如下：公路等级最小厚度（mm）一级公路280二级公路250三级公路230四级公路210六、结论水泥混凝土路面厚度是影响路面使用寿命、承载能力和经济性的重要参数之一。
1、水泥混凝土路面的力学及工作特点（1）水泥路面的力学特征①混凝土的强度及模量远大于基层和土基强度和模量；②水泥混凝土本身的抗压强度远大于抗折强度；③板块厚度相对于平面尺寸较小，板块在荷载作用下的挠度（竖向位移）很小；④混凝土板在自然条件下，存在沿板厚方向的温度梯度，会产生翘曲现象，如受到约束，会在板内产生翘曲应力；⑤荷载重复作用，温度梯度反复变化，混凝土板出现疲劳破坏。
（2）水泥混凝土路面的力学模式①弹性地基上的小挠度薄板模型；②弹性地基：因为混凝土板下的基层与土基的应力应变很小，不超过材料的弹性区域；③弹性板：因为板的模量高，应力承受能力强，一般受力不超过弹性比例极限应力，挠度与板厚相比很小④水泥混凝土路面设计理论：弹性地基上的小挠度薄板理论。
（3）水泥混凝土路面的工作及设计特点①抗弯拉强度低于抗压强度，决定路面板厚度的强度设计指标是抗弯拉强度；②车轮荷载作用主要的影响是疲劳效应；③温度差造成板有内应力，出现翘曲变形及翘曲应力，也有疲劳特性；④板的使用还受限于支承条件，不均匀支承及板底脱空对板内应力的分布影响极大。
2、水泥路面的主要破坏类型与设计标准（1）水泥路面的主要破坏类型①断裂②唧泥③错台④拱起(2) 水泥路面的荷载作用重载作用(3) 水泥路面的设计标准①结构承载能力控制板不岀现断裂，要求荷载应力与温度应力的疲劳综合作用满足材料的设计抗拉强度，即:②行驶舒适性控制错台量，要求设置传力杆(基层及结构布置满足)③稳定耐久性控制唧泥与拱胀，要求基层水稳定性好，板与基层联结。
3、水泥路面结构设计的主要内容(1 )路面结构层组合设计；(2)混凝土路面板厚度设计;(3)混凝土面板的平面尺寸与接缝设计(5 )混凝土路面的钢筋配筋率设计4、水泥路面的轴载换算与交通分级(1) 水泥路面的标准轴载及轴载换算障111直;(2) 水泥路面的交通等级划分及设计基准期第二节水泥路面弹性地基板理论1、小挠度弹性薄板假设薄板：板厚度h远小于板中面的最小边尺寸b(如b/8 ~ b/5)的板称为薄板;中面：平分板厚度h的平面;弹性曲面：薄板弯曲时，中面所弯成的曲面;挠度：中面内各点在横向的（即垂直于中面方向的）位移；小挠度弹性薄板：当板弯曲时因具有相当的弯曲刚度，中间弹性曲面所产生的挠度远小于板厚度的弹性薄 板即称为小挠度弹性薄板；小挠度弹性薄板的基本假设：研究弹性地基上无限大板时，以弹性薄板小挠度问题为力学模型描述板体，在弹性力学理论中，对此有以 下三点假设：（1 ）中面的法线上各点形变分量极其微小，可以忽略不计； （2） 中面的法线在板弯曲前后保持直线且垂直于中面，即： Y zx= Y zy =0（3） 中面上各点无平行于中面的位移，即：（U ） z=0= （ V ） z=0 =02、三点假设的结论假设（1）：垂直于中面方向形变分量极其微小，可以略去不计；即：中面的任意一根法线上，薄板全厚度内的所有点均具有相同的挠度。
假设（2）：垂直于中面的法线，在弯曲变形前后均保持直线，并垂直于中面，无横向剪切应变;假设（3）：薄板中面内的各点都没有平行于中面的位移3、板与地基接触的假设（1 ）完全接触假设：始终接触吻合，且可自由滑动（是在刚度差异大、板平面变形微小情况下的近似），即接触面不脱空且剪应力视为零。
（2）没有摩擦假设：板和地基之间没有摩擦，可以自由活动。
4、地基模型假定即—心.「：|(1 )弹性半空间地基假定; (2)文克勒地基假设。
5、弹性曲面的微分方程(1) 几何方程:(2) 物理方程：(用挠度表示)(3 )平衡微分方程:册盘_ _X ―翫盘 矢w3D 筌 _矢刚—=死近 刃"垃& i?z 6 y盪 ??8》 日x(4) 薄板截面上的弯矩、扭矩和剪力护22時^2w8昵一6尹％討 护匝E 声 a 2w“一 1十/隔rhJ2(护宙 护w)"护w3%' My =宙碍出=玄+认--D卜z i丿 1-1/3 J1”撑)Mn押J泊 ? E 沪 J 至血 - ----------⑷21 +“禺也； 2 = =5J ■旧w阪M 匚d护VV址f 込必=—一—1一/?1 傩护w―+“一r 肃 护丿(5) 砼路面薄板的弹性曲面微分方程写岀z 方向的力的平衡方程，简化以后，略去微量，得到:第三节水泥路面的应力分析i 、文克勒地基板荷载应力分析(1) 文克勒地基以反应模量 K 表征的弹性地基，它假设地基上任一点的反力仅同该点的挠度成正比，而与其他点无关，即地基相当于由互不相联系的弹簧组成，它因首先由捷克工程师文克勒提岀而得名，也称为oy °护叭兀刃一况兀刃—血龙K 地基、弹簧地基。
(2) 三个车轮荷位(3) 最大弯拉应力位置①荷载中心处板底；②荷位下板底；③板表面距板角点x1的分角线上(4) 威斯特卡德早期应力计算公式I p p严①板中荷位:当荷载圆半径较小，与板厚相差不大时，板受力接近厚板，需修正，即:R<0.5h时，用当量计算半径b代替R，"J"史十卅- Wk今21側+ 0*)他”0.08975)?% 冷〔1 + 0如召②板边荷位：口—学啊知］=叮帝耳二屈:叫二(1.1-0亞寻恰③板角荷位：(5) 威斯特卡德公式的试验修正公式①角隅修正威氏公式是理论推导得来的，与实际情况有岀入。
美国1930年在阿灵顿进行了试验路，对公式进行了板体与地基紧密接触时，不修正，理论值近似于实测值;板底脱空时，实测比计算大30%〜50%需修正，Kelly 提出板角修正式： f ”② 板边修正板与地基保持接触时，不修正；而与地基脱空时,^=2」16(1 + 0必4/<)型右+ £迪籍③ 板中修正实测板中应力小于理论值，说明地基不完全符合文克勒地基的假定;④ 应力表达通式2、弹性半空间体地基板的荷载应力分析(1)弹性半空间地基是以弹性模量和泊松比表征的弹性地基，假设地基为一各向同性的弹性半无限体，在荷载作用下其顶面上 任一点的挠度不仅同该点的压力有关，也同其它各点的压力有关。
一「二；/ - ' - ■ - . ■ /沛)=也了SiA修正 Kelly 修正式:根据Hogg 理论：无限大圆板上作用轴对称竖向荷载 q(r)时，竖向位移表达式:①轴对称条件下的径向、切向弯矩表达式:②荷载在板中时，圆形均布荷载下，板在单位宽度内产生的最大弯矩:③荷载圆离计算点一定距离时，可将其视为作用在圆心的集中力，其弯矩解:（3） 多轮荷载作用下板的应力计算工嗽=如+心以肿0 + M 疗曲E +込』； 乞 二（姙口 + 加口 + 汀ix? 0+ M J 0 + M 两）| ；（4） 弹性半空间地基有限尺寸板① 弹性半空间地基有限尺寸板，荷载作用在板边、板角时（上述计算荷载在板中，且认为板尺寸远大于 荷载尺寸）；② 弹性地基上有限尺寸板的解答；③ 规范中设计方法给出的计算诺模图采用了有限元计算方法，有限元计算方法是一种数值方法。
3、水泥路面板的荷载应力有限元分析(2) 弹性半空间地基上薄板的理论解(J 3M=-D U F -JLA . Lc- —— w(r)r[dr 2r drJr dr dr点：—⑴—「二—卑门；412 12(1)水泥混凝土路面荷载应力的有限元分析特点① 可以按板块的实际大小求解有限尺寸板，从而消除无限大半的假设所带来的误差 ② 可以考虑各种荷载状况(包括荷载组合和荷载位置)；③ 可以考虑板的实际边界条件，如接缝的传荷能力、板和地基的脱空。
④ 可以得到整个板体的应力和位移场，从而全面了解板的受力。
(2)水泥混凝土路面荷载应力的有限元分析结果4、弹性地基双层板的荷载应力分析(1) 上下层完全分离(2) 上下层完全结合5、水泥混凝土路面的温度应力分析(1) 胀缩应力：温度均匀变化时产生 (2) 无限大板的翘曲应力板内任一点在温差影响下的应变:板中部受到地基摩阻力作用，板中心点不产生平面位移，£ x=£y=O,因此:板纵向边缘中部或窄长板，£ x= 0 ,b y=0,因此：(3) 有限尺寸板的翘曲应力当气温变化较快时，由于混凝土板导热性能差，在板内产生温度差，当气温升高时板中部有隆起趋势，当 气温降低时板边缘和角隅有翘起趋势。
由于板的自重、地基反力和相邻板的约束作用，使部分翘曲变形受阻，从 而使板内产生应力，这种应力即称为水泥混凝土板的翘曲应力。
威斯特卡德对文克勒地基的作进一步假定来计算温度应力：1)温度沿板断面呈线性变化;基始终保持接触；3)不计板自重。
(4) 温度线性分布时翘曲应力温度沿板断面呈线性变化：板边中点:2) 板与地弹性半空间体地基时:（5）温度非线性分布时翘曲应力计算对于较厚的板，采用温度沿板断面呈直线分布的假设，即按板顶和板底的温度差确定的温度梯度计算的温度翘曲应力，会得到偏大的温度翘曲应力值。
为此，应考虑由于温度的非线性分布而引起的内应力。
我国规范的 温度应力计算：第四节路面结构的可靠度1、结构的极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,的极限状态2、结构的极限状态分类（1 ）承载力极限状态：结构或结构构件达到最大承载力，岀现疲劳破坏或不适于继续承载的变形。
（2）正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
3、结构可靠性的含义其中:―或2cos4 Asin 2九+smh 2A计算- •时, 计算：时,此特定状态称为该功能成预定功能的能力。
其功能要求为：（1）安全性；（2）适用性；（3 ）耐久性。
当结构或构件超过承载能力极限状态，就可能产生以下后果：（ 1 ）由于材料强度不够而破坏，或因疲劳而破坏；（2 ）产生过大的塑性变形而不能继续承载，结构或构件丧失稳定；（3）结构转变为机动体系。
超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的安全性要求。
结构的功能要求：（1 ）安全性：结构应能承受在正常施工和正常使用的情况下可能岀现的各种作用，在设计规定的偶然事件发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体稳定性，不致发生倒塌。
（2）适用性：结构在正常使用期间应具有良好的工作性能。
如，不发生过大变形、振幅、过宽裂缝等，以免影响正常使用。
（3）耐久性：结构在正常使用和正常维护条件下应具有足够的耐久性能，以保证结构能够正常使用到预定的设计使用期限。
4、正态分布概率密度曲线有三个数字特征（1）平均值（2）标准差£7 =1-17（3）变异系数£7 =7（4）正态分布的概念①正态分布的概率密度函数:②①越大，曲线越扁平，随机变量分布越分散。
5、结构上的“作用”（1）直接作用：是指直接以力的不同集结形式（集中力或均布力）施加在结构上的作用，通常也称为荷载。
