公路水泥混凝土路面设计规范一级建造师汇总.pptx
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1、武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六1.总则n1.0.1为适适应交通运交通运输发展和公路建展和公路建设的需要,提高水泥混的需要,提高水泥混凝土路面的凝土路面的设计质量和技量和技术水平,保水平,保证工程安全可靠、工程安全可靠、经济合理,制定本合理,制定本规范。范。n1.0.2本本规范适用于新建和改建公路的水泥混凝土路面范适用于新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。n1.0.3水泥混凝土路面水泥混凝土路面设计方案,方案,应根据公路的使用任根据公路的使用任务、性性质和要求,和要求,结合当地气候、水文、土合当地气候、水文、土质、材料、施工技、材料、施工技术、实践践经验以及以及环境保境保护要求等,
2、通要求等,通过技技术经济分析确分析确定。水泥混凝土路面定。水泥混凝土路面设计应包括包括结构构组合、材料合、材料组成、接成、接缝构造和构造和钢筋配置等。水泥混凝土路面筋配置等。水泥混凝土路面结构构应按按规定的安定的安全等全等级和目和目标可靠度,承受可靠度,承受预期的交通荷期的交通荷载作用,并同所作用,并同所处的自然的自然环境相适境相适应,满足足预定的使用性能要求。定的使用性能要求。n1.0.4水泥混凝土路面水泥混凝土路面设计除除应符合本符合本规范外,尚范外,尚应符合国符合国家家现行有关行有关标准的准的规定。定。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六2.术语、符号、符号n水泥混凝土路面水泥混
3、凝土路面cement concrete pavement 以水泥混凝土路面做面以水泥混凝土路面做面层(配筋或不配筋)的路面,亦称(配筋或不配筋)的路面,亦称刚性路面。性路面。n普通混凝土路面普通混凝土路面plain concrete pavement 除接除接缝区和局部范区和局部范围外面外面层内均不配筋的水泥混凝土路面,亦称素混凝土路内均不配筋的水泥混凝土路面,亦称素混凝土路面。面。n钢筋混凝土路面筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面面层内配置内配置纵、横、横钢筋或筋或钢筋网并筋网并设接接缝的水泥混凝土路面。的水泥混凝土路面。n连续配筋混凝土
4、路面配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement 面面层内配置内配置纵向向连续钢筋和横向筋和横向钢筋,横向不筋,横向不设缩缝的水泥混凝土路面。的水泥混凝土路面。n钢纤维混凝土路面混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面在混凝土面层中中掺入入钢纤维的水泥混凝土路面。的水泥混凝土路面。n复合式路面复合式路面composite pavement 面面层由两由两层不同材料不同材料类型和力学性型和力学性质的的结构构层复合而成的路面。复合而成的路面。n水泥混凝土水泥混凝土预制制块路面路面concr
5、ete block pavement 面面层由水泥混凝土由水泥混凝土预制制块铺砌成的路面。砌成的路面。n碾碾压混凝土混凝土roller compacted concrete采用碾采用碾压成型的水泥混凝土。成型的水泥混凝土。n贫混凝土混凝土lean concrete水泥用量水泥用量较低的水泥混凝土。低的水泥混凝土。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六2.术语、符号、符号n设计基准期基准期design reference period 计算路面算路面结构可靠度构可靠度时,考,考虑各各项基本度量与基本度量与时间关系所取用的基准关系所取用的基准时间。n安全等安全等级safety classes
6、 根据路面根据路面结构的重要性和破坏可能构的重要性和破坏可能产生后果的生后果的严重程度而划分的重程度而划分的设计等等级。n可靠度可靠度reliability 路面路面结构在构在规定的定的时间内和内和规定的条件下完成定的条件下完成预定功能的概率。定功能的概率。n目目标可靠度可靠度objective reliability 作作为设计依据的可靠度。依据的可靠度。n可靠指可靠指标reliability index 度量路面度量路面结构可靠性的一种数量指构可靠性的一种数量指标。n目目标可靠指可靠指标objective reliability index 作作为设计依据的可靠指依据的可靠指标。n可靠度系
7、数可靠度系数reliability coefficient 为保保证所所设计的的结构具有构具有规定的可靠度,而在极限状定的可靠度,而在极限状态设计表达式中采用的表达式中采用的单一一综合系数。合系数。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六3 设计依据依据n3.0.1各各级公路水泥混凝土路面公路水泥混凝土路面结构的构的设计安全等安全等级及相及相应的的设计基准期、目基准期、目标可靠指可靠指标和目和目标可靠度,可靠度,应符合表符合表3.0.1的的规定。各安全等定。各安全等级路面的材料性能路面的材料性能和和结构尺寸参数的构尺寸参数的变异水平等异水平等级,宜按表,宜按表3.0.1的建的建议选用。用。
8、公路等级公路等级高速高速一级一级二级二级三、四级三、四级安全等级安全等级一级一级二级二级三级三级四级四级设计基准期设计基准期30年年30年年20年年20年年目标可靠指标目标可靠指标1.641.281.040.84目标可靠度目标可靠度95%90%85%80%变异水平等级变异水平等级低低低低-中中中中中中-高高武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六3.0.2材料性能和材料性能和结构尺寸参数的构尺寸参数的变异水平分异水平分为低、中、高三低、中、高三级。各。各变异异水平等水平等级主要主要设计参数的参数的变异系数异系数变化范化范围,应符合符合表表3.0.2的的规定。定。变异水平等变异水平等级级低低
9、中中高高混凝土弯拉强混凝土弯拉强度、弯拉弹性度、弯拉弹性模量模量0.050.100.100.15 0.150.20基层顶面当量基层顶面当量模量模量0.150.250.250.35 0.350.55面层厚度面层厚度0.020.040.040.06 0.060.08武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六3.0.3水泥混凝土路面水泥混凝土路面结构构设计以行以行车荷荷载和和温度梯度温度梯度综合作用合作用产生的疲生的疲劳断裂作断裂作为设计的极限状的极限状态,其表达式,其表达式为:式中:式中:可靠度系数,依所选目标可靠度及变异水平等级确定;可靠度系数,依所选目标可靠度及变异水平等级确定;行车荷载疲劳
10、应力(行车荷载疲劳应力(mpa),计算方法见后;,计算方法见后;温度梯度疲劳应力(温度梯度疲劳应力(mpa),计算方法见后;计算方法见后;水泥混凝土弯拉强度标准值水泥混凝土弯拉强度标准值(mpa).武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六表表3.0.3可靠度系数可靠度系数变异变异水平水平等级等级目标可靠度目标可靠度(%)(%)95908580低低1.201.33 1.091.16 1.041.08-中中1.331.50 1.161.23 1.081.13 1.041.07高高-1.231.33 1.131.18 1.071.11注:变异系数在表注:变异系数在表3.0.23.0.2所示的变化
11、范围的下限时,可靠度系数取低值;上限时,所示的变化范围的下限时,可靠度系数取低值;上限时,取高值。取高值。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六3.0.4水泥混凝土路面水泥混凝土路面结构构设计以以100KN的的单轴双双轮组荷荷载作作为标准准轴载。不同。不同轴轮型和型和轴载的作用次数,按式的作用次数,按式3.0.41换算算为标准准轴载的作用次数。的作用次数。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六3.0.5水泥混凝土路面所承受的水泥混凝土路面所承受的轴载作用,按作用,按设计基准期内基准期内设计车道所承道所承受的受的标准准轴载累累积作用次数分作用次数分为4级,分,分级范范围如表如表3.0
12、.5交通等级交通等级特重特重重重中等中等轻轻设计车道标准设计车道标准累计作用轴次累计作用轴次Ne(104)2000100200031002.00中湿中湿路基路基低、中高液限粘土低、中高液限粘土0.300.500.400.600.500.700.600.95粉土,粉质、中液粉土,粉质、中液限粘土限粘土0.400.600.500.700.600.850.701.10潮湿潮湿路基路基低、中高液限粘土低、中高液限粘土0.400.600.500.700.600.900.751.20粉土,粉质、中液粉土,粉质、中液限粘土限粘土0.450.700.550.800.701.000.801.30注:注:1 1)
13、冻深小或填方路段,或者基、垫层为隔温性能良好的材料,可采用低值;)冻深小或填方路段,或者基、垫层为隔温性能良好的材料,可采用低值;冻深大或挖方及地下水位高的路段,或者基、垫层为隔温性能稍差的材料,应采用冻深大或挖方及地下水位高的路段,或者基、垫层为隔温性能稍差的材料,应采用高值;高值;2 2)冻深小于)冻深小于0.50m0.50m的地区,一般不考虑结构层防冻厚度。的地区,一般不考虑结构层防冻厚度。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六3.0.8水泥混凝土路面的最大温度梯度水泥混凝土路面的最大温度梯度标准准值Tg,可按照公路所在地的公,可按照公路所在地的公路自然区划按表路自然区划按表3.0
14、.8选用。用。公路自然区划公路自然区划、最大温度梯度最大温度梯度(/m)8388909586929398注:海拔高时,取高值;湿度大时,取低值。注:海拔高时,取高值;湿度大时,取低值。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六4结构构组合合设计n4.1路基路基n4.1.1路基路基应稳定、密定、密实、均、均质,对路面路面结构提供均匀的支承。构提供均匀的支承。n4.1.2高液限粘土及含有有机高液限粘土及含有有机质细粒土,不能用做高速公路和一粒土,不能用做高速公路和一级公路的路床公路的路床填料或二填料或二级和二和二级以下公路的上路床填料;高液限粉土及塑性指数大于以下公路的上路床填料;高液限粉土及塑
15、性指数大于16或或膨膨胀率大于率大于3的低液限粘土,不能用作高速公路和一的低液限粘土,不能用作高速公路和一级公路的上路床填料。公路的上路床填料。因条件限制而必因条件限制而必须采用上述土做填料采用上述土做填料时,应掺加石灰或水泥等加石灰或水泥等结合料合料进行改行改善。善。n4.1.3地下水位高地下水位高时,宜提高路堤,宜提高路堤设计标高。在高。在设计标高受限制,未能达到中高受限制,未能达到中湿状湿状态的路基的路基临界高度界高度时,应选用粗粒土或低用粗粒土或低剂量石灰或水泥量石灰或水泥稳定定细粒土做粒土做路床或上路床填料;未能达到潮湿状路床或上路床填料;未能达到潮湿状态的路基的路基临界高度界高度时
16、,除采用上述填料,除采用上述填料措施外,措施外,还应采取在采取在边沟下沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。置排水渗沟等降低地下水位的措施。n4.1.4路基路基压实度度应符合符合公路路基公路路基设计规范范(JTJ013)要求。多雨潮湿地要求。多雨潮湿地区,区,对于高液限土及塑性指数大于于高液限土及塑性指数大于16或膨或膨胀率大于率大于3的低液限粘土,宜采用的低液限粘土,宜采用由由轻型型压实标准确定的准确定的压实度,并在含水量略大于其最佳含水量度,并在含水量略大于其最佳含水量时压实。n4.1.5岩石或填石路床岩石或填石路床顶面面应铺设整平整平层。整平。整平层可采用未可采用未筛分碎石和石屑或分碎石
17、和石屑或低低剂量水泥量水泥稳定粒料,其厚度定粒料,其厚度视路床路床顶面不平整程度而定,一般面不平整程度而定,一般为100150mm。武汉理工大学 李月光2024/4/20 周六4结构构组合合设计n4.2垫层n4.2.1遇有下述情况遇有下述情况时,需在基,需在基层下下设置置垫层:季季节性冰性冰冻地区,路面地区,路面总厚度小于最小防厚度小于最小防冻厚度要求厚度要求(表(表3.0.7)时,其差,其差值应以以垫层厚度不足;厚度不足;水文地水文地质条件不良的土条件不良的土质路路堑,路床土湿度,路床土湿度较大大时,宜宜设置排水置排水垫层;路基可能路基可能产生不均匀沉降或不均匀生不均匀沉降或不均匀变形形时,
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