《公路工程-12(路基路面)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《公路工程-12(路基路面)（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 概述 水泥混凝土路面的分类及构造 弹性地基板理论 水泥混凝土路面的温度应力分析 水泥混凝土路面的破坏状态、设计指标及标准 水泥混凝土路面结构组合设计 水泥混凝土路面厚度设计水泥混凝土路面是指水泥混凝土面板和基层或底基层所组成的路面，也称 刚性路面，包括普通混凝土路面（JPCP）、钢筋混凝土路面（JRCP）、钢 纤维混凝土路面（SFCP）、预应力混凝土路面、连续配筋混凝土路面、装 配式混凝土路面等。水泥混凝土路面是指水泥混凝土面板和基层或底基层所组成的路面，也称 刚性路面，包括普通混凝土路面（JPCP）、钢筋混凝土路面（JRC
2、P）、钢 纤维混凝土路面（SFCP）、预应力混凝土路面、连续配筋混凝土路面、装 配式混凝土路面等。 概述概述水泥混凝土路面的优缺点水泥混凝土路面的优缺点1）早期养护工作较少）早期养护工作较少2）正常使用情况下具有较长的使用寿命）正常使用情况下具有较长的使用寿命 3）无照明设施的公路，有利于夜间行车）无照明设施的公路，有利于夜间行车 4）施工设备价格低廉，在低等级公路上应用较广）施工设备价格低廉，在低等级公路上应用较广 5）在砂石材料丰富地区可就地取材，节省费用）在砂石材料丰富地区可就地取材，节省费用优 点优 点第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计1）行车舒适性相
3、对较差）行车舒适性相对较差2）局部破损后，修补较费时费力）局部破损后，修补较费时费力 3）对超载的敏感性较高）对超载的敏感性较高 4）后期养护工作难度大）后期养护工作难度大缺 点缺 点由于水泥混凝土路面存在以上缺点，我国水泥混凝土路面应用有两大趋势：（1）在高等级公路上应用趋于减少；（2）建设里程在总里程中的比例趋于减少。由于水泥混凝土路面存在以上缺点，我国水泥混凝土路面应用有两大趋势：（1）在高等级公路上应用趋于减少；（2）建设里程在总里程中的比例趋于减少。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 水泥混凝土路面的分类与构造水泥混凝土路面的分类与构造水泥混凝土路面
4、的一般构造水泥混凝土路面的一般构造 土基土基第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 引起土基不均匀支承的可能原因及处治措施引起土基不均匀支承的可能原因及处治措施处治措施处治措施 1）土质掺配均匀）土质掺配均匀2）控制压实含水量）控制压实含水量 3）加强路基排水设施）加强路基排水设施 4）加设垫层）加设垫层第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 基层基层 （1）基层的作用）基层的作用第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计（2）基层的分类）基
5、层的分类第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计（3）基层的厚度要求）基层的厚度要求第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 面层面层第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计（1）面层的分类）面层的分类第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计钢筋混凝土路面钢筋混凝土路面钢筋混凝土路面是指为防止可能产生的裂缝缝隙张开，板内配置有纵、横向 钢筋网的混凝土路面。设置钢筋网的目的是控制裂缝缝隙的张开量，使板依靠断裂面上的集料嵌锁 作用和钢筋的抗剪作用而保证结构整体受荷，而非增加板的抗弯强度。
6、钢筋混凝土路面是指为防止可能产生的裂缝缝隙张开，板内配置有纵、横向 钢筋网的混凝土路面。设置钢筋网的目的是控制裂缝缝隙的张开量，使板依靠断裂面上的集料嵌锁 作用和钢筋的抗剪作用而保证结构整体受荷，而非增加板的抗弯强度。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面是指沿纵向配置连续的钢筋，除了在与其他路面交接处 或临近构造物附近设置胀缝及施工缝之外，一般不设横缝的混凝土路面。确定纵向钢筋用量的控制因素是裂缝缝隙的宽度。连续配筋混凝土路面是指沿纵向配置连续的钢筋，除了在与其他路面交接处 或临近构造物附近设置胀缝及施工缝之
7、外，一般不设横缝的混凝土路面。确定纵向钢筋用量的控制因素是裂缝缝隙的宽度。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计装配式混凝土路面装配式混凝土路面装配式混凝土路面是在工厂中把混凝土预制成块，然后运至工地现场装配而 成。优点：混凝土板可以全年生产，不受气候影响；施工进度快；损坏后易于拆 换修理缺点：接缝多、整体性差、容易引起行车颠簸跳动装配式混凝土路面是在工厂中把混凝土预制成块，然后运至工地现场装配而 成。优点：混凝土板可以全年生产，不受气候影响；施工进度快；损坏后易于拆 换修理缺点：接缝多、整体性差、容易引起行车颠簸跳动第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥
8、混凝土路面及其结构设计钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面是在混凝土中掺入一些低碳钢、不锈钢纤维或其他纤维而 形成的一种均匀多向配筋的混凝土。优点：厚度薄、少缝、使用寿命长、养护费用少钢纤维混凝土路面是在混凝土中掺入一些低碳钢、不锈钢纤维或其他纤维而 形成的一种均匀多向配筋的混凝土。优点：厚度薄、少缝、使用寿命长、养护费用少第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计（2）水泥混凝土路面的形状要求（）水泥混凝土路面的形状要求（3）水泥混凝土路面的材料要求）水泥混凝土路面的材料要求第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 水泥混凝土
9、路面的接缝构造水泥混凝土路面的接缝构造 （1）设置接缝的目的）设置接缝的目的第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计（2）横向接缝）横向接缝横向接缝的种类横向接缝的种类第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 横向接缝的间距横向接缝的间距第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计（3）纵向接缝）纵向接缝纵向接缝的构造与设置纵向接缝的构造与设置第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 纵缝的位置纵缝的位置 拉杆的位置拉杆的位置第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结
10、构设计 弹性地基板理论弹性地基板理论水泥混凝土路面的力学特征水泥混凝土路面的力学特征第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计水泥混凝土路面的力学模型水泥混凝土路面的力学模型第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计水泥混凝土路面的工作特点水泥混凝土路面的工作特点第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计小挠度弹性薄板的基本概念小挠度弹性薄板的基本概念第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计小挠度弹性薄板的基本假设小挠度弹性薄板的基本假设第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土
11、路面及其结构设计小挠度弹性薄板基的基本结论小挠度弹性薄板基的基本结论第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计弹性曲面的微分方程弹性曲面的微分方程第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计薄板截面上的弯矩、扭矩和剪力薄板截面上的弯矩、扭矩和剪力第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计地基反力模型地基反力模型 温克尔地基模型温克尔地基模型地基反力与该点的挠度成正比，而与其他点的挠度无关。地基反力与该点的挠度成正比，而与其他点的挠度无关。 弹性半空间体
12、地基弹性半空间体地基假定地基是各向同性的弹性半空间体，这时地基在荷载作用范围内、外均 产生变形和反力。假定地基是各向同性的弹性半空间体，这时地基在荷载作用范围内、外均 产生变形和反力。kpDyxkyxq22),(),()(),(),(22fpDyxfyxq根据霍格理论：无限大圆板上作用轴对称竖向荷载时，竖向位移表达式为：根据霍格理论：无限大圆板上作用轴对称竖向荷载时，竖向位移表达式为： 水泥混凝土路面的温度应力与应变分析水泥混凝土路面的温度应力与应变分析水泥混凝土板的胀缩应力水泥混凝土板的胀缩应力第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计水泥混凝土板的翘曲应力水泥混凝
13、土板的翘曲应力 温度沿板断面呈线性变化温度沿板断面呈线性变化板边中点：板边中点：第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计 水泥混凝土路面的破坏状态、设计指标及标准第水泥混凝土路面的破坏状态、设计指标及标准第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计水泥混凝土路面的破坏类型：第一类水泥混凝土路面的破坏类型：第一类裂缝类裂缝类，包含横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、交叉 裂缝、板角断裂和网裂第二类，包含横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、交叉 裂缝、板角断裂和网裂第二类变形类变形类，包含沉陷、胀起第三类，包含沉陷、胀起第三类接缝损坏类接缝损坏类，包含接缝碎裂
14、、填料缝损坏、接缝张开、 错台唧泥、拱起第四类，包含接缝碎裂、填料缝损坏、接缝张开、 错台唧泥、拱起第四类表面损坏类表面损坏类，包含裂纹、网裂、起皮、磨损、露骨、 坑槽、孔洞、磨光等。，包含裂纹、网裂、起皮、磨损、露骨、 坑槽、孔洞、磨光等。断裂断裂 水泥混凝土路面由于路面板内应力超过了混凝土强度而出现的横 向和纵向断裂裂缝，水泥混凝土路面由于路面板内应力超过了混凝土强度而出现的横 向和纵向断裂裂缝，其是水泥混凝土面层结构破坏的临界状态其是水泥混凝土面层结构破坏的临界状态。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路
15、面及其结构设计接缝碎裂接缝碎裂 水泥混凝土路面板接缝两侧斜的剪切挤碎现象。水泥混凝土路面板接缝两侧斜的剪切挤碎现象。拱起拱起 混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板突然向上拱起。其 主要原因是混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板突然向上拱起。其 主要原因是板收缩时接缝缝隙张开，填缝料失效，硬物嵌入缝 内，致使板受热膨胀时产生较大的热压应力，从而出现纵向屈曲 失稳现象板收缩时接缝缝隙张开，填缝料失效，硬物嵌入缝 内，致使板受热膨胀时产生较大的热压应力，从而出现纵向屈曲 失稳现象。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计错台错台 错台是指水泥混凝土路面接缝两侧路面
16、板端部出现的竖向相对位 移。错台是指水泥混凝土路面接缝两侧路面板端部出现的竖向相对位 移。错台的出现降低了行车的平顺性和舒适性错台的出现降低了行车的平顺性和舒适性。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计唧泥唧泥 唧泥是车辆行经接缝或裂缝时由缝内喷溅出稀泥浆的现象。唧泥是车辆行经接缝或裂缝时由缝内喷溅出稀泥浆的现象。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计板面起皮和剥落板面起皮和剥落 起皮是水泥混凝土路面表层上下脱开的现象。 剥落是距接缝起皮是水泥混凝土路面表层上下脱开的现象。 剥落是距接缝40cm宽度内的板边、板角宽度内的板边、板角40cm半径内不垂 直于贯通板的破碎现象。半径内不垂 直于贯通板的破碎现象。第第10章 水泥混凝土路面及其结构设计章 水泥混凝土路面及其结构设计其他破坏形式其他破坏形式坑槽、孔洞、麻面、露骨、松散、磨光和填缝料损坏。坑槽、孔洞、麻面、
