21 公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011 ).pdf

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21 公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011 ).pdf

为了防止和控制反射裂缝,本条要求对旧混凝土面层存在的发展性裂缝、错台和板底 等病害必须进行修复,并且使旧混凝土面层的结构损坏状况和接缝传荷能力均恢复至 等以上状况。

8.5.5经综合处治后的旧混凝土路面应满足接缝或裂缝处的板边弯沉小于0.20 弯沉差小于0.06mm,错台小于5mm,方可进行水泥混凝土或沥青混凝土结构加铺。 常的基础支承状态下,弯沉差为0.06mm时所对应的传荷系数为75%。

8.5.6压浆加固技术的关键在于确定脱空的位置和范围,以及浆体的配制。根据设计 要求进行布孔压浆,避免盲目压浆所造成的经济损失与路面结构的损坏。压浆处治后,应 进行钻芯取样、注水试验和复灌试验等检验压浆效果。 压浆加固对压浆材料性能的要求相当高,特别要满足压浆材料无收缩乃至产生微膨 张,对膨胀剂种类和剂量的选用是压浆配合比设计的重点。只有压浆材料满足流动性好、 早期强度高、无离析、无泌水、无收缩等基本要求,通过压浆才能真正对脱空的水泥混凝土 路面起到加固作用。 常用的压浆材料分为有机类和无机类。有机类主要是一些高分子聚合物,如环氧树 脂类材料、聚氨酯类材料等。目前应用较多的是无机类压浆材料,主要是水泥浆类。无机 类压浆材料已在工程中广泛应用,并取得了一定的效果。

8.5.7当调查评定的旧混凝土路面的断板率、平均错台量和接缝传荷能力均处于差级 水平,尤其是当旧面层板下出现严重唧泥、脱空或地基沉降时DB32/T 3825-2020 创新科技产业园区智慧平台建设规范.pdf,对旧混凝土路面进行大面 积修复后再铺筑加铺层已不是一种经济有效的技术措施。这时,应对旧面层混凝土进行 破碎、冲击碾压及打裂压稳等处理,并用作改建路面的基层、底基层或垫层。破碎稳定处 理既减少了大面积挖补所产生的废旧混凝土碎块对环境的不利影响,又保留了旧路面一 定程度的结构完整性。为避免破碎施工时对重要构造物构成危害,应在路况调查时对道 路及周围构造物如房屋、桥梁、涵洞、地下管线等的位置与状态进行详细调查,合理设计破 碎施工方案。

8.5.8打裂压稳后的旧混凝土

8.5.8打裂压稳后的旧混凝王能够较好地为改建路面面层提供足够的支撑,该层一般 可以直接作为改建路面的基层。打裂时应避免过度破坏,不宜使路面板产生过大位移及 大量的碎屑,打裂后旧路面顶面的回弹模量一般不小于300MPa。 碎石化后旧路面表面最大尺寸不应超过75mm,中间层不应超过225mm,底部不应超 过375mm,可作为改建路面的粒料基层或垫层,其碎石化后旧路面顶面的回弹模量一般 不小于200MPa。 打裂和破碎后的旧混凝土块尺寸是参照《旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南》、 《水泥混凝土路面再生利用结构设计与施工工艺指南》及国内研究成果确定的。

各水泥混凝土路面设计规范(JTCD40—2011)

8.6沥青加铺层结构设讯

8.6.1~8.6.3因沥青加铺层较薄,层间模量比大,应采取措施提高沥青混合料高温抗 剪强度和加强层间结合,防止沥青层剪切、推移与反射裂缝。沥青加铺层与原水泥混凝土 面板之间宜洒布同标号热沥青或改性沥青

4)裂缝缓解层,包括大粒径开级配沥青碎石和级配碎石。天粒径沥青碎石的厚 般为80~120mm,级配碎石的厚度一般为100~150mm。其作用为削弱拉应力、拉应 传递能力,并且能消散、吸收由交通荷载及温度变化产生的荷载应力和温度应力。

设计时,应依据加铺路段的实际情况和条件,分析出现反射裂缝的可能原因,有针对 性地设置相应的预防或减缓措施。

8.6.5、8.6.6当沥青加铺层厚度较小时,加铺层对于降低旧混凝土板荷载应力的效果 很有限,加铺层下的旧混凝土路面仍起关键的承载作用,旧混凝土板的应力和混凝土弯拉 强度在设计中起控制作用;当沥青加铺层厚度较大时,也可按新建沥青路面进行加铺层结 构设计。

8.7分离式混凝土加铺层结构设计

8.7.1~8.7.3分离式加铺层与旧混凝土面层之间设置了隔离层,可隔断加铺层与旧 面层的黏结,使加铺层成为独立的结构受力层。隔离层既可以防止或延缓反射裂缝,需要 时也可以起到调平层的作用。因此,分离式加铺层适用于损坏状况及接缝传荷能力评定 为中级和次级的旧混凝土路面。同时,加铺层的接缝形式和位置也不必考虑与旧混凝土 面层接缝相对应。相反,加铺层的接缝位置如能与旧面层接缝相互错开1m以上,使作用 在加铺层板边的荷载能下传到旧面层板的中部,可改善加铺层的受荷条件。 加铺层与旧混凝土面层之间必须保证完全隔离,因此,沥青混合料隔离层必须具有一 定的厚度;同时,也不能采用松散粒料做隔离层。 8.7.4分离式加铺层与旧混凝土面层之间设有隔离层,上下层板围绕各自的中性面弯

8.7.4分离式加铺层与旧混凝土面层之间设有隔离层,上下层板围绕各自的中性! 曲,分别承担一部分弯矩。因此,加铺层和旧混凝土面层的应力和混凝土弯拉强度在 中均起控制作用。在设计时,须协调上下层的厚度(影响各自的应力值)和弯拉强度 例关系,以获得优化的设计。

8.8结合式混凝土加铺层结构设计

8.8.1、8.8.2设置结合式加铺层的主要目的是改善旧混凝土面层的表面功能,或

各水泥混凝土路面设计规范(JTGD40一2011)

高其承载能力或延长其使用寿命。结合式加铺层的厚度较薄,旧面层的接缝和发展性裂 逢都会反射到加铺层上。所以,只有当旧混凝土路面结构性能良好,其损坏状况和接缝传 荷能力均评定为优良时,才能采用结合式加铺层。 结合式加铺层的厚度小,加铺层与旧混凝土面层的结合便成为这种加铺形式成功的 关键。因此,一方面需采取措施彻底清理旧混凝土面层表面的污垢和水泥砂浆体,并使表 面粗糙;另一方面需在清理后的表面涂以乳胶和环氧树脂等高强黏结剂,使加铺层与旧混 疑土面层黏结为一个整体。 由于加铺层薄,层内不设拉杆和传力杆,加铺层的接缝形式和位置必须与旧混凝土面 且完全对应以防加铺层产生反射刻缝或与旧温凝十面层之间出现层间分离

8.8.3结合式加铺层与旧混凝土板黏结在一起,围绕一个共享的中性面弯曲。加铺层 处于受压状态,旧混凝土板处于受拉状态。因此,旧混凝土板的应力和混凝土弯拉强度在 设计中起控制作用。

8.9旧沥青路面加铺水泥混凝土路面结构设计

8.9.1~8.9.4当旧沥青路面已出现较严重的结构性损坏,路面承载能力较差时,选用 水泥混凝土路面加铺层结构是一种可行的技术方案,可提高路面的结构承载力、延长路面 的使用寿命。 对于旧沥青路面较严重的车辙、拥包等病害应进行铣刨,坑槽和网裂较严重的路段进 行结构补强,并设置调平层,再按新建水泥混凝土路面进行加铺层设计。 8.9.5超薄水泥混凝土加铺层已在美国得到了成功的应用。许多研究表明,当旧沥青 路面和水泥混凝土之间黏结状况良好,且旧沥青路面有较强的结构承载力时,超薄水泥混 凝土加铺层可以提供个可靠的、持久的路面。目前在美国主要用于路面车辙严重地区 包括高等级公路的出入口及匝道、城市道路、县乡道路和汽车停车区等。 结合式加铺层的厚度小,加铺层与旧沥青混凝土面层的黏结便成为这种加铺形式成 功的关键。因此在完成对旧路面的修补后,需彻底清理旧沥青面层表面的污垢和泥土等 并使表面粗糙。在黏结加铺层之前,务必保持旧路表面的干燥、清洁。 沥青层的刨铣厚度按损坏类型、严重程度及原沥青层的厚度确定。刨铣后的沥青混 凝土面层应保留80~100mm的厚度,因为旧路面仍要承担大部分荷载作用。 为降低水泥混凝土板收缩和翘曲所产生的应力,超薄水泥混凝土板的平面尺寸宜为 1~2.5m,通常取面板厚度的10~20倍。此外纵缝应尽量避免设计在轮迹带处。

8.9.1~8.9.4当旧沥青路面已出现较严重的结构性损坏,路面承载能力较差时,选用 水泥混凝土路面加铺层结构是一种可行的技术方案,可提高路面的结构承载力、延长路面 的使用寿命。 对于旧沥青路面较严重的车辙、拥包等病害应进行铣刨,坑槽和网裂较严重的路段进 路面进行加铺层设计。

附录 A 交通荷载分析

A.1.12轴4轮及以下的客、货运车辆,由于轴重很轻,对路面的损坏作用很轻微,因 而可忽略不计。 2轴4轮以上的客、货运车辆可以分为整车、单拖挂车和多拖挂车3大类型,并进一步细分 为:大型客车、2轴6轮整车、3轴整车、4轴或以上整车,4轴或以下单拖挂车、5轴单拖挂车、 6轴或以上单拖挂车,5轴或以下多拖挂车、6轴多拖挂车、7轴或以上多拖挂车共10类。 A.1.2在所设计公路交通量双向分布明显时,需通过实测确定2轴6轮及以上车辆 交通量的方向分配系数。在双向分布不明显时,可在0.5~0.6范围内情选用。 A.1.3有条件时,通过实测确定2轴6轮及以上车辆交通量的车道分配系数。表 A.1.3系依据国内部分公路的实测数据拟订,供无实测条件时参考使用。高速公路由于 实行封闭交通,行驶车辆受到非机动车和行人的干扰较少,与非高速公路相比,其车道系 数变化范围较小。

A.1.42轴6轮及以上车辆交通量的年平均增长率需依据公路等级和功能以及所在 地区的经济和交通运输发展情况,通过调查分析后确定,一般变动于2%~6%范围内。 初期交通量越大,所选用的年平均增长率应越小。所选定的年增长率,应控制设计基准期 末的交通量不超出车道通行能力的合理范围。

A.2.1轴载调查可采用实地设站测定和利用已有资料两种方法,本节未对调查测定 方法作具体规定。 最重轴载是指调查中获得的最重轴重,用于验算和控制水泥混凝土板的极限断裂。 对于承受极重交通荷载等级的水泥混凝土路面,应选择该路面所承受货车中占主要份额 持重车型的轴载作为设计轴载。所谓占主要份额特重车型是指具有代表性的,并对累计 轴次贡献较大的车型。

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附录B混凝土板应力分析及厚度计算

B.1.1进行结构分析时采用了下述方案:①基层板与面层板的平面尺寸可以不相等; ②荷载应力应用有限元法求解,基层板与面层板采用立方体弹性单元,层间水平光滑、竖 向受压连续但不承受拉力;③温度翘曲应力用近似解析法求解,基层板与面层板采用薄板 假定,层间为竖向线性弹簧相连。

B.2弹性地基单层板荷载应力

采用直径0.3m单圆荷载,是考虑到施工时基、垫层顶面当量回弹模量可通过落锤式 弯沉仪的弯沉测定加以检验的需要。经石灰或水泥稳定处理后的路床回弹模量也可用该 式估计。

B.2.5增加了根据落锤式弯沉仪的弯沉测定结果估算旧柔性路面顶面当量回弹模量 十算式,该式直接套用半无限地基上单圆均布荷载中心点弯沉的理论解,其中,代表弯沉 按85%分位值取用。

B.2.5增加了根据落锤式弯沉仪的弯沉测定结果估算旧柔性路面顶面当量回弹模量

B.3弹性地基单层板温度应力

B.3.3原规范中的温度应力系数和温度翘曲应力系数采用诺模图形式给出,本规范 改为精度较高的回归计算式,以方便使用和减小查图误差。面层混凝土和地基的徐变系 数与原规范的相同,分别为0.85、0.70,并将它们计入温度应力系数B,和温度翘曲应力 系数之中。

B.4弹性地基双层板荷载应力

B.4.1基层宽度比混凝土面层宽出0.3m以上。基层超宽对面层板荷载应力有较明 显减少作用,但接缝传荷对面层板荷载应力减少效应会有所降低。综合来看,荷载应力总 威少量会增大,其规律较复杂。为了方便应用,保持B.2.1条推荐的应力折减系数值不 变,将平面等尺寸双层板的上层板荷载应力折减5%作为面层板的荷载应力。

B.5弹性地基双层板温度应力

B.5.2混凝土面层板的温度翘曲应力系数按Bradbury方法,采用有弹性夹层的弹性地 基双层梁模型得到理论解,并进行了适当地近似简化。有沥青混凝土夹层的竖向弹簧刚 ,按温度日变化周期、高温度应力时夹层温度,以及所推荐的夹层厚度,其值在2000~ 4000MPa/m之间变化,对温度应力计算结果影响不大,为此,取统一值3000MPa/m。

B.6.1两种不同力学性能材料组成的层间连续的面层结构,上面层往往具有更佳的 使用性能,例如,新混凝土加铺层,舒适性好的沥青混凝土,低噪声的橡胶混凝土、多孔混 凝土,耐磨高强的钢纤维混凝土,黏结性好的聚合物混凝土等。在原规范中此类结构称之 为结合式双层板”。本规范将其归人面层复合板。

格水泥混凝土路面设计规范(JTGD402011)

B.6.3基层复合板的弯曲刚度和基层应力公式是按层间光滑的叠合薄板推导出的

B.6.3基层复合板的弯曲刚度和基层应力公式是按层间光滑的叠合薄

B.7混凝土板厚度计算示例

示例1粒料基层上混凝土面板厚度计算

公路自然区划Ⅱ区拟新建一条二级公路,路面宽7m,路基为低液限黏土,路床顶距地 下水位平均1.2m,当地的粗集料以花岗岩为主。拟采用普通混凝土路面。经交通调查得 知,设计轴载P,=100kN,最重轴载Pm=150kN,设计车道使用初期设计轴载的日作用次 数为100次,交通量年平均增长率为5%。 1交通分析 由表3.0.1,二级公路的设计基准期为20年,安全等级为二级。由附录A表A.2.4, 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.62。按式(A.2.4)计算得到设计基准期内设 计车道设计轴载累计作用次数:

E,=(hE.)/ h h = ≥ h; = h, =0. 20m α=0.26ln(h)+0.86=0.26×ln(0.20)+0.86=0.442 E,= 300 .442 E。= E ×60 =122.2MPa 60 92

O pr = k,k,k.0 ps =0. 87 ×2. 162 ×1. 05 ×1. 744 =3. 44MPa nmax = k.k.0.m = 0.87 ×1.05 ×2.554 = 2.33MPa

按式(B.3.2)计算最大温度应力:

α.E.h.T EB Ot,max

再由式(B.3.1)计算温度疲劳应力:

C.. = k,o.mx =0. 46 × 1. 49 =0. 69MPa

【6结构极限状态校核

各水泥混凝土路面设计规范(JTGD40—2011

.(op.mux + 0t.max) = 1. 13 ×(2. 33 + 1. 49) = 4. 32≤f, = 4. 5MPa

显然,初拟的路面结构不能满足要求。将混凝土面层厚度增至0.24m。重复以上计 算,得到荷载疲劳应力pr=3.26MPa,最大荷载应力αp.mx=2.21MPa,最大温度应力 t,max=1.47MPa,温度疲劳应力αtr=0.67MPa,然后再进行结构极限状态验算。 (pr +.r) =1.13 ×(3.26 +0. 67) =4. 46≤f, =4.5MPa (p.max +t,max)=1.13 ×(2.21 +1. 47)=4.16≤f, = 4.5MPa 满足结构极限状态要求,所选的普通混凝土面层计算厚度0.24m可以承受设计基准 期内设计轴载荷载和温度梯度的综合疲劳作用,以及最重轴载在最大温度梯度时的一次 极限作用。取设计厚度为0.25m。

满足结构极限状态要求,所选的普通混凝土面层计算厚度0.24m可以承受计 期内设计轴载荷载和温度梯度的综合疲劳作用,以及最重轴载在最大温度梯度日 极限作用。取设计厚度为0.25m。

公路自然区划IV区新建一条一级公路,路基土为低液限粉土,路床顶距地下水位 1.0m,当地粗集料以砾石为主。拟采用普通混凝土面层,基层采用水泥稳定砂砾。经交 通调查分析得知,设计轴载为P,=100kN,最重轴载P=180kN,设计车道使用初期标准 轴载日作用次数为3200,交通量年平均增长率为5%。 (1)交通分析 由表3.0.1,一级公路的设计基准期为30年,安全等级为一级。由附录表A.2.4,临 界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。按式(A.2.4)计算得到设计基准期内设计 车道标准荷载累计作用次数:

=250MPa hx = ≥ h; = h, =0. 18m α=0.26ln(h)+0.86=0.26×ln(0.18)+0.86=0.414 E,= E。= 250 80 ×80 =128.2MPa

按式(B.2.1)计算面层荷载疲劳应力,按式(B.2.6)计算面层最大荷载应力。 ., = k,k,k. = 0. 87 ×2. 584 × 1. 10 ×1. 452 =3. 59MPa

由表3.0.10,最大温度梯度取92℃/m。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力 和内应力的温度应力系数B。

水泥混凝土路面设计规范(JTCD40—2011)

5.0 = 1. 90 3r. 3×0.878

0.200 =0. 833 1 +0.199

温度疲劳应力系数k.按式(B.3.4)计算:

按式(B.3.1)计算温度疲劳应力:

g.=k.o.m=0.442×1.79=0.79MPa

(opr+)=1.14×(3.59+0.79)=4.99≤f,=5.0MPa

拟定的由计算厚度0.26m的普通混凝土面层和厚度0.18m的水泥稳定粒料基层组 成的路面结构满足要求,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,以 及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。取混凝土面层设计厚度为0.27m。

示例3碾压混凝土基层上混凝土面板厚度计算

公路自然区划Ⅲ区新建一条高速公路,单向三车道,行车道宽11.75m。路基土为黄 土(低液限粉土),路床顶距地下水位2.0m,当地粗集料主要为花岗岩。拟采用碾压混凝 土做基层。经交通调查分析得知,设计轴载P,=100kN.最重轴载P.=250kN.设计车道 使用初期设计轴载日作用次数为42000,交通量年平均增长率为7%。 (1)交通分析 由表3.0.1,高速公路的设计基准期为30年,安全等级为一级。由表A.2.4,临界荷 位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。按式(A.2.4)计算得到设计基准期内设计车道 标准荷载累计作用次数:

由表3.0.7可知,属特重交通荷载等级。 (2)初拟路面结构 由表3.0.1,相应于安全等级一级的变异水平等级宜为低级。根据高速公

=250MPa h hx = ≥ h; = h, =0. 20m α=0.26ln(h.)+0.86=0.26×ln(0.20)+0.86=0.442 E E,: 250 ×80 =132.4MPa 80

(4)荷载应力 按式(B.4.1),标准轴载和最重荷载在临界荷位处产生的荷载应力计算如下:

各水泥混凝土路面设计规范(JTCD40—2011)

按式(B.2.1)计算面层荷载疲劳应力:

pr = k,k,k.ps=0. 87×3. 053×1. 15×1. 062 =3.24MPa 按式(B.2.6)计算面层最大荷载应力:

由表3.0.10,最大温度梯度取90℃/m。按B.5.2条,面层与基层之间(设 土夹层)的竖向接触刚度k,取3000MPa/m。按B.3.3条、B.5.2条计算综合温度 力和内应力的温度应力系数B:

按式(B.3.2)计算面层最大温度应力:

温度疲劳应力系数k.,按式(B.3.4)计算:

再由式(B.3.1)计算温度疲劳应力为:

o.=k.o.m.=0.385×1.35 =0.52MPa

(pr +r) = 1. 30 ×(3. 24 +0. 52) =4. 89≤f, = 5. 0MPa (op,max +,max)=1.30×(2.51 +1.35)=5.02~5. 0≤f,=5. 0MPa ,0bpr =1. 30 ×2.21 = 2. 87≤fbr =4. 0MPa

所拟路面结构满足车辆荷载和温度梯度的综合疲劳作用,最重轴载在最大温度梯度 时的一次作用产生结构应力与混凝土弯曲强度相当。取混凝土面层设计厚度为0.31m, 贫混凝土基层设计厚度为0.18m,沥青混凝土夹层设计厚度0.04m。

示例4面层复合板的厚度计算

示例4面层复合板的厚度计算

公路自然区划Ⅱ区某一城市新建一条穿城四车道一级公路,路基土为低液限黏土,路 床顶距地下水位0.9m,地区粗集料为石灰岩。拟采用面层复合板:低噪声的橡胶水泥混 凝土上面层+普通混凝土下面层,基层选用水泥稳定碎右。经交通调查分析得知,设计轴 载P=100kN,极限轴载P=180kN,设计车道使用初期标准轴载日作用次数为750,交通 量年平均增长率为5%。 (1)交通分析 由表3.0.1,一级公路的设计基准期为30年,安全等级为二级。由表A.2.4,临界荷 位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。按式(A.2.4)计算得到设计基准期内设计车道 标准荷载累计作用次数,

750 ×[(1 +0. 05)30 1] ×365 2×0. 22 = 400 ×104 0.05

各水泥混凝土路面设计规范(JTGD40—2011)

hE, E=E(hE) = 250MPa hx = Zh; = h, =0. 20m 一 x=0.26ln(h)+0.86=0.26×ln(0.20)+0.86=0.442 E= E, E。=( 250 0.442 ×60 =112. 7MPa E

按式(B.2.1)计算面层复合板荷载疲劳应力,按式(B.2.6)计算面层复合板最大 应

O pr = k,k,k0ps =0. 87 ×2. 379 ×1. 10×1. 596 =3. 63MPa

其中:接缝传荷能力的应力折减系数k,=0.87(B.2.1条);综合系数k。=

温度疲劳应力系数k.按式(B.3.4)计算

1. 27 0.041=0.370 27 5.0

再由式(B.3.1)计算温度疲劳应力:

(6)结构极限状态校核

C. = k,C.mx =0. 370 ×1. 27 =0. 47M

(pr +0)=1. 20 ×(3. 63 +0. 47) =4. 92≤f,=5. 0MPa

拟定的由计算厚度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,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,以及最重轴载 在最大温度梯度时的一次作用。

公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD402011

附录C有沥青上面层的混凝土板应力分析

附录C有沥青上面层的混凝土板应力分析

对于沥青上面层与混凝土下面层的复合式面层,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。

例:旧混凝土路面上加铺沥青混凝土层设计

公路自然区划IV的一条已建一级公路,原混凝土面层厚0.26m,板长5m,纵缝为设拉 杆平缝,横缝为设传力杆假缝,基层为厚0.20m的水泥稳定砂砾。经交通调查分析得知, 设计轴载P。=100kN,最重轴载P=200kN,设计车道目前设计轴载日作用次数为7000, 已建成通车10年。经调查评定,路面损坏状况和接缝传荷能力的分级标准为优良,无板 底脱空。旧混凝土路面结构参数调查结果:弯拉强度实测标准值为4.5MPa,弯拉弹性模 量标准值为29GPa,基层顶面回弹模量标准值为100MPa。拟加铺沥青混凝土面层,以改 善路面使用性能。试确定沥青混凝土加铺层厚度。 (1)交通分析 由表3.0.1,一级公路的设计基准期为30年。由表A.2.4,临界荷位处的车辆轮迹横 向分布系数取0.22。取交通量年平均增长率为5%。按式(A.2.4)计算,剩余设计基准 期内设计车道设计荷载累计作用次数为: N= 8: 0.05 由表4.0.7可知,属重交通等级。 (2)初拟路面结构 根据规范8.6.4条的规定,初拟沥青混凝土面加铺层厚度为0.1m,由40mm细粒式 沥青混凝土和60mm粗粒式沥青混凝土两层组成。 按弹性地基单层板进行路面结构的应力分析。 (3)旧混凝土路面刚度半径 混凝土面层的弯拉强度标准值为4.5MPa,相应弯拉弹性模量为29GPa,泊松比为

=1.21 43.45 =1.21 x =0. 916 E 100

O pe = 1. 47 ×10 ~3,0 %h, P:.9

VA = (3. 73 × 10') 0. 07

根据B.2.1条,取应力折减系数k.=0.87,综合系数k。=1.10。 按式(B.2.1)计算混凝土面层的荷载疲劳应力,按式(B.2.6)计算最大荷载应力:

1)计算混凝土面层的荷载疲劳应力,按式(B.2.6)计算最大荷载应力: pr = k,k,kc psa =0. 87 ×2. 701 ×1. 10 ×1. 314 = 3. 397MPa m. = k.k.C mm. =0. 87 × 1. 10 × 2. 521 =2. 413MPa

GBT20118-2017 钢丝绳通用技术条件O pr = k,k,k.O psa =0. 87 ×2. 701 ×1. 10 ×1. 314 =3. 397MPa max = k,k。C pma =0. 87 ×1. 10 ×2. 521 =2. 413MPa

3r=3 ×0. 916 1.819 =0.748 cos(1.819)sin(1.819)+sinh(1.819)cosh(1.819)

按式(B.3.2)计算最大温度梯度时混凝土面层板最大温度应力:

水泥混凝土路面设计规范(JTCD402011)

查表B.3.4,IV区,a,=0.841,b,=0.058,c,=1.323。温度疲劳应力系数k.,按式 (B.3. 4) 计算:

( pr + ra) = 1. 20 ×(3. 397 +0. 105) =4. 20 ≤f, =4. 5MPa (p,mx +tma) =1.20 ×(2.413 +0.810) =3.868≤f, =4.5MPa 因而,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。

因而,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 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 一次作用。

附录D连续配筋混凝土面层纵向配筋计算

三景华御大酒店配套楼玻璃、石材幕墙工程施工组织设计附录D连续配筋混凝土面层纵向配筋计算

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