《南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)（48頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院《路基路面工程》課程設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)為浙江省某地新建的一條雙向六車(chē)道高速公路,設(shè)計(jì)速度為120km/h.起止樁號(hào)為K280+030-K400+485.分為路基設(shè)計(jì)和路面設(shè)計(jì)兩部分. 路基設(shè)計(jì)中主要以一般路堤形式進(jìn)行設(shè)計(jì),路堤平均高度為2.5m.主要進(jìn)行了路基橫斷面設(shè)計(jì)、道路橫斷面排水設(shè)計(jì)、路基穩(wěn)定性驗(yàn)算和施工設(shè)計(jì).其中,路基穩(wěn)定性驗(yàn)算取8m高一般路堤進(jìn)行設(shè)計(jì). 路面設(shè)計(jì)中對(duì)任務(wù)書(shū)所給的一些不合理的條件根據(jù)規(guī)范做出了相應(yīng)的修改,主要是初擬路面結(jié)構(gòu)的不同.設(shè)計(jì)路面為水泥混凝土剛性路面,主要包括路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、混凝土路面板尺寸設(shè)計(jì)、接縫設(shè)計(jì)以及施工設(shè)計(jì).并對(duì)水泥混

2、凝土路面面層的配合比進(jìn)行了設(shè)計(jì). 關(guān)鍵詞 一般路堤、排水、施工、水泥路面、配合比 第 48 頁(yè) 共 48 頁(yè) 目錄 摘 要 1 1路基設(shè)計(jì) 6 1.1 路基橫斷面設(shè)計(jì) 6 1.1.1 確定路基橫斷面形式 6 1.1.2 確定自然區(qū)劃和路基干濕類(lèi)型 6 1.2 道路橫斷面排水設(shè)計(jì) 8 1.2.1 確定邊溝布置、斷面形式及尺寸 8 1.2.2 確定截水溝布置、斷面形式和尺寸 8 1.2.3 其他排水設(shè)施 9 1.3 路基穩(wěn)定性驗(yàn)算 9 1.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 10 1.3.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算 10 1.3.3 路基坡面防護(hù) 12 1.4 路基施工設(shè)計(jì)

3、 13 1.4.1 施工要點(diǎn) 13 1.4.2 路基壓實(shí) 14 2剛性路面設(shè)計(jì) 15 2.1行車(chē)荷載 15 2.1.1車(chē)輛的類(lèi)型和軸型 15 2.1.2軸載換算 16 2.1.3交通分析 17 2.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 18 2.2.1墊層設(shè)計(jì) 18 2.2.2基層設(shè)計(jì) 19 2.2.3面層設(shè)計(jì) 20 2.2.4路肩設(shè)計(jì) 20 2.2.5路面排水設(shè)計(jì) 20 2.3路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì) 22 2.3.1. 初擬路面結(jié)構(gòu) 22 2.3.2. 路面材料參數(shù)的確定 22 2.3.3. 基層頂面回彈模量 23 2.3.4. 荷載疲勞應(yīng)力 25 2.3.5. 溫度疲勞應(yīng)力 2

4、7 2.4接縫設(shè)計(jì) 29 2.4.1 縱向接縫 29 2.4.2 橫向接縫 30 2.5各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì) 31 2.6各結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制準(zhǔn) 31 2.7工程量及材料用量計(jì)算 33 2.7.1材料用量 33 2.7.2工程量量 36 2.8水泥混泥土路面建筑設(shè)計(jì) 36 2.8.1路面標(biāo)示、標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn) 36 2.8.2公路防撞護(hù)欄 36 2.8.3 防眩設(shè)施 36 3柔性路面設(shè)計(jì) 38 3.1進(jìn)行軸載換算，確定交通等級(jí) 38 3.1.1軸載分析 38 3.1.2交通等級(jí)的確定 41 3.2擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案 41 3.3路面材料參數(shù)確定 4

5、1 3.4路面結(jié)構(gòu)層厚度確定 42 3.4.1設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定 42 3.4.2路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算 43 3.4.3瀝青混泥土面層和半剛性基層、底基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算 44 3.5驗(yàn)算防凍層厚度 45 3.6各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì) 45 3.7提出各結(jié)構(gòu)層得施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 45 3.8工程量及材料組成設(shè)計(jì) 46 3.9瀝青路面建筑設(shè)計(jì) 46 3.9.1路面標(biāo)示、標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn) 46 3.9.2公路防撞護(hù)欄 46 3.9.3 防眩設(shè)施 47 參考文獻(xiàn) 48 1路基設(shè)計(jì) 路基根據(jù)其使用要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并結(jié)合施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，既有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)

6、濟(jì)合理。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施，并結(jié)合路面排水，綜合排水設(shè)計(jì)，形成完整的排水系統(tǒng)。修筑路基取土和棄土?xí)r，應(yīng)符合環(huán)保要求，以適當(dāng)處理，減少棄土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道。本路基設(shè)計(jì)主要依據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004)、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ B01—2003)、《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》及《土的工程分類(lèi)》(GBT_50145-2007)和《路基路面工程》教材進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1.1 路基橫斷面設(shè)計(jì) 1.1.1 確定路基橫斷面形式 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給條件，路基橫斷面可采用路堤、路塹和半填半挖三種形式，以及公路曲線(xiàn)的超高、加寬時(shí)的

7、路基橫斷面。本設(shè)計(jì)主要才用一般路堤形式，按照標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1.1.2 確定自然區(qū)劃和路基干濕類(lèi)型 由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》可知：遼寧大部分位于遼河平原凍融交替副區(qū)，屬于東部溫潤(rùn)季凍區(qū)。路基土質(zhì)為粉性亞粘土。： 由《路基路面工程》可得路基臨界高度： 表1.1 路基臨界高度參考值 土 組 路 槽 底 至 水 位 臨 界 高 度 自 然 區(qū) 劃 粉性亞粘土 地下水 H1 H2 H3 2.7 2.0 — 該公路為高速公路雙向六車(chē)道,要求標(biāo)準(zhǔn)較高,故取路基干濕類(lèi)型為干燥,則由表1.1可得路基最小高度H>2.7m。 1.1.3

8、 擬定路基斷面尺寸 江浙地區(qū)地形以丘陵、平原為主，屬于平原微丘區(qū)，本公路為高速公路雙向六車(chē)道，并考慮該地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，取計(jì)算行車(chē)速度為120Km/h。 （1） 路基寬度： 由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ B01—2003)可歸納得： 表1.2 路基寬度參數(shù) 高速公路 六車(chē)道 120 Km/h 行車(chē)道寬度 (m) 中央分隔帶 (m) 左側(cè)路緣帶 (m) 硬路肩 (m) 土路肩 (m) 211.25 3 0.75 3.25 0.75 行車(chē)道寬度：211.25=22.5m 中央分隔帶：3m 左側(cè)路緣帶：0.75m2=1.5m 硬路肩寬度：3.25

9、m2=6.5m 土路肩寬度：0.75m2=1.5m 則，路基寬度：22.5+3+1.5+6.5+1.5=35m 得路基橫斷面圖如圖1.1所示： 圖1.1 路基橫斷面圖 （2） 路基高度： 由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004)，設(shè)有中央分隔帶的高速公路，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高為中央分隔帶的外側(cè)邊緣高程。由于該公路位處遼河平原凍融交替副區(qū)，自然災(zāi)害以?xún)鋈跒橹?，且公路等?jí)要求高，設(shè)計(jì)需求路基干濕類(lèi)型為干燥，由表1.2知，路基高度H>2.7m，設(shè)計(jì)資料中路基平均高度為0.7m。綜合考慮路線(xiàn)縱坡要求，路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素，本設(shè)計(jì)取路基高度H=3.5m。 （3） 路基邊坡坡率

10、： 路堤填土高度為5m，路基填料為細(xì)粒土，由表1.3可得，取路基邊坡坡率為1??1.5，則邊坡寬度b=1.5H=5.25m。 表1.3 路堤邊坡坡率 填料類(lèi)別 邊坡坡率 上部高度（H≤8m） 下部高度（H≤12m） 細(xì)粒土 1??1.5 1??1.75 粗粒土 1??1.5 1??1.75 巨粒土 1??1.3 1??1.75 1.2 道路橫斷面排水設(shè)計(jì) 1.2.1 確定邊溝布置、斷面形式及尺寸 邊溝的排水量不大，一般不需進(jìn)行水文和水力計(jì)算。依據(jù)沿線(xiàn)情況，選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式。邊溝的縱坡一般與路線(xiàn)縱坡一致。邊溝橫斷面采用梯形，內(nèi)測(cè)邊坡坡率為1??1.5，外側(cè)

11、邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。由于該公路位于東南潮熱區(qū)，降雨量較大，梯形邊溝的底寬和深度都采用0.6m。由于水量較大，邊溝采用漿砌片石鋪砌，砌筑用砂漿M7.5號(hào)。 邊溝斷面如圖1.2所示： 圖1.2 邊溝構(gòu)造圖 1.2.2 確定截水溝布置、斷面形式和尺寸 截水溝的位置應(yīng)盡量與絕大多數(shù)的地面水流方向垂直，以提高截水溝的效能和縮短截水溝的長(zhǎng)度。溝底采用0.5%的縱坡。截水溝截面采用對(duì)稱(chēng)梯形，溝的邊坡坡度采用1??1.5，溝底采用干砌片石鋪筑。對(duì)截水溝斷面尺寸采用試算法進(jìn)行水力計(jì)算，以獲得最佳斷面。如圖1.3所示 圖1.3 截水溝構(gòu)造圖 1.2.3 其他排水設(shè)施 道路的排水設(shè)施

12、主要包括路基排水和路面排水。 常用的路基地面排水設(shè)施，除了已經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的邊溝和截水溝外，還包括排水溝、跌水與急流槽。這些排水設(shè)備，分別設(shè)在路基的不同部位，各自的排水功能、布置要求和構(gòu)造形式均有所差異。各類(lèi)地表水溝溝頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位0.2m以上。當(dāng)?shù)叵滤绊懧坊访娴膹?qiáng)度或邊坡穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝和檢查井等地下排水設(shè)施。 路面表面排水主要是迅速把降落在路面和路肩表面得降水排走，一面造成路面積水而影響行車(chē)安全。主要包括中央分隔帶排水、路面內(nèi)部排水和邊緣排水系統(tǒng)，以及排水基層的排水系統(tǒng)等。 1.3 路基穩(wěn)定性驗(yàn)算 由于本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用一般路堤形式，路堤平均填土高度為0.7m。對(duì)于路基

13、的穩(wěn)定性分析，采用一般路堤的最高值8m。由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004)得路堤邊坡坡度為定值。 1.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 路堤填土高h(yuǎn)1=8m，路堤邊坡坡率為m=1??1.5，路堤填料為粘質(zhì)土，粘聚力C=20KPa，內(nèi)摩擦角φ=15（tanφ=0.268）。土的容重取γ=20KN/m3。車(chē)輛荷載為公路一級(jí)汽車(chē)荷載。由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004)，對(duì)路堤和地基的整體穩(wěn)定性采用簡(jiǎn)化的Bishop法進(jìn)行分析計(jì)算。 1.3.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算 （1） 車(chē)輛荷載的換算 在進(jìn)行路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，將車(chē)輛荷載按最不利情況排列，并換算成相當(dāng)?shù)耐翆雍穸取? 公路一級(jí)汽車(chē)荷載

14、換算成土柱高： 由《路基路面工程》有， ； (1-1) 式中：N—并列車(chē)輛數(shù)，雙向六車(chē)道N=6； L— 標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛軸載為12.8m； Q—一輛重車(chē)的重力（標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛荷載為550KN）； γ—路基填料的重度為20KN/m3； B—荷載橫向分布寬度，近似取路基寬35m。 數(shù)值帶入計(jì)算可得：h0=0.27m，考慮安全取 （2） 路堤橫斷面 用4.5H法滑動(dòng)面圓心位置的輔助線(xiàn)，取通過(guò)路堤坡腳和距路基左邊緣1/4 路基跨度處的圓弧。 繪出圓弧滑動(dòng)面的計(jì)算圖示，如圖1.4所示：

15、 圖1.4 4.5H法確定圓心位置圖示 其中，輔助線(xiàn)的作圖表值參考表1.4： 表1.4 輔助線(xiàn)的作圖表值 邊坡坡度 邊坡角 β1 β2 1??1.5 3040 26 35 （3） 穩(wěn)定系數(shù)K值 由《路基路面工程》有， ； (1-2) 式中：Ni—各土條的法向分力，Ni=Qicosαi； Ti—各土條的切向分力，Ti= Qisinαi； αi—各土條重心與圓心連接線(xiàn)對(duì)豎軸y的夾角； L—圓弧滑動(dòng)面全長(zhǎng)，L=8m 邊坡計(jì)算高度H=h0+h1=4.3m。

16、 綜上可列穩(wěn)定性計(jì)算表如表1.5所示： 表1.5 路堤穩(wěn)定性計(jì)算表 編號(hào) αi Ai Ni Ti 1 9 1.11 20.93 4.47 2 23 2.79 50.36 24.8 3 39 3.17 45.27 40.9 4 54 0.80 9.4 16.94 總和 7.87 125.96 87.11 則，穩(wěn)定系數(shù) 由于K>1.25，所以路基穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果滿(mǎn)足要求。 1.3.3 路基坡面防護(hù) 本路基設(shè)計(jì)主要采用土質(zhì)邊坡坡度為1??1.5?？紤]到江浙地區(qū)降雨量較大，坡面沖刷比較嚴(yán)重，并結(jié)合工程防護(hù)，采用骨架防

17、護(hù)，并鋪草皮相結(jié)合的路基坡面防護(hù)形式，具體為采用片石鋪砌成方格，方格內(nèi)再鋪草皮。 坡面防護(hù)如圖1.4所示： 圖1.4 坡面防護(hù)示意圖 1.4 路基施工設(shè)計(jì) 理想的設(shè)計(jì)必須通過(guò)施工來(lái)實(shí)現(xiàn),施工實(shí)踐是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要過(guò)程。路基施工的主要內(nèi)容，大致可歸納為施工前的準(zhǔn)備工作和基本工作兩大部分。土質(zhì)路基的基本工作，是路塹挖掘成型、土的移運(yùn)、路堤填筑壓實(shí)，以及與路基直接有關(guān)的各項(xiàng)附屬工程。施工的準(zhǔn)備工作，內(nèi)容較多，大致可以歸納為組織準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和物質(zhì)準(zhǔn)備三個(gè)方面。 1.4.1 施工要點(diǎn) （1） 基本要求 土質(zhì)路基的挖填，首先必須搞好施工排水，包括地面臨時(shí)排水溝槽及設(shè)法降低地下水位,以便始終

18、保持施工場(chǎng)地的干燥。路基挖填范圍內(nèi)的地表障礙物，事先應(yīng)予以拆除。路塹開(kāi)挖，應(yīng)在全橫斷面進(jìn)行，自上而下一次成型。土質(zhì)路堤分層填平壓實(shí)，是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵。 路堤填方材料，應(yīng)有一定的強(qiáng)度。經(jīng)野外取土試驗(yàn)，高速公路應(yīng)符合表1.6的規(guī)定時(shí)才能使用。 表1.6 路堤填方材料最小強(qiáng)度和最大粒徑表 填料應(yīng)有部位 （路床頂面以下深度）（m） 填料最小強(qiáng)度（CBR）(%) 填料最大粒徑 （cm） 路堤 上路床（0~30） 8.0 10 下路床（30~80） 5.0 10 上路堤（80~150） 4.0 15 下路堤（>150） 3.0 15 零填及路塹路床 （0~3

19、0） 8.0 10 （30~80） 5.0 10 （2） 填挖方案 土質(zhì)路堤填筑，主要采用不同的土水平分層平鋪的方式，以保證強(qiáng)度均應(yīng)。 土質(zhì)路塹開(kāi)挖，主要采用縱向全款掘進(jìn)和橫向通道掘進(jìn)兩種方式。 （3） 機(jī)械化施工 主要采用機(jī)械化施工，人工輔助配合的方式進(jìn)行路基施工。 1.4.2 路基壓實(shí) （1） 機(jī)具選擇與操作 根據(jù)各種填料的不同性質(zhì)以及不同土層厚度，采用最適宜的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行施工。路基壓實(shí)應(yīng)在最佳含水率條件下進(jìn)行。 （2） 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 本公路為高速公路，路面為混凝土，對(duì)路基強(qiáng)度要求較高，按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，路基壓實(shí)度應(yīng)滿(mǎn)足表1.7的要求。 表1.7 路基壓實(shí)度

20、 填挖類(lèi)別 路床頂面以下深度（m） 路基壓實(shí)度（%） 零填及挖方 0~0.30 --- 0~0.80 96 填方 0~0.80 96 0.80~1.50 94 >1.50 93 2剛性路面設(shè)計(jì) 水泥混凝土路面板為剛性路面，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，在車(chē)輪荷載作用下變形較小。所以，混凝土板通常工作在彈性階段。本水泥混凝土路面設(shè)計(jì)主要依據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)。在荷載圖示方面采用靜力作用均布面荷載，在地基模型方面，采用溫克勒地基模型。在路面板形態(tài)方面，采用半空間彈性地基有限大矩形板理論。 2.1行車(chē)荷載 2.1.1車(chē)輛的類(lèi)型和軸型

21、 由交通調(diào)查和預(yù)測(cè)得知，2010年一晝夜雙向混合交通量組成如下： 桑塔納2000 2920輛；江淮AL6600 550輛；黃海DD680 466輛 北京BJ130 141輛； 東風(fēng)EQ140 652輛；黃河JN163 892輛 東風(fēng)SP9250 226輛； 預(yù)計(jì)年平均交通增長(zhǎng)率為9.8%。 根據(jù)交通調(diào)查結(jié)果，查閱相關(guān)資料可得2.1表如下： 表2.1 車(chē)輛軸重參數(shù)參考表 車(chē)型序號(hào) 車(chē)型名稱(chēng) 前軸重（KN） 后軸重（KN） 后軸數(shù) 后軸輪數(shù) 交通量 01 桑塔納2000 1 2 2920 02 江淮AL6600 17

22、.0 26.5 2 2 550 03 黃海DD680 49.0 91.5 1 2 466 04 北京BJ130 13.4 27.4 1 2 141 05 東風(fēng)EQ140 23.6 69.3 1 2 652 06 黃河JN163 58.6 114.0 1 2 892 07 東風(fēng)SP9250 50.7 113.3 3 2 226 2.1.2軸載換算 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)得標(biāo)準(zhǔn)軸載的有關(guān)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2.2： 表2.2 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 BZZ—100 軸

23、載P（KN） 100 輪胎接地壓強(qiáng)p（MPa） 0.70 單輪傳壓面當(dāng)量直徑d（cm） 21.30 兩輪中心距（cm） 1.5d 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002) 有 (2-1) (2-2) 或 (2-3) 或

24、 (2-4) 式中： Ns—100KN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)； Pi—單軸-單輪、單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型級(jí)軸載的總重（KN）； —軸型和軸載級(jí)位數(shù)； —各類(lèi)軸型級(jí)軸載的作用次數(shù)； —軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組時(shí)，=1；單軸-單輪時(shí)，按（2-2）計(jì)算；雙軸-雙輪組時(shí)，按（2-3）計(jì)算；三軸-雙輪組時(shí)，按（2-4）計(jì)算。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，去掉影響較小的軸載小于40KN的交通量。并由式2.1~2.3計(jì)算結(jié)果列表如下： 表2.3 軸載換算計(jì)算表 軸載Pi（KN） 每

25、日通過(guò)次數(shù)（次/d） BZZ-100軸次 （次/d） 49.0 466 1 0 0 91.5 466 1 0.24 112.5 69.3 652 1 0.002 1.8 58.6 892 1 0 0 114 892 1 8.13 7252 50.7 226 1 0 0 3113.3 226 6.210-9 3.2108 477.3 ∑=7900 則可知本路建成初期每晝夜雙向混合交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)為7900(1+9.8%)5=12600次/d。 2.1.3交通分析 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

26、規(guī)范》(JTG D40—2002)可得高速公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，具體數(shù)值見(jiàn)表2.4： 表2.4 可靠度設(shè)計(jì)指標(biāo) 公路技術(shù)等級(jí) 高速公路 一級(jí)公路 二級(jí)公路 三、四級(jí)公路 安全等級(jí) 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 四級(jí) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a） 30 30 20 20 目標(biāo)可靠度（％） 95 90 85 80 目標(biāo)可靠指標(biāo) 1.64 1.28 1.04 0.84 變異水平等級(jí) 低 低～中 中 中～高 則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)路面所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)為Ni，則有：

27、 (2-5) 其中，t =30，n1=12600，γ=9.8% 。 則有 Ni=。 車(chē)道橫斷面上各點(diǎn)所受的軸載作用次數(shù)，僅為通過(guò)該車(chē)道斷面的軸載作用次數(shù)的一部分。水泥混凝土路面的臨界疲勞荷位為縱縫邊緣中部，該處的輪跡橫向分布系數(shù)，按實(shí)際測(cè)定結(jié)果參照表2.5所示。 表2.5 車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù) 公路等級(jí) 縱縫邊緣處 高速、一級(jí)公路、收費(fèi)站 0.17~0.22 二級(jí)及二級(jí)以下公路 行車(chē)道寬大于7m 0.34~0.39 行車(chē)道寬小于或等于7m 0.54~0.62 本公路為高速公路雙向六車(chē)道，取η=0.2 。 則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)面層臨界荷位出得標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)N

28、e。 Ne=Nsη=7284388280.2=145687765 。 (2-6) 水泥混凝土路面所承受的交通軸載作用，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)分為4級(jí)，分級(jí)范圍如表2.6所示。 表2.6 交通分級(jí) 交通等級(jí) 特重 重 中等 輕 設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne（104） ＞2000 100～2000 3～100 ＜3 由表2.6可知，本道路交通屬于特重交通。 2.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 組成水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)層包括：墊層、基層和面層等，各結(jié)構(gòu)層的功能和作用各不相同。 2.2.1墊

29、層設(shè)計(jì) 本公路路基土質(zhì)較差、水溫狀況不良，需要在路基和基層之間設(shè)置墊層，以改善路基的濕度和溫度狀況，保證面層和基層的強(qiáng)度、剛度及溫度性。 由于修筑墊層的材料，強(qiáng)度要求不一定要求很高，但水穩(wěn)性和隔溫性能要好，本設(shè)計(jì)考慮到公路所在地區(qū)冬季凍脹，春季翻漿，主要采用排水隔溫墊層。排水隔溫墊層所采用的材料是砂礫，砂礫墊層應(yīng)采用潔凈的中、粗砂及礫石，含泥量不大于5%，并將其中的植物、雜質(zhì)清除干凈，也可以采用天然級(jí)配的砂礫料，其最大粒徑不大于50mm。應(yīng)注意防止粗細(xì)粒料分離現(xiàn)象。 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)，墊層的寬度應(yīng)與路基同寬，其最小厚度為150mm。本設(shè)計(jì)取墊層

30、厚度為180mm。 2.2.2基層設(shè)計(jì) 在面層下設(shè)置基層的主要目的是防止唧泥、錯(cuò)臺(tái)和由此引起的面板斷裂等損壞的出現(xiàn)。要求剛度與面層匹配，細(xì)粒土含量少、耐沖刷能力強(qiáng)和有排水設(shè)施。由于本公路為高速公路，對(duì)基層的上述要求較高。 （1） 類(lèi)型 由于本公路交通屬于特重交通。由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)可得適宜的基層類(lèi)型如表2.7所示。 表2.7 適宜各類(lèi)交通等級(jí)的基層類(lèi)型 交通等級(jí) 基層類(lèi)型 特重交通 貧混凝土、碾壓混凝土或?yàn)r青混凝土基層 重交通 水泥穩(wěn)定粒料或?yàn)r青穩(wěn)定碎石基層 中等或輕交通 水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級(jí)配粒料基層

31、 由表2.7 本設(shè)計(jì)路面基層采用碾壓混凝土。同時(shí)考慮到特種交通的需求，同時(shí)加設(shè)選用水泥穩(wěn)定粒料(水泥用量5％)的底基層。 （2） 寬度 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)知。基層的寬度應(yīng)比混凝土面層每側(cè)至少寬出300mm（采用小型機(jī)具施工時(shí)）或500mm（軌模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）或650mm（滑模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）。路肩采用混凝土面層，其厚度與行車(chē)道面層相同時(shí)，基層寬度宜與路基同寬。級(jí)配粒料基層的寬度也宜與路基同寬。本設(shè)計(jì)采用與路基同寬度的基層。 （3） 厚度 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)?？芍黝?lèi)基層厚度的適宜范圍，如表2.8所示。

32、 表2.8 各類(lèi)基層厚度的適宜范圍 基層類(lèi)型 厚度適宜的范圍（mm） 貧混凝土或碾壓混凝土基層 120～200 水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層 150～250 瀝青混凝土基層 40～60 瀝青穩(wěn)定碎石基層 80～100 級(jí)配粒料基層 150～200 多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層 100～140 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層 80～100 由于本設(shè)計(jì)采用碾壓混凝土基層，且考慮到交通容量特別大，并結(jié)合貧混凝土的材料性能，決定采用180mm的碾壓混凝土基層。水泥穩(wěn)定粒料底基層的厚度綜合考慮采用180mm 2.2.3面層設(shè)計(jì) 水泥混凝土面層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、耐久性，表面抗

33、滑、耐磨、平整。 面層采用設(shè)接縫的普通混凝土。具體設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下節(jié)，水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。 2.2.4路肩設(shè)計(jì) 路肩的作用是為路面提供側(cè)向支承，并承受一定的荷載。 本設(shè)計(jì)路肩鋪面采用水泥混凝土面層。高速公路硬路肩水泥混凝土面層的厚度采用與行車(chē)道面層等厚，基層與行車(chē)道基層相同。 2.2.5路面排水設(shè)計(jì) （1）高速公路因平縱橫三方面均要求較高，所以路基填挖較大。一般需設(shè)置攔水帶，防止雨水集中沖刷填方坡面，造成坡面拉溝，甚至沖毀路基。攔水帶采用形式如圖2.1所示。 圖2.1 攔水帶示意圖 （2）中央分隔帶排水的作用主要是排除中央分隔帶范圍內(nèi)的表面滲入水，本設(shè)計(jì)采用凸形表面有鋪面

34、封閉的中央分隔帶，如圖2.2所示。 圖2.2 中央分隔帶排水 （3）行車(chē)道路面應(yīng)設(shè)置雙向或單向橫坡，坡度為2％。路肩鋪面的橫向坡度值比行車(chē)道路面的橫坡值大1％，為3％。 （4）行車(chē)道路面結(jié)構(gòu)設(shè)置了排水墊層，在排水墊層外側(cè)邊緣設(shè)置縱向集水溝，并間隔50~100m設(shè)置橫向排水管。排水墊層的縱向邊緣集水溝設(shè)在路床邊緣。集水溝的縱坡與路線(xiàn)縱坡相同。 （5）集水溝的寬度通常采用300mm。集水溝的深度為保證集水管管頂?shù)陀谂潘畬拥酌?，并有足夠厚度和回填料使集水管不被施工機(jī)械壓裂。采用200mm。 2.3路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì) 2.3.1. 初擬路面結(jié)構(gòu) 由表2.4知，相應(yīng)于安全等級(jí)一級(jí)的變

35、異水平等級(jí)為低級(jí)。根據(jù)高速公路特重交通等級(jí)和低變異水平等級(jí)，查表2.9初擬普通混凝土面層厚度為0.28m，碾壓混凝土基層0.18m，底基層選用水泥穩(wěn)定粒料(水泥用量5％)，厚0.18m，墊層為0.18m天然沙礫。水泥混凝土上面層板的平面尺寸長(zhǎng)為4.0m、寬從中央分隔帶至路肩依次為3.75m、3.75m、3.75m、3.25m；縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。碾壓混凝土不設(shè)縱縫，橫縫設(shè)假縫，間距(板長(zhǎng))4m。 表2.9 水泥混凝土面層厚度參考范圍 交通等級(jí) 特重 重 公路等級(jí) 高速 一級(jí) 二級(jí) 高速 一級(jí) 二級(jí) 變異水平等級(jí) 低 中 低 中 低 中

36、 低 中 面層厚度（mm） ≥260 ≥250 ≥240 270～240 260～230 250～220 2.3.2. 路面材料參數(shù)的確定 （1）面層 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)可得普通混凝土面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值如表2.10所示。 表2.10 水泥混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 交通等級(jí) 特重 重 中等 輕 水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 5.0 5.0 4.5 4.0 鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 6.0 6.0 5.5 5.0 同時(shí)可得相應(yīng)的彎拉彈性模量如表2.11所示。 表2.11 水泥

37、混凝土彎拉彈性模量經(jīng)驗(yàn)參考值 彎拉強(qiáng)度（MPa） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 抗壓強(qiáng)度（MPa） 5.0 7.7 11.0 14.9 19.3 24.2 29.7 35.8 41.8 48.4 彎拉彈性模量（GPa） 10 15 18 21 23 25 27 29 31 33 綜上分析，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31GPa。 （2）基層 參考有關(guān)資料，碾壓混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為27GPa。

38、又由表2.12得水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300MPa。 表2.12 墊層和基層材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值 材料類(lèi)型 回彈模量（MPa） 天然沙礫 150~200 水泥穩(wěn)定粒料 1300~1700 （3）墊層 同樣由表2.12得天然沙礫墊層的回彈模量取200MPa。 （4）路基 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)建議路基土回彈模量取值如表2.13所示。 表2.13 中濕路基路床頂面回彈模量（MPa） 土組 公路自然區(qū)劃 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 土質(zhì)砂 26~42 40~50 39~50 35~60 50~60 粘質(zhì)土

39、25~45 30~40 25~45 30~45 30~45 粉質(zhì)土 22~46 32~54 30~50 27~43 30~45 由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》可知：遼寧大部分位于遼河平原凍融交替區(qū)，屬于東部溫季凍區(qū)。路基土質(zhì)為粉性亞粘土。路基土回彈模量取48MPa。 2.3.3. 基層頂面回彈模量 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)得基層頂面回彈模量的計(jì)算公式如下： (2-7)

40、 (2-8) (2-9) (2-10) (2-11) (2-12) 將數(shù)據(jù)代入上式，可解得： (MPa) 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)，有基層頂面的當(dāng)量回彈模量Et的最低要求見(jiàn)表2.14所示。 表2.14 基層

41、頂面回彈模量Et最低要求 交通量等級(jí) 特重 重 中等 輕 回彈模量Et（MPa） 120 100 80 80 由于所以算的Et=186MPa，大于120MPa，所以滿(mǎn)足要求。 2.3.4. 荷載疲勞應(yīng)力 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)，采用碾壓混凝土或貧混凝土做基層時(shí)，宜將基層與混凝土面層視作分離式雙層板進(jìn)行應(yīng)力分析。 復(fù)合式混凝土面層的截面總剛度。 (2-13) 式中，—層間結(jié)合系數(shù)。分離式，取=0 。 則有， 復(fù)合式混凝土面層的相對(duì)剛度半徑。

42、 (2-14) 則有， 標(biāo)準(zhǔn)軸載在普通混凝土面層臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為，。 (2-15) 則有， (2-16) 則有， 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按下式計(jì)算： (2-

43、17) 其中： 普通混凝土面層，因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)=0.87；碾壓混凝土基層不設(shè)縱縫，不考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)。 (2-18) 式中： kf—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)； Ne—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)； —與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土，=0.057，普通混凝土碾壓混凝土和貧混凝土，=0.065； 對(duì)普通混凝土面層， 。 對(duì)于碾壓混凝土基層， 。

44、 考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)，按公路等級(jí)查 表2.15可得。 表2.15 綜合系數(shù) 公路等級(jí) 高速公路 一級(jí)公路 二級(jí)公路 三、四級(jí)公路 1.30 1.25 1.20 1.10 由于本公路為高速公路，取=1.30 。 普通混凝土面層的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為， (MPa) 碾壓混凝土基層的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為， (MPa) 2.3.5. 溫度疲勞應(yīng)力 水泥混凝土面層的最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg ，可按照公路所在地的公路自然區(qū)劃按表2.16選用。 表2.16 最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg 公路自然區(qū)劃 Ⅱ、Ⅴ Ⅲ Ⅳ、Ⅵ Ⅶ 最

45、大溫度梯度(℃/m) 88～83 90～95 86～92 93～98 本公路位于Ⅳ5江南丘陵過(guò)濕區(qū)，最大溫度梯度取85℃/m。 普通混凝土面層板長(zhǎng)4m，?；炷撩鎸雍穸?.28m。 查《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)附圖，可得： Bx=0.41 ，Cx=0.85 。 分離式雙層混凝土板上層的最大溫度翹曲應(yīng)力按下式計(jì)算： (2-19) (2-20)

46、 (2-21) 將數(shù)據(jù)代入上式 可解得： (MPa) 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)可按下式計(jì)算確定： (2-22) 式中： a、b和c—回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查表2.17確定。 表2.17 回歸系數(shù)a、b和c 系 數(shù) 公路自然區(qū)劃 II III Ⅳ V Ⅵ V11 a 0.828 0.855 0.841 0.871 0.837 0.834 b 0.0

47、41 0.041 0.058 0.071 0.038 0.052 c 1.323 1.355 1.323 1.287 1.382 1.270 本公路位于Ⅳ5江南丘陵過(guò)濕區(qū)，取a=0.828，b=0.041，c=1.323 。 在臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力按下式計(jì)算確定： (2-23) 則有，（MPa） 分離式復(fù)合式路面中碾壓混凝土基層的溫度翹曲應(yīng)力可忽略不計(jì)。 由表2.4可得高速公路的安全等級(jí)為一級(jí)，目標(biāo)可靠度為95％，相應(yīng)的變異水平等級(jí)為低。再由表2.1

48、8可得可靠度系數(shù)。 表2.18 可靠度系數(shù) 變異水平等級(jí) 目標(biāo)可靠度（％） 95 90 85 80 低 1.20～1.33 1.09～1.16 1.04～1.08 — 中 1.33～1.50 1.16～1.23 1.08～1.13 1.04～1.07 高 — 1.23～1.33 1.13～1.18 1.07～1.11 確定可靠度系數(shù)=1.33 。 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車(chē)荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用下式計(jì)算：

49、(2-24) 普通混凝土面層為， <5.0MPa 碾壓混凝土基層為， <4.0MPa 因而，擬定的由厚度0.28m的普通混凝土上面層和厚度0.18m的碾壓混凝土基層組成的分離式復(fù)合式路面，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。 2.4接縫設(shè)計(jì) 混凝土路面板由于溫度或濕度變化、硬化時(shí)的收縮等原因，會(huì)出現(xiàn)脹縮合翹曲。設(shè)置接縫，可減小混凝土板因變形受到約束而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，并滿(mǎn)足施工的需要。 2.4.1 縱向接縫 縱縫設(shè)在劃分車(chē)道線(xiàn)的位置，由于一次鋪筑寬度小于路面寬度，設(shè)置縱向施工縫?？v縫與路線(xiàn)中縫平行。縱向施工縫采用平縫加拉桿形式，上部鋸切槽口，深度為30mm，寬度

50、為5mm，槽內(nèi)灌塞填縫料，構(gòu)造如圖2.3所示。 圖2.3 縱向施工縫構(gòu)造圖 拉桿采用螺紋鋼筋，設(shè)在板厚中央，并對(duì)拉桿中部100mm范圍內(nèi)進(jìn)行防銹處理。拉桿的直徑、長(zhǎng)度和間距，參照表2.19選用。施工布設(shè)時(shí)，拉桿間距按橫向接縫的實(shí)際位置予以調(diào)整。 表2.19 拉桿直徑、長(zhǎng)度和間距（mm） 面層厚度 （mm） 到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（m） 3.00 3.50 3.75 4.50 6.00 7.5 200~250 14700900 14700800 14700700 14700600 14700500 14700400 260~300 16800

51、900 16800800 16800700 16800600 16800500 16800400 由于設(shè)計(jì)混凝土面層厚度為280mm，一車(chē)道寬度即到自由邊距離為3.75m。 選用直徑Φ16螺紋鋼筋，長(zhǎng)度800mm，間距700mm。 2.4.2 橫向接縫 橫縫垂直于縱縫，有縮縫、脹縫和施工縫三種。由于設(shè)置脹縫不僅給施工帶來(lái)不便，而且也容易出現(xiàn)碎裂、唧泥和錯(cuò)臺(tái)等病害。因此本設(shè)計(jì)主要采用縮縫和施工縫兩種接縫形式。 每日施工結(jié)束或因臨時(shí)原因中斷施工時(shí)，設(shè)置橫向施工縫，其位置選在縮縫處。采用傳力桿的平縫形式，其構(gòu)造如圖2.4所示。 圖2.4 橫向施工縫構(gòu)造圖 橫向縮縫等間距

52、布置，采用假縫形式。由于特重交通，采用設(shè)傳力桿假縫形式。橫向縮縫頂部鋸切槽口，深度為面層厚度的1/4，寬度為5mm，槽內(nèi)填塞填縫料。高速公路的橫向縮縫槽口增設(shè)深20mm、寬6~10mm的淺槽口，其構(gòu)造如圖2.5所示。 圖2.5 橫向縮縫構(gòu)造圖 傳力桿采用光面鋼筋。其尺寸和間距可按表2.20選用。最外側(cè)傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為200mm。 表2.20 傳力桿尺寸和間距（mm） 面層厚度（mm） 傳力桿直徑 傳力桿最小長(zhǎng)度 傳力桿最大間距 220 28 400 300 240 30 400 300 260 32 450 300 280 35

53、 450 300 300 38 500 300 水泥混凝土面層厚度280mm。則采用傳力桿直徑Φ35光面鋼筋，長(zhǎng)度500mm，間距200mm。 2.5各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì) 水泥混泥土 28cm 碾壓混泥土 18cm 水泥穩(wěn)定粒料土 18cm 路基 2.6各結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制準(zhǔn) 本設(shè)計(jì)水泥混凝土路面施工采用滑模施工技術(shù)。主要參考《公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規(guī)范》。 本

54、設(shè)計(jì)采用螺旋布料器布料、多根振動(dòng)棒振動(dòng)密實(shí)、振搗器上下振搗壓入粗骨料、成型模板擠壓成型和抹光等工序，確保水泥混凝土路面密度，特別是路面的平整度有了明顯的提高，能滿(mǎn)足高速公路的高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求。 施工要求： （1）施工前的準(zhǔn)備： 根據(jù)質(zhì)量要求驗(yàn)收基層標(biāo)高與平整度，避免因基層的標(biāo)高或平整度的不良而影響水泥混凝土面層。在合格的基層頂面用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀測(cè)量出道路中心線(xiàn)和標(biāo)高，然后，放出攤鋪機(jī)一側(cè)的基準(zhǔn)線(xiàn)，放線(xiàn)時(shí)每5m（彎道段）或10m（直線(xiàn)段）測(cè)設(shè)一個(gè)點(diǎn)，確保標(biāo)高準(zhǔn)確，線(xiàn)形平順。攤鋪機(jī)履帶行走部位的地基，應(yīng)稍整平并有能承載履帶接地壓力的承載力。 （2）混凝土制備 螺旋布料器均勻布料 虛方控制

55、板控制砼進(jìn)入成型模板的數(shù)量 振搗棒將砼加以振動(dòng)密實(shí) 振搗器將表面上的粗料壓入砼之中 成型模板使路面板擠壓成型 浮動(dòng)模板對(duì)擠壓成型出來(lái)的砼表面進(jìn)行修整 抹光板對(duì)路表面進(jìn)行搓柔抹光 拌制符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)且質(zhì)量穩(wěn)定的拌和料，其坍落度宜為30～50mm，砂率直為40％。加強(qiáng)攪拌站材料的計(jì)劃性，原材料必須有足夠的貯存量，滿(mǎn)足每天的攤鋪量。在滿(mǎn)足攤鋪量的同時(shí)，必須按運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間和車(chē)輛噸位大小等情況，配備運(yùn)輸車(chē)輛，確保攤鋪機(jī)持續(xù)均勻地進(jìn)行攤鋪。 （3）全自動(dòng)鋪筑 攤鋪機(jī)定位后，安裝自動(dòng)找平傳感 裝置并檢查其完好性及操作靈活性， 它將直接影響到鋪筑路面的質(zhì)量。 全自動(dòng)攤鋪的工藝為：

56、 根據(jù)施工情況，調(diào)整攤鋪速度以及 振動(dòng)棒位置與振動(dòng)頻率。 （5）整修 攤鋪機(jī)自動(dòng)鋪筑路面成型后，為了使路面兩側(cè)的邊角達(dá)到要求的平整度，可備有3m輕型直尺進(jìn)行整修。每天攤鋪機(jī)在開(kāi)始和結(jié)束鋪筑時(shí)，兩端都采用人工立模板和鋪筑。兩端平整度必須與機(jī)械攤鋪整個(gè)面層保持一致，上述兩端處的人工修邊必須認(rèn)真精修。 （6）拉毛、初期養(yǎng)生 拉毛質(zhì)量直接影響路面抗滑性能，拉毛可以采用麻袋布拉毛，壓紋機(jī)壓紋或切割成紋。要求紋理均勻、順直、深度適宜。當(dāng)混凝土成型后應(yīng)適時(shí)用潮濕的麻袋布或草包覆蓋養(yǎng)生，防止表面干縮裂縫，并在7天內(nèi)保持濕治養(yǎng)生。也可采用噴灑化學(xué)養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。 （7）切縫 掌握好切縫時(shí)機(jī)

57、是防止施工初期斷板的重要措施，應(yīng)“寧早不晚”和“切縫不淺”，以切縫時(shí)刀片不帶起碎石為最早切縫時(shí)機(jī)，切縫深度應(yīng)為1/3~1/4的板厚（具體根據(jù)設(shè)計(jì)要求）。 （8）灌封縫 當(dāng)養(yǎng)生結(jié)束后即可開(kāi)始灌封縫，灌封縫前必須清除縫內(nèi)雜物，保持縫壁干燥，然后選用合適的灌縫料進(jìn)行灌封縫。 2.7工程量及材料用量計(jì)算 2.7.1材料用量 （1）配置抗折強(qiáng)度 設(shè)配置滑模攤鋪的水泥混凝土，高速公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度5MPa，強(qiáng)度施工保證系數(shù)K=1.15。則配置抗折強(qiáng)度由下式確定： 則有， （2）計(jì)算水灰比W/C 實(shí)測(cè)28d抗折強(qiáng)度平均值取8.40MPa。 參照下列兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

58、 帶入數(shù)據(jù)則有，W/C=0.3642 或 W/C=0.544 上述兩個(gè)公式計(jì)算的水灰比，一個(gè)偏小，一個(gè)偏大，取兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果的平均值W/C=0.454較合適。 （3）計(jì)算單位用水量W0 取細(xì)度模數(shù)為2.6，參考表2.21得Sp=32%； 表2.21砂的細(xì)度模數(shù)與最優(yōu)砂率關(guān)系 砂細(xì)度模數(shù) 2.2~2.5 2.5~2.8 2.8~3.1 3.1~3.4 3.4~3.7 砂率 （%） 碎石 30~34 32~36 34~38 36~40 38~42 礫石 28~32 30~34 32~36 34~38 36~40 塌落度h=5cm，由下

59、列經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算： 代入數(shù)據(jù)得，Sp=162.15kg/m3>160kg/m3 用水量過(guò)大，需使用減水劑。 （4）外加劑用量 使用外加劑，應(yīng)采用引氣緩凝減水劑用量1.5‰，最優(yōu)減水率7% 。減水量計(jì)算如下：7%162.15=11.35kg/m3，162.12-11.35=120.8kg/m3，符合礫石混凝土最大控制單位用水量155kg/m3的要求。外加劑用量Y0=3590.0015=0.5385 kg/m3。 （5）計(jì)算單位水泥用量C0 C0=W0（C/W）=150.82.2026=332.15 kg/m3 考慮到施工的波動(dòng)，增加水泥用量ΔC=7.85 。取C0=340 kg

60、/m3，水灰比為150.8/340=0.044 。對(duì)比耐久性的要求，高速公路水泥混凝土路面的水灰比不大于0.44，基本符合要求，單位用水量不小于300 kg/m3，滿(mǎn)足耐久性要求。 （6）計(jì)算砂石材料用量 使用假定密度法計(jì)算，假定礫石混凝土密度2450 kg/m3。由細(xì)度模數(shù)FM=2.625查表2.20，的砂率Sp=32%。由下式可計(jì)算： 代入上式得， （8）計(jì)算結(jié)果 匯總上述計(jì)算結(jié)果如表2.22所示。 表2.22 施工配合比 材料名稱(chēng) 水 水泥 砂 礫石 外加劑 （kg/m3） 151 340 627 1332 0.52 比例 0.444

61、 1 1.98 3.29 1.5‰ （9）鋼筋量計(jì)算 由接縫設(shè)計(jì)可歸納得路面用拉桿及傳力桿所用鋼筋的直徑、長(zhǎng)度和間距等參數(shù)，匯總得表2.23所示。 表2.23 路面用鋼筋參數(shù)（mm） 接縫 縱縫 橫縫 直徑Φ 16 35 長(zhǎng)度L 800 500 間距S 700 200 路面混凝土板長(zhǎng)度為4m，寬度依據(jù)行車(chē)道寬度及硬路肩寬度分別為3.75m和3.25m。路線(xiàn)起止樁號(hào)為K280+030~K400+485 。則路線(xiàn)長(zhǎng)度為120455m 。 依據(jù)路線(xiàn)長(zhǎng)度和混凝土面板的平面尺寸，計(jì)算可得縱縫和橫縫所分別消耗的鋼筋數(shù)量。 縱向：N1=6(120455

62、/0.7)=1032471 橫向：N2=(120455/4)(11.252+3.252)/0.2=4366493 查閱相關(guān)資料可得鋼筋單位質(zhì)量如表2.24所示。 表2.24 鋼筋單位質(zhì)量表 接縫 縱縫 橫縫 種類(lèi) 螺紋鋼筋 光圓鋼筋 直徑(mm) 16 35 單根面積(cm2) 2.011 9.621 單位質(zhì)量(kg/m) 1.578 7.562 則可計(jì)算得到所用鋼筋的質(zhì)量： 縱縫：G1=10324710.81.578=1303391kg=1303.391t 橫縫：G2=43664930.57.562=16509710kg=16509.71t 則，總

63、量G=1303.391+16509.71=17813t 2.7.2工程量量 路面路基各層寬度都為35m,取長(zhǎng)度100m計(jì)算其工程量，列表如下 表2.25 工程量計(jì)算表 材料 長(zhǎng)度（m） 寬度(m) 厚度（m） 體積 水泥混泥土 100 35 0.28 980 碾壓混泥土 100 35 0.18 630 水泥穩(wěn)定粒料 100 35

64、 0.18 630 天然沙粒 100 35 0.18 630 2.8水泥混泥土路面建筑設(shè)計(jì) 2.8.1路面標(biāo)示、標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn) 警告標(biāo)志，禁令標(biāo)志，指示標(biāo)志，指路標(biāo)志，百米樁，里程碑，公路界碑，中心虛線(xiàn)，車(chē)道分界線(xiàn)，車(chē)行道邊緣線(xiàn)，出口標(biāo)線(xiàn)，入口標(biāo)線(xiàn)。除里程碑，百米樁，公路界碑外，一般道路標(biāo)志為藍(lán)底白圖案，高速公路為綠底白圖案。 2.8.2公路防撞護(hù)欄 采用有防阻塊的圖形立柱，當(dāng)路肩寬度為75cm時(shí)，主柱外邊緣至路肩邊緣的最小距離不應(yīng)小于25cm，路側(cè)防護(hù)面裝于堅(jiān)實(shí)的土路肩中

65、，其立柱應(yīng)埋置堅(jiān)實(shí)，或埋入混凝土基礎(chǔ)，以適應(yīng)S 級(jí)（加強(qiáng)型）護(hù)欄。路側(cè)波形梁防護(hù)欄的起訖點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行端頭處理，路側(cè)護(hù)欄的端頭可做成地錨式或圓頭式。 3.9.3 防眩設(shè)施 高速公路平面交叉、中央分隔帶開(kāi)口兩側(cè)一定范圍內(nèi)不宜設(shè)置防眩設(shè)施，在有連續(xù)照明設(shè)施的路段，車(chē)輛夜間一般以近光燈行駛，會(huì)車(chē)時(shí)眩目影響甚微，顯然在這種情況下可以不考慮設(shè)置防眩設(shè)施。 3柔性路面設(shè)計(jì) 3.1進(jìn)行軸載換算，確定交通等級(jí) 3.1.1軸載分析 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ-100。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表3-1確定。 表3-1 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng) B

66、ZZ-100 標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng) BZZ-100 標(biāo)準(zhǔn)軸載P（KN） 100 單輪當(dāng)量圓直徑d（mm） 21.30 輪胎接地壓強(qiáng)P（Mpa） 0.70 兩輪中心距（cm） 1．5d ﹙1﹚當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡前、后軸軸載大于25kN的各級(jí)軸載的作用次數(shù)均換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。 (3-1) 式中：— 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)； — 被換算車(chē)型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次/日）； — 標(biāo)準(zhǔn)軸載（）； — 各種被換算車(chē)型的軸載（）； C1— 輪組系數(shù)，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38； C2— 軸數(shù)系數(shù)。 — 被換算車(chē)型的軸載級(jí)別。 當(dāng)軸間距離大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式