水泥混凝土路面的结构组合设计

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1、公路2002年8月第8期HIGHWAYAug.2002No.8文章编号:0451-0712(2002)08-0011-04中图分类号:U416.216文献标识码:A水泥混凝土路面的结构组合设计12刘伯莹,姚祖康(1.中交公路规划设计院北京市100010;2.同济大学上海市200092)摘要:本文介绍新《公路水泥混凝土路面设计规范》关于水泥混凝土路面结构组合设计方面的要求及特点。关键词:水泥混凝土路面;结构组合;设计水泥混凝土路面已广泛用于我国各级公路的铺撑,即路基在环境和荷载作用下产生尽可能小的不面,迄今总里程已达12万km。为了

2、配合此次规范的均匀变形。路基不均匀变形主要出现在软弱地基、填修订,选择了有代表性的广东、广西、山西、河南、黑挖交替或新老填土交替、季节性冰冻地区的不均匀龙江、福建和重庆7省市的近60个典型路段的水泥冻胀、填土因压实不足而引起的压密变形和受湿度混凝土路面结构状况和使用状况进行了详细调查。变化影响而产生的膨胀收缩变形等处。为控制路基近年来我国修筑的公路水泥混凝土路面,混凝土板的不均匀变形,须在地基、填料、压实等方面采取相厚通常为23～26cm,基层多采用16～20cm水泥应的措施。或二灰稳定粒料,底基层一般为15～20cm低剂量路堤标

3、高应尽可能超过中湿状态路基的临界高无机结合料稳定粒料、级配碎石或砂砾,垫层根据功度,使路床处于中湿或干燥状态。受标高限制不能达能要求按需设置,横向缩缝不设传力杆,较少设置路到时,须采取相应的措施,提高填料的水稳定性或降面内部排水设施。对混凝土路面使用状况和损坏的低地下水位。调查结果表明,混凝土路面过早损坏,使用寿命远低路堤上路床及零填和路堑路床的CBR值不得低于设计年限的主要原因可归纳为以下几方面:于8%(高速和一级公路)或6%(其他等级公路);路(1)轴载超限和超载情况严重,大大超出了设计堤下路床不得低于5%(高速和一级公路)或

4、4%(其时的预期;他等级公路)。高液限粘土及含有机质细粒土不能用(2)施工质量和管理不符合要求造成的面层厚做高速和一级公路的路床填料或二级和二级以下公度和混凝土强度不足;路的上路床填料;高液限粉土及塑性指数大于16或(3)接缝不设传力杆、基层不耐冲刷、接缝填缝膨胀率大于3%的低液限粘土不能用做高速和一级料失效、路面结构内部积水等因素共同作用,造成唧公路的上路床填料。因条件限制而必须采用上述土做泥、板底脱空和错台等病害,并迅速发展成面层板的填料时,须掺加石灰或水泥等结合料进行改善。断裂破坏;高液限土及塑性指数大于16或膨胀率大于(4

5、)施工期间接缝锯切不及时造成的横向断板;3%的低液限粘土的塑限,接近于轻型压实标准时土(5)路基不均匀沉降引起的纵向断板。的最佳含水量,宜采用轻型压实标准。在上述主要原因中,除了轴载和施工因素外,设计方面的主要问题是路面结构的合理组合。下面着2垫层重介绍新《公路水泥混凝土路面设计规范》在水泥混遇有下述情况时,需在基层下设置垫层:凝土路面结构组合方面的要求及特点。(1)季节性冰冻地区,路面总厚度小于最小防冻厚度要求时,其差值应以垫层厚度补足;1路基(2)水文地质条件不良的土质路堑,路床土湿度水泥混凝土路面对路基的要求是提供均匀支较大

6、时,宜设置排水垫层;收稿日期:2002-07-18—12—公路2002年第8期(3)路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时,(3)较耐冲刷——厂拌水泥稳定粒料(水泥含量可加设半刚性垫层。3.5%)、沥青稳定粒料(沥青含量3%);防冻垫层和排水垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料;(4)较易冲刷——路拌水泥稳定粒料(水泥含量半刚性垫层可采用低剂量无机结合料稳定粒料或土。2.5%)、粒料;垫层的宽度应与路基同宽,其最小厚度为150mm。(5)易冲刷——碎石土、细粒土。交通繁重程度也影响到基层受冲刷的程度以及3基层唧泥和错台出现的可能性和程度。新

7、规范参考上述对混凝土面层下基层的作用和要求,迄今尚存分类,按交通等级和各种基层的抗冲刷能力,提出了在着不同的或不统一的认识。混凝土面层本身具有各交通等级宜选用的基层类型(表1)。目前,我国习足够的弯曲刚度承受荷载的作用,并不要求基层提惯采用半刚性基层,但随着抗冲刷能力的提高,基层供较大的承载能力,但对面层板提供的支承必须均的刚度也相应增加,会由此引起板温度翘曲变形和匀和连续,否则,便会由于板底脱空而在板内产生过板底脱空的增加。为了消除半刚性基层的这一负面量的应力。而许多因素会引起板下支承的不均匀或影响,新规范提出了沥青类基层的选择

8、方案。不连续,产生板底脱空,如接缝渗入水对基层顶面的表1基层类型选择冲刷、温度梯度引起的面层板翘曲变形、无传荷能力交通等级特重重中等、轻的接缝、路基的不均匀沉降等。路面结构组合应针对贫混凝土水泥稳定粒料这些因素采取相应的措施,基层类型的选择是结构水