最新中南大学道路工程课件五

lR N 6e00.20AcAsAb
式中：l R ——容许弯沉值（0.01mm）
Ac As
Ab
——公路等级系数； ——面层类型系数； ——基层类型系数。
b.容许弯拉应力
R
sp Ks
式中： R sp
Ks
——容许弯拉应力值； ——劈裂强度；
——抗弯拉强度结构系数；
结束语
谢谢大家聆听！！！
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沥青路面损害现象
沥青路面损害现象
水泥混凝土路面分类 ❖ 普通混凝土路面 ❖ 钢筋混凝土路面 ❖ 连续配筋混凝土路面 ❖ 预应力混凝土路面 ❖ 装配式混凝土路面 ❖ 钢纤维混凝土路面 ❖ 碾压混凝土路面 ❖ 裸石露石混凝土路面
一、水泥混凝土路面结构特征 ❖ 力学分析上，水泥混凝土路面结构属于弹性层状体系。 ❖ 特点：
②刚性路面 ：抗压、抗拉强度高，呈现较大刚度，水泥混凝土 结构层处于板体工作状态，竖向弯沉小
③半刚性路面：前期具有柔性路面的特征，后期强度和刚度有 较大幅度增长。
基层
位于面层下面，它主要承受由面层传来的车轮的垂直 压力，并扩散到下面的层次中去。对基层材料的要求 是，具有足够的抗压强度和扩散能力、足够的水稳定 性。
中南大学道路工程课件五
面层
路面结构最上面的一层，直接承受行车荷载与自然因 素的作用。因此面层应具备较高的力学强度和稳定 性，同时还应具备耐磨性和不透水性、抗滑性和平 整度。
❖ 1.具有足够的强度 ❖ 2.具有足够的稳定性 ❖ 3.具有足够的平整度 ❖ 4.具有足够的抗滑性 ❖ 5.具有足够的耐久性
①路面等级与路面类型的选择
公路等级 路面等级
高速公路 一级公路
高级路而
面层类型 沥青混凝土
设计年限 (年)
设计年限内累计 标准轴次(万次/一
车道)
l5
＞4∞
高级路面
沥青混凝土
12
二级公路
次高级路面
热拌沥青碎石混合料 沥青贯入式
10
三级公路 次高级路面
乳化沥青碎石混合料 沥青表面处治
四级公路
中级路面 低级路面
基层来自百度文库料
a.有足够强度，水稳定性，抗冻性； b.收缩变形小，抗冲刷能力强； c.就地取材； d.确定合理级配； 粒类料：天然砂砾、嵌锁型碎石、级配碎石 结合料稳定类：在松散的颗粒中加入无机结合料：如
水泥、石灰、石灰-粉煤灰等
级配碎石拌合站
级配碎石生产
级配碎石生产
垫层
在排水不良路段或可能发生冻胀的土基，基层之下有 时加设垫层，作用是调节和改善水温状况，保证路面 的强度和稳定和抗冻胀能力。 材料宜选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等
❖ 要求：为使路面能够经受车轮荷载的多次重复作用、抵抗温 度翘曲应力、并对地基变形有较强的适应能力，混凝土板必 须具有足够的抗弯拉强度和厚度。
❖ 破坏类型与影响因素
➢ 断裂；唧泥；错台；拱起；接缝挤碎等。
➢ 影响因素：轮载、温度、水分、基层、接缝构造、材料以 及施工和养护情况等。
➢ 从保证路面结构承载能力的角度，混凝土路面结构设计应 以防止面层板断裂为主要设计标准；从保证汽车行驶性能 的角度，应严格控制接缝两侧的错台量。断裂、错台等的 成因是多方面的，因此，混凝土路面设计必须从多方向采 取措施来保证它的使用寿命。
❖ 混凝土路面板的疲劳破坏不仅与荷载重复次数有关，而且与 温度周期性变化产生的温度翘曲应力重复作用有关。路面板 为防止两种因素综合作用产生的疲劳开裂，必须使荷载疲劳 应力与温度疲劳翘曲应力之和不超过混凝土的抗弯拉强度。
路面类型
2.按构成原理分：
①嵌锁法 ②级配法 ③稳定法 ④铺砌法
3 按荷载作用下的力学性质分：
水结碎石、泥结碎石、级配 碎(砾)石、半整齐石块路面
粒料改善土
＞200 100～200 10～100
≤1 0
②沥青层厚度确定
半刚性基层上沥青层推荐厚度
公路等级
沥青层推荐厚度(㎝)
公路等级
沥青层推荐厚度(㎝)
高速
12～18
三
2～4
一
10～15
四
1～2,5
二
5～10
④路面厚度计算
a.容许弯沉值（设计弯沉值）
➢ 混凝土路面板的弹性模量及力学强度大大高于基层和土基 的相应模量和强度；
➢ 混凝土的抗弯拉强度远小于抗压强度，约为其1/7～1/6， 取水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标；
➢ 混凝土板与基层或土基之间的摩阻力一般不大，从力学模 型考虑，可把水泥混凝土路面结构看作是弹性地基板，用 弹性地基板理论进行分析计算。
①柔性路面 : 各种基层（除水泥砼外) 各类沥青面层，碎石 面层，块料面层. ②刚性路面 ：水泥砼作面层或基层。 ③半刚性路面：以石灰水泥稳定土，石灰水泥处治碎石，含 工业废渣基层。
路面类型
①柔性路面 : 总体刚度小，在车辆荷载作用下产生较大的竖向 弯沉，路面结构本省的抗弯拉强度低，荷载通过各个结构 层传给土基，使土基承受较大压力。