JTJ D40公路水泥溷凝土路面设计规范Word文档下载推荐.docx

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——轴载

——标准轴载

——弯沉

ε——干缩应变

σ——荷载疲劳应力

σ——标准轴载的引力

σ——钢筋应力

σ——最大温度梯度时的温度翘曲应力

σ——温度梯度疲劳应力

．．设计参数和计算系数符号

——温度应力系数

——变异系数

——温度翘曲应力系数

——交通量年平均增长率

——综合影响系数

——荷载疲劳应力系数

——接缝传荷系数

——轴载当量换算系数

——接缝传荷能力的应力折减系数

——粘结刚度系数

——温度疲劳应力系数

——层间结合系数

——概率或频率

——混凝土面层最大温度梯度

α——混凝土线膨胀系数

α——钢筋线膨胀系数

γ——可靠度系数

δ——轴轮型系数

η——车辆轮迹横向分布系数

λ——混凝土温缩应力系数

λ——钢筋温度应力系数

λ——裂缝宽度系数

μ——面层与基层之间的摩阻系数

ρ——配筋率

ρ——钢纤维体积率

φ——钢筋刚度贡献率

．．几何参数符号

——钢筋面积

——裂缝缝隙宽度

——钢纤维直径

——钢筋直径

——结构层厚度

——钢纤维长度

——面层板长度

——裂缝间距

．．材料性能和混凝土板抗力符号

——面层的弯曲刚度

——双层混凝土面层的总弯曲刚度

——土基或基、垫导线材料回弹模量

——水泥混凝土的弯拉弹性模量

——钢筋的弹性模量

——基层顶面当量回弹模量

——混凝土弯拉强度

——混凝土配合比设计强度

——混凝土劈裂强度

——钢筋屈服强度

——混凝土抗拉强度

——混凝土面层的相对刚度半径

设计依据

．．各级公路水泥混凝土路面结构的设计安全等级及相应的设计基准期、目标可靠指

标和目标可靠度，应符合表的规定。

各安全等级路面的材料性能和结构尺

寸参数的变异水平等级，宜按表的建议选用。

表。

。

可靠度设计标准

公路技术等级

高速公路

一级公路

二级公路

三、四级公路

安全等级

一级

二级

三级

四级

设计基准期（）

目标可靠度（％）

目标可靠指标

变异水平等级

低

低～中

中

中～高

．．材料性能和结构尺寸参数的变异水平分为低、中和高三级。

各变异水平等级主要

设计参数的变异系数变化范围，应符合表的规定。

表。

变异系数的变化范围

高

水泥混凝土弯拉强度、弯拉弹性模量

≤

＜≤

＜≤

基层顶面当量回弹模量

＜≤

水泥混凝土面层厚度

．．水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为

设计的极限状态，其表达式采用式（）。

（）

式中：

γ——可靠度系数，依据所选目标可靠度及变异水平等级按表确定；

σ——行车荷载疲劳应力（），计算方法见附录；

σ——温度梯度疲劳应力（），计算方法见符录；

——水泥混凝土弯拉强度标准值（），见..条。

表。

可靠度系数

～

—

注：

变异系数在表所示的变化范围的下限时，可靠度系数取低值；

上限时，取高值。

．．水泥混凝土路面结构设计以的单轴双轮组荷载作为标准轴载。

不同轴

轮型和轴载的作用次数，按式（）换算为标准轴载的作用次数。

（）

或

——的单轴双轮组标准轴载的作用次数；

——单轴单轮、单轴双轮组或三轴双轮组轴型

级轴载的总重（）；

——轴型和轴载级位数；

——各类轴型

级轴载的作用次数；

——轴轮型系数，单轴双轮组时，

；

单轴单轮时，按式（）计算；

双

轴双轮组时，按式（）计算;

三轴双轮组时,按式（）计算。

．．水泥混凝土路面所承受的轴载作用，按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载

累计作用次数分为级，分级范围如表。

交通分级

交通等级

特重

重

中等

轻

设计车道标准轴载累计作用次数

（）

＞

＜

交通调查和分析及计算，参照本规范附录。

．．水泥混凝土的强度以龄期的弯拉强度控制。

当混凝土浇筑后内不开放

交通时，可采用龄期的弯拉强度。

各交通等级要求的混凝土弯拉强度标准

值不得低于表。

的规定。

混凝土弯拉强度标准值

水泥混凝土的弯拉强度标准值（）

钢纤维混凝土的弯拉强度标准值（）

．．在季节性冰冻地区，路面的总厚度不应小于表规定的最小防冻厚度。

表水泥混凝土路面最小防冻厚度（）

路基干湿

类型

路基土质

当地最大冰冻深度（）

中湿路基

低、中、高液限粘土

粉土，粉质低、中液限粘土

潮湿路基

①冻深小或填方路段，或者基、垫层为隔湿性能良好的材料，可采用低值；

冻深大或

挖方及地下水位高的路段，或者基、垫层为隔湿性能较差的材料，应采用高值；

②冻深小于的地区,一般不考虑结构层防冻厚度。

．．水泥混凝土面层的最大温度梯度标准值，可按照公路所在地的公路自然区划

按表选用。

表最大温度梯度标准值

公路自然区划

Ⅱ、Ⅴ

Ⅲ

Ⅳ、Ⅵ

Ⅶ

最大温度梯度（℃）

注：

海拔高时，取高值；

湿度大时，取低值。

4结构组合设计

．路基

．．路基应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承。

．．高液限粘土及含有机质细粒土，不能用做高速公路和一级公路的路床填料或二级

和二级以下公路和上路床填料；

高液限粉土及塑性指数大于或膨胀率大于％的低液限粘土，不能用做高速公路和一级公路的上路床填料。

因条件限制而必须采用上述土做填料时，应掺加石灰或水泥等结合料改善。

．．地下水位高时，宜提高路堤设计标高。

在设计标高受限制，未能达到中湿状态的路基临界高度时，应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路床或上路床填料；

未能达到潮湿状态的路基临界高度时，除采用上述填料措施外，还应采取在边沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。

．．路基压实度应符合《公路路基设计规范》（）的要求。

多雨潮湿地区，对于高液限土及塑性指数大于或膨胀率大于％的低液限粘土，宜采用由轻型压实标准确定的压实度，并在含水量略大于其最传佳含水量时压实。

．．岩石或填石路床顶面应铺设整平层。

整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料，其厚度视路床顶面不平整程度而定，一般为～。

4．垫层

．．遇有下述情况时，需在层基下设置垫层：

——季节性冰冻地区，路面总厚度小于最小防冻厚度要求（表）时，其差值应以垫层厚度补足；

——水文地质条件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，宜设置排水垫层；

——路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，可加设半刚性垫层。

．．垫层的宽应与路基同宽，其最小厚度为。

．．防冻垫层和排水垫宜采用砂、砂砾等颗粒材料。

半刚性垫层可采用低剂量无机结

合料稳定粒料或土。

．基层

．．基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。

．．基层类型宜依照交通等级按表选用。

混凝土预制块面层应采用水泥稳定粒

料基层。

表适宜各交通等级的基层类型

基层类型

特重交通

贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土基层

重交通

水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层

中等或轻交通

水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层

．．湿润和多雨地区，路基为低透水性细粒土的高速公路和一级公路或者承受特重或

重交通的二级公路，宜采用排水基层。

排水基层可选用多孔隙的开级配水泥稳定

碎石、沥青稳定碎石或碎石，其孔隙率约为％。

．．基层的宽度应比混凝土面层每侧至少宽出（采用小型机具施工时）或

（轨模式摊铺机施工时）或（滑模式摊铺机施工时）。

路肩采用混凝土面层，其厚度与行车道面层相同时，基层宽度宜与路基同宽。

级配粒料基层

的宽度也宜与路基同宽。

．．各类基层厚度和适宜范围见表。

．．碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的接缝。

贫混凝土基层在其弯拉强度超过时，应设置与混凝土面层相对应的横向缩缝；

一次摊铺宽度大于时，应设置纵向缩缝。

．．基层下未设垫层，上路床为细粒土、粘土质砂或级配不良砂（承受特重或重交通时），或者为细粒土（承受中等交通时），应在基层下设置底基层。

底基层可采用级配粒料、水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料，厚度一般为。

表各类基层厚度的适宜范围

厚度适宜的范围（）

贫混凝土或碾压混凝土基层

水泥或石灰粉煤灰稳定粒料基层

沥青混凝土基层

沥青稳定碎石基层

多孔隙水泥稳定碎石排水基层

沥青稳定碎石排水基层

．．排水基层下应设置由水泥稳定粒料或者密级配粒料组成的不透水底基层，厚度一般为。

底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物。

．面层

．．水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面抗滑、耐磨、平整。

．．面层一般采用设接缝的普通混凝土；

面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。

其他面层类型可根据适用条件按表选用。

表其他面层类型选择

面层类型

适用条件

连续配筋混凝土面层

沥青上面层与连续配筋混凝土或横缝设传力杆的普通混凝土下面层组成的复合式路面

特重交通的高速公路

碾压混凝土面层

二级及二级以下公路、服务区停车场

钢纤维混凝土面层

标高受限制路段、收费站、混凝土加铺层和桥面铺装

矩形或异形混凝土预制块面层

服务区停车场、二级及二级以下公路桥头引道沉降未稳定段

．．普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。

其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。

．．纵向接缝的间距按路面宽度在～范围内确定。

碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时，可不设纵向缩缝。

．．横向接缝的间距按面层类型和厚度选定：

——普通混凝土面层一般为～，面层板的长宽不宜超过，平面尺寸不宜大于；

——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为～；

——钢筋混凝土面层一般为～。

．．普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或配筋混凝土面层所需的厚度，可参照表所示参考范围并按条规定计算确定。

表水泥混凝土面层厚度的参考范围

公路等级

高速

面层厚度（）

≥

三、四级

≤

．．钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定，钢纤维体积率为％～％时，其厚度为普通混凝土面层厚度的～倍。

特重或重交通时，其最小厚度为；

中等或轻交通时，其最小厚度为。

．．复合式路面沥青上面层的厚度一般为～。

．．除混凝土预制块面层外，各种混凝土面层的计算厚度应满足式（）的要求。

荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录和计算。

面层设计厚度依计算厚度按向上取整。

采用碾压混凝土或贫混凝土做基层时，宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板

进行应力分析。

上、下层板在临界荷位处的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按

附录和计算。

上、下层板的计算厚度应分别满足式（）的要求。

具有沥青上面层的水泥混凝土板，在临界荷位处的荷载疲劳应力和温度疲劳应

力分别按附录和计算。

混凝土板的计算厚度，应满足式（）的要求。

．．路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法制作。

构造深度在使用初

期应满足表的要求。

表各级公路水泥混凝土面层的表面构造深度（）要求

高速公路、一级公路

二、三、四级公路

一般路段

特殊路段

①特殊路段——对于高速公路和一级公路系指立交、平交或变速车道等处，

对于其他等级公路系指急弯、陡坡、交叉口或集镇附近；

②年降雨量以下的地区，表列数值可适当降低。

．．混凝土预制块可采用异形块或矩形块。

预制块的长度为～，宽度为～，长宽比通常为∶。

预制块厚度为～。

预制块下稳平层的厚度为～。

．路肩

．．路肩铺面结构应具有一定的承载能力，其结构导线组合和材料选用应与行车道路

面相协调，并保证进入路面结构中的水的排除。

．．路肩铺面可选用水泥混凝土面层或沥青面层。

．．路肩水泥混凝土面层的厚度通常采用与行车道面层等厚，其基层宜与行车道基

层相同。

选用薄面层时，其厚度不宜小于，基层应采用开级配粒料。

．．路肩沥青面层宜选用密实型沥青混合料。

其基层可选用无机结合料稳定粒料或级

配粒料。

行车道路面结构不设内部排水设施时，沥青面层和不透水基层的总厚度

不宜超过行车道面层的厚度，基层下应选用透水性粒料填筑。

．路面排水

．．行车道路面应设置双向或单向横坡，坡度为％～％。

路肩铺面的横向坡度值宜比行车道路面的横坡值大％～％。

．．行车道路面结构设置排水基层或垫层时，应在排水基层或垫外侧边缘设置纵向集水沟和带孔集水管，并间隔设置横向排水管。

．．排水基层的纵向边缘集水沟，路肩采用水泥混凝土面层时，可设在路肩下或路肩外侧边缘内；

路肩采用沥青面层时，可设在路肩内侧边缘内。

排水垫层的纵向边缘集水沟设在路床边缘。

．．带孔集水管和孔径通常采用。

集水沟的宽度通常采用。

集水沟的深度应能保证集水管管顶低于排水层底面，并有足够厚度和回填料使集水管不被施工机械压裂。

沟内回填料宜采用与排水基层或垫层相同的透水性材料，或者不含细料的碎石或砾石粒料。

回填料与沟壁间应铺设无纺反滤织物。

横向排水管不带孔，其管径与集水管相同。

．．集水沟和集水管的纵坡宜与路线纵坡相同，但不得小于。

横向排水管的坡度不宜小于。

．．横向排水管出口端应设端墙。

端头用镀锌铁丝网或格栅罩住，出水口应进行冲刷防护。

在横向排水管上方的路肩边缘处应设置标志，标明出水口位置。

接缝设计

．纵向接缝

．．纵向接缝的布设应路面宽度和施工铺筑宽度而定：

——一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。

纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为，宽度为，槽内灌塞填缝料，构造如图）所示；

——一次铺筑宽度大于时，应设置纵向缩缝。

纵向缩缝采用假缝形式，锯切

的槽口深度应大于施工缝的槽口深度。

采用粒料基层时，槽口深度应为板厚的；

采用半刚性基层时，槽口深度为板厚的。

其构造如图）所示。

．．纵缝应与路线中缝平行。

在路面等宽的路段内或路面变宽路段的等宽部分，纵缝

的间距和形式应保持一致。

路面变宽段的加宽部分与等宽部分之间，以纵向施工

缝隔开。

加宽板在变宽段起终点处的宽度不应小于。

．．拉杆应采用螺纹钢筋，设在板后中央，并应对拉杆中部范围内进行防锈

处理。

拉杆的直径、长度和间距，可参照表选用。

施工布设时，拉杆间距应

按横向接缝的实际位置予以调整，最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于

。

表拉杆直径、长度和间距（）

面层厚度

到自由边或未设拉杆纵缝的距离（）

**

拉杆直径、长度和间距的数字为直径×

长度×

间距。

．．连续配筋混凝土面层的纵缝拉杆可由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替。

．横向接缝

．．每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能

选在缩缝或胀缝处。

设在缩缝处的施工缝，应采用传力杆的平缝形式，其构造如

图）所示;

设在胀缝处的施工缝,其构造与胀缝相同.遇有困难需设在缩缝之间

时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式，其构造如图）所示。

．．横向缩缝可等间距或变间距布置，采用假缝形式。

特重和重交通公路、收费广场

以及邻近胀缝或自由端部的条缩缝，应采用设传力杆假缝形式，其构造如图

）所示。

其他情况可采用不设传力杆假缝形式，其构造如图）所示。

．．横向缩缝顶部应锯切槽口，深度为面层厚度的，宽度为，槽内填

塞填缝料。

高速公路的横向缩缝槽口宜增设深、宽的浅槽口，其

构造如图所示。

．．在邻近桥梁或其他固定构造物处或其他道路相交处应设置横向胀缝。

设置的胀缝

条数，视膨胀量大小而定。

低湿浇筑混凝土面层或选用膨胀性高的集料时，宜酌

情确定是否设置胀缝。

胀缝宽，缝内设置填缝板和可滑动的传力杆。

胀缝

的构造如图所示。

．．传力杆应采用光面钢筋。

其尺寸和间距可按表选用。

最外侧传力杆距纵向

接缝或自由边的距离为。

表传力杆尺寸和间距（）

传力杆直径

传力杆最小长度

传力杆最大间距

5．3交叉口接缝布设

．．两条道路正交时，各条道路和直道部分均保持本身纵缝的连贯，而相交路段内各

条道路的横缝位置应按相对道路的纵缝间距作相应变动，保证两条道路的纵横缝

垂直相交，互不错位。

两条道路斜交时，主要道路的直道部分保持纵缝的连贯，

而相交路段内的横缝位置应按次要道路的纵缝间距作相应变动，保证与次要道路

的纵缝相连接。

相交道路弯道加宽部分的接缝布置，应不出现或少出现错缝和锐

角板。

．．在次要道路弯道加宽段起终点断面处的横向接缝，应采用胀缝形式。

膨胀量大时，

应在直线段连续布置条胀缝。

．端部处理

．．混凝土路面与固定构造物相衔接的胀缝无法设置传力杆时，可在毗邻构造物的板

端部内配置双层钢筋网；

或在长度约为倍板厚的范围内逐渐将板厚增加

．．混凝土路面与桥梁相接，桥头设有搭板时，应在搭板与混凝土面层板之间设置

长ｍ的钢筋混凝土面层过渡板。

后者与搭板间的横缝采用设拉杆平缝形式，

与混凝土面层间的横缝采用设传力杆胀缝形式。

膨胀量大时，应连续设置条

设传力杆胀缝。

当桥梁为斜交时，钢筋混凝土板的锐角部分应采用钢筋网补强。

桥头未设搭板时，宜在混凝土面层与桥台之间设置长的钢筋混凝土面层

板；

或设置由混凝土预制块面层或沥青面层铺筑的过渡段，其长度不小于。

．．混凝土路面与沥青路面相接时，其间应设置至少长的过渡段。

过渡段的路面

采用两种路面呈阶梯状叠合布置，其下面铺设的变厚度混凝土过渡板的厚度不得

小与，如图所示。

过渡板与混凝土面层相接处的接缝内设置直径、长、间距的拉杆。

混凝土面层毗邻该接缝的条横向

接缝应设置胀缝。

．．连续配筋混凝土面层与其他类型路面或构造物相连接的端部，应设置锚固结构。

端部锚固结构可采用钢筋混凝土地梁或宽翼缘工字钢梁接缝等形式：

——钢筋混凝土地梁一般采用个，梁宽，梁高，间距；

地梁与连续配筋混凝土面层连成一体；

其构造如图所示；

——宽翼缘工字钢梁的底部锚入钢筋混凝土枕梁内，枕梁一般长、厚；

钢梁腹板与连续配筋混凝土面层端部间填入胀缝材料；

其构造如图所示。

．接缝填封材料

．．胀缝接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高和耐久性好的材料。

高速公路和一级公路宜选用泡沫橡胶板、沥青纤维板；

其他等级公路也可选用木材类或纤维类板。

．．接缝填料应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化的材料。

常用的填缝材料有聚氨酯焦油类、氯丁橡胶类、乳化沥青类、聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类、沥青玛蹄脂及橡胶嵌缝条等。

6面层配筋设计

6．1特殊部位配筋

．．混凝土面层自由边缘下基础薄弱或接缝为未设传力杆的平缝时，可在面层边缘的

下部配置钢筋。

通常选用根直径为的螺纹钢筋，置于面层底面之上

厚度处并不小于，间距为，钢筋两端向上弯起，如图所示。

．．承受特重交通的胀缝、施工缝和自由边的面层角隅及锐角面层角隅，宜配置角隅