对行驶重型载重汽车水泥混凝土道路的设计分析
浅谈道路工程中的水泥混凝土路面结构设计

浅谈道路工程中的水泥混凝土路面结构设计国内道路施工中,其结构设计中水泥混凝土路面十分常见,具有强度高、承载作用强、寿命长、养护便捷的优势,从国内长期发展状况分析可看出,车流量、载重量增加速度较快,带动了道路路面容易发生断裂等负面现象,引起实际道路使用寿命低于设计状况,需要引起重视。
本文对道路工程的路面结构设计进行了探讨,旨在为工程实践提供一定的理论基础。
标签:道路工程;水泥混凝土;路面结构设计;施工质量交通运输行业快速发展,对应国内道路工程结构设计越发关键。
工程一般选择水泥混凝土路面进行设计,路面长期处于自然环境影响下,受恶劣天气、车辆重载荷作用,外界冲刷、磨损等状况导致路面的使用寿命与设计寿命差异较大,为了保证通车安全性,后期维修、改造成本相对较高。
因此,需要加强水泥耐久性考虑,保证道路质量满足基本要求,充分实现对材料、结构的优化设计是当下主要任务。
1、水泥混凝土路面损坏状况和结构设计概述1.1损坏状况分析第一、断裂,路面承载负荷过高,引起混凝土强度超过预期设计上限,将会导致明显的纵向、横向拉断裂缝,若裂缝严重将会形成面板碎裂的现象。
该状况的起因为:板体过薄、载重过大或者路面使用频率偏高,板体的平面尺寸过高或者温度应力偏大等原因,进而导致地基发生沉降引起板底支撑效果下降,此外,施工养护环节收缩应力过高、混凝土强度低于设计标准等均会引起断裂现象。
第二、拱起,混凝土路面的面板在膨胀作用下,阻力作用引起接缝位置的板体向上拱起。
起因:板体收缩时缝隙过高引起;缝隙填充料失效,热压应力作用导致的拱起,进而出现纵向失稳状况。
一般采取膨胀效果偏大的石料,如硅质岩石可避免板块上拱的状况。
第三、错台,接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位移。
原因:横缝处传荷能力不足,车轮经过时相邻板端部会出现挠度差,使沿缝隙下渗的水带着基层被冲蚀的碎屑向后方板下运动.把该板抬起胀缝下部填缝板与上部缝槽未能对齐。
或胀缝两侧混凝土壁面不垂直,使缝旁两板在伸胀持压过程中,会上下错位而形成错台。
重交通条件下水泥砼路面结构设计探析

对 比分板车辆 大类轴 载换算方 法与代 表 车型换算方法的区别 , 并就重交通对水泥混 凝 土路面结构寿命的影响进行 了初步的分析 。 11通过对收集的交通量观测站的交通量 . 资料的分析与计算 , 到了观测站交通量资料 得 中车辆大类换算为路面结构设计 中标准轴载的 换算系数 , 见表 1 该换算系数能够较准确地将 , 大量的观测站交通量资料换算为路 面结构设计 中所需的标准轴载作用次数 , 充分利用交通量 观测站资料来进行路面结构设计 ,为路面结构 设计提供较为准确 的交通量参数 。 1 . 2在实地调查 的交通量基础上 ,分别采
用代 表车 型 方 法 与 车辆 大 类 换 算 系 数方 法 进 行
代表车 型
使 用初期 设计Biblioteka 道标 准 轴次 ( S) N 车 辆大类 累 计标准 轴次(E ̄1s N 0) 换 算系数 累计标准 轴次(E ̄1s N 0)
436 7. 415 .3 15 . 66 7
1 4 6
维普资讯
科
市政 与路 桥 l II I
郑 楷
重交通条件下水泥砼路 面结构设 计探析
( 圳 市 市政 工程设 计研 究 院有 限 公 司 , 东 深 圳 5 8 2 ) 深 广 10 9
摘 要: 简要介 绍了重 交通荷载通量的调查与分析状 况, 重交通荷载作用下水泥混凝土路面的结构设计方法和 内容, 为解决超载车辆对水泥混 凝 土路 面 的破 坏提 供 了新 的 对策 。 关 键 词 : 交通 荷 载 ; 重 水泥 路 面 ; 构设 计 ; 析 结 分 表 1 水 泥 混凝 土 路 面 车 辆 大 类轴 裁 换 算 系数表 1重交通荷 载交通量的调查与分析
57. 40 7 4. 9 7 5 7 14 1 85, 6
考虑重车荷载时堤顶道路砼路面的结构设计

考虑重车荷载时堤顶道路砼路面的结构设计摘要:本文根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002,以下简称规范),通过一个实例,介绍了堤顶道路砼路面结构设计和强度复核时荷载疲劳应力和温度疲劳应力的计算过程,提出了堤顶道路砼路面结构设计需注意的一些问题,为水利工程堤顶砼路面设计提供参考。
关键词:堤顶道路;重车荷载;砼路面,结构设计。
Abstract: In this paper, according to the highway cement concrete pavement design rules \”(JTG D40-2002, hereinafter referred to as the rules), through an example, the paper introduces the concrete pavement structure design constructed roads and strength check load fatigue stress and temperature fatigue stress calculation process, put forward the concrete pavement structure design constructed roads should pay attention some questions, for water conservancy project constructed provides reference for the design of concrete road.Keywords: constructed roads; Heavy vehicle load; Concrete road surface, the structure design.1.前言一般情况下,堤围的堤顶道路均铺设砼路面(强度等级一般为C25~C30),作为防汛抢险的通道,其道路车辆频次很少,设计时一般不考虑重车荷载。
水泥道路工程方案设计

水泥道路工程方案设计一、前言随着城市化进程的不断加快,城市道路建设成为城市建设的重要组成部分。
作为城市交通基础设施的重要组成部分,水泥道路在城市交通中发挥着重要作用。
随着城市交通流量的不断增加,传统的沥青道路已经无法满足城市交通的需求,水泥道路成为解决城市交通拥堵问题的有效手段。
因此,水泥道路的设计施工显得非常重要。
二、项目概况本项目为某城市道路建设项目,项目长度为10公里,道路宽度为30米,分为四车道双向行驶,设计速度为60km/h。
该道路主要为城市主干道,将承担大量的城市交通流量,对于道路的设计和施工要求非常高。
水泥道路是通过水泥混凝土浇筑而成的道路,具有优良的耐压性能和抗冻融性能,适用于承受大型车辆的长期使用。
三、水泥道路设计1. 路基设计(1)路基土质分析:对该道路路基土质进行勘察和测试,确定土质的承载能力和稳定性,为路基设计提供依据。
(2)路基设计厚度:依据路基土质测试结果和预期的交通流量,确定水泥道路路基的设计厚度,保证路基的稳定性和承载能力。
(3)排水设计:根据地形地貌和气候条件,设置路基排水系统,保证道路在雨季时的排水能力,防止水泥道路出现渍水和积水现象,提高路面的使用寿命。
2. 道路设计(1)水泥混凝土配合比设计:根据水泥混凝土的使用要求和实际情况,设计合理的水泥混凝土配合比,保证水泥混凝土的抗压性和耐久性。
(2)道路平整度设计:水泥道路的平整度对于车辆的行驶和驾驶非常重要,因此在设计时要考虑道路的平整度,采用适当的坡度和横坡设计,保证道路行驶的舒适性和安全性。
3. 道路边坡设计(1)边坡稳定性分析:对道路两侧的边坡进行稳定性分析,保证边坡的稳定性和安全性,防止边坡发生塌方和滑坡现象。
(2)边坡护坡设计:根据边坡的情况和要求,设计适当的护坡结构和材料,保护边坡安全稳定,提高水泥道路的使用寿命。
4. 路缘石和排水系统设计(1)路缘石设计:在水泥道路的两侧设置路缘石,保护道路边缘,防止车辆擦伤路沿,提高道路的安全性。
道路水泥混凝土设计方案

厚度设计
荷载考虑
道路水泥混凝土的厚度设计需根 据预期的交通荷载进行确定,重 载道路需要更厚的结构层来承受 荷载。
地质条件
地质勘察结果对厚度设计也有影 响,不良地质条件可能需要加强 结构层厚度以确保道路稳定性。
钢筋配筋设计
配筋布置
钢筋的布置应根据道路的使用要求和混凝土的抗裂性能进行设计 ,常见的布置方式有单层双向、双层双向等。
道路水泥混凝土设 计方案
汇报人:XXX
目录
• 引言 • 道路水泥混凝土材料选择 • 道路水泥混凝土结构设计 • 道路水泥混凝土施工工艺 • 道路水泥混凝土设计方案的优化和改进
01
引言
设计目的
01
02
03
安全性能提升
通过优化道路水泥混凝土 设计,提高道路的抗压、 抗滑和抗裂性能,确保车 辆和行人的安全。
新材料与技术涌现
科技进步推动水泥混凝土 材料及施工技术不断更新 ,为道路设计提供更多可 能性。
设计范围
道路类型
本次设计方案适用于城市道路、 高速公路、乡村道路等各类道路
。
设计内容
包括道路结构层设计、材料选择、 施工工艺、道路排水及附属设施设 计等方面。
考虑因素
设计方案将综合考虑交通量、土质 条件、气候条件、环保要求等多种 因素。
施工注意事项
施工温度
施工时应控制温度,避免在高温或低温环境下施工,影响混凝土强度。
施工时间
混凝土施工完成后,应在规定时间内进行养护和使用,避免过早或过晚使用导致混凝土性 能下降。
施工质量
施工过程中应严格控制原材料质量、搅拌时间、摊铺厚度、压实次数等参数,确保施工质 量符合设计要求。同时,对施工过程中出现的问题应及时处理,避免影响后续施工和使用 。
水泥混凝土路面设计交通分析

交通分析
➢ 3、设计基准期内水泥混凝土路面 设计车道临界荷位处所承受的设计轴载累计作用次数,应按下式确
定。
路基路面工程
(3)可依据设计公路的车道数,参照表确定2轴6轮及以上车辆交 通量车道分配系数。
交通分析
(4)使用初期年平均日交通量(双向)乘以方向分配系数和车道 分配系数,即为设计车道的年平均日货车交通量(ADTT)。
(5)可依据公路等级、功能以及所在地区的经济和交通发展情况, 通过调查分析,预估设计基准期内的货车交通量增长趋势,确定设计基 准期内货车交通量年平均增长率。
交通分析
依据单轴轴载谱和相应的设计轴载当量换算系数可按公式计算得到 设计车道使用初期的设计轴载日作用次数。
(3)以车辆类型为基础进行各种轴型的轴载称重和统计时,可采 用车辆当量轴载系数法计算分析计车道使用初期的设计轴载日作用次 数。
交通分析
可将2轴6轮及以上客、货车辆分为整车、半挂和多挂3大类;每类 车再按轴数细分,分别按车型称重后得到单轴轴载谱。可由式a、式b计 算得到各类车辆的设计轴载当量换算系数。
路基路面工程
交通分析
➢ 1、交通调查与分析 (1)可利用当地交通量观测站的观测和统计资料,或者通过设立
站点进行交通量观测和统计,获取所设计公路的初期年平均日交通量 (双向)及其车辆类型组成数据,剔除2轴4 轮以下的客、货车辆交通 量,得到包括大型客车交通量在内的初期年平均日货车交通量(双向)。
(2)2轴6轮及以上车辆交通量的方向分配系数应根据实际调查确 定,如有困难,可在0.5~0.6范围内酌情选用。
交通分析
➢ 2、轴载调查与分析 (1)可通过实地设立站点进行各类车辆的轴型调查和轴重测定,
或者利用当地或相似类型公路已有称重站的车型、轴型和轴重测定统计 资料,获取设计公路的车辆车型、轴型和轴载组成数据,以及最重轴载 和货车中占主要份额特重车型轴载。
水泥混凝土路面设计分析

水泥混凝土路面设计分析摘要:公路工程建设热度依旧高涨,在工程设计、施工过程中,必须严格遵守规范,遵循道路设计的基本原理,确保公路工程质量。
水泥混凝土路面是当前城市道路的一种主要结构形式,本文作者通过多年实践经验对路面具体设计中几个问题进行探析。
关键词:砼路面设计路基前言水泥混凝土路面有很多的优点:路面强度高、承载能力大,耐磨耗能力强,能见度好,使用寿命长,养护费用少,行车的油耗也较沥青路面少10%~15%,正因为有这些优点,所以水泥混凝土路面在许多省市广泛使用,也取得了比较好的效果。
20世纪80年代至90年代初期,我国的水泥混凝土路面建设呈现一个高峰期。
但从道路使用运营状况来看,大多数的水泥混凝土路面难以达到20~30年的设计使用年限,并且出现一些较严重的缺陷,如路面的早期断裂、错台边角破损、平整度及粗糙度差等给行车和养护带来一定的困难,且不易处理,修复费用高难度大。
究其原因,除了设计施工质量问题外,还有各种自然因素的影响。
因此将从设计构造的角度,就如何提高水泥混凝土路面的使用性能,有效的控制路面的缺陷,结合自己的实践体会与具体做法提出一些探讨意见。
1水泥混凝土路面设计问题1.1路面设计指标可靠度的分析公路工程结构的设计安全等级为三个等级,路面工程的安全等级仅考虑高速公路,一级公路和二级公路的路面,相应的安全等级要求规定为一级、二级和三级。
为三级和四级公路路面增加一个设计安全等级——四级,并规定了相应的设计基准期为20MPa;而设计安全等级为四级的路面结构的目标可靠指标和目标可靠度系按前三级的数值级差递降得到的。
设计时可依据各设计参数变异系数值在各变异水平等级变化范围内的情况选择可靠度系数。
目标可靠度是所设计路面结构应具有的可靠度水平。
它的选取是一个工程经济问题:目标可靠度定得较高,则所设计的路面结构较厚,初期修建费用较高,但使用期间的养护费用和车辆运行费用较低;目标可靠度定得较低,初期修建费用可降低,但养护费用和车辆运行费用需提高。
04重载交通水泥路面设计

水泥混凝土路面交通荷载分级
交通等级 标准轴载作用次数
Ne
极重 >100 亿
特重 >2000 万
重 >100 万
中等 >3 万
轻 <3 万
2 路面检测
为拟定路面改造方案提供详实的基础资料,对现状路面进行全面系统的外观调查及检测。 ⑴根据初步检测结果,道路共有 1383 块板,将现状道路分为三部分: ①起点 K0+000~K1+640 全长 1640 米,沿线砼路面破损较严重。 ②桩号 K1+640~桩号 2+440 全长 800 米,由于养护部门刚对车行道进行了维修改造,路面状况较 好。 ③终点交叉道口,车行道砼板破损较为严重。
病 害
路 段破碎板ຫໍສະໝຸດ 起点~K1+640
病害板块 (块)
315
面积 (㎡)
K1+640~K2+440
病害板块 (块)
面积 (㎡)
4
终点交叉道口
病害板块 (块)
22
面积 (㎡)
横向断板 纵向断板 横向裂缝 纵向裂缝
断角 露骨 总病害板 总板数 病害占本路段病害百分比 病害占全路段病害百分比
20
60
7
24
0 引言 随着社会经济的发展及汽车工业技术的提高,交通量快速增长,车辆轴载也在不断增加。超、重载
交通对道路路面造成了严重破坏,是对国家基础建设投资的极大浪费,也影响交通安全和道路使用者交 通出行环境。近年来,公路尤其是高速公路管理部门对超载进行了大力整顿,取得了一定效果,但在普 通公路或城市道路范围,超载现象仍较普遍。对于大型厂矿企业、港口码头等周边主要货运通道,一方 面要持续加强交通管理、严控超载运输,同时需研究合适的路面结构型式以适应重载交通运输要求。
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325
本 次路 面 结 构设 计 以 广 东 省 云 浮 市某 球 团 厂 厂 内 条 主 干
一
满载
700 385
道 为设 计 实 例
,
路 面 结 构 按 业 主 要 求 设 计 为水 泥 混 凝 土 路 面
。
,
设 计遵 循 如下 原 则
总 重 ( k N) 装 载 重 量 ( k N)
,
( 1 ) 行驶 重 型 载 重 汽 车 的 厂 矿 道 路 水 泥 混 凝 土 路 面 设 计 除 路 面 板 厚 计算 方 法 和 部 分 构 造 要 求 按 0
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一
,
本 文 通 过对 广东省 云 浮 市 某
设 计荷 载 作 用 次 数
本次设 计 道 路 行驶 的 标 准 车辆数 据见 表
表
1
球 团厂 厂 内
条 主 干 道 的 设计
。
将 设 计 与分 析 过 程 作 为 对 规 范
1。
的补 充 和 细 化
标 准 车辆 空 载
载重
、
满 载 时的 装 载 重 量 和 轴载 分 配
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引言
厂 由 于 《 矿 道 路 设 计 规 范》 ( G B J
22
—
总重 为
87
70
t
的 自卸 车
,
,
重 车平 均 日交 通 量 为 8 8
.
.
952
,
辆
,
主要
运 输球 团矿 成 品
占=
.
8 = . O i 22 l 4X
式 ( ) , 为 10 N的单轮一双轮组标准轴载作 用次 3中 0 k
+6 . 6 4 4 ×( 0 ) “_16 1  ̄ 8o8 ,
.
数 ; 为单轴一单 轮组 、单 轴一双 轮组 、双轴一双 轮组或 三 轴一双轮组型 i 级轴载 的总重 (N ;n为轴型和轴载级位数 ; k) 为各类 轴型 i 级轴载 的作用次数 。式 ( ) 4 、式( ) 5 、式( ) , 6中 8为轴轮型系数 。单轴一双轮组时 , =1 1 ;单轴—单轮时 ,按
26
式 ( ) , 为各级轴载换算 成设计荷 载的平均 日作用次 1中 数 ; 为第 i 轴 载 的平 均 日作 用 次 数 ; 为 第 i 轴 载 级 级 (N ;P 为设计荷载 (N ;t k) m k ) n为轴载级数 。
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 20mm” 0 。交通分级按表 2确定。
后轴 为双轴一双轮组 ,设为 I级轴载 ,轴轮型系数按式 ( ) 5 计
式 () 2 中,Ⅳ为路 面设计使用 年限内,设计 荷载 的累积有效 作用次数 ;T为路面设计 使用年限年数 ;t 为全年 工作 日数 ;町 为车 轮轮 迹横 向分 布系 数 。单 车道 时 ,该系 数可 采用 05~ . 06 ;双车道 时 ,该系数 可采用 0 05 当交通量 较大 时 , .5 . .。 4~ 该 系数宜采用上限数值 ;反之 ,宜采用下 限数值 。
双 车 道 9l。 l I
露天矿 山道路交通量 下限 ,根据 松 路 规范》 中表 A1 ( .1 佼 .
通量车道分配系麦 》可得单 向双 车道车流量较小 时车道交通量 f c 分配 系数 ,该系数取 1 。 . 0 路面设计使用年限 内,重车交通量 :
N雷= 4 4 ×3 5X 0 0 0 6 . 6 6 =7 1 4辆 0 3 3
,
每天 运 输
。
。
10 h
根 据 《 国 公 路 自然 区 划 图》 可 知 全
而 《 家建筑 标 准设 计 道 路 国
-
一
行驶 重 型 车 的水 泥
,
该路 段 处 于 Ⅳ 区
3
混 凝 土 路 面 ) (9 3 J0 0 7 这
一
4
)
。
“
将 Ef 取 为定值
因此
,
令
E。
=
80 MPa
”
,
规 定 与实 际 情 况 不 符
一
矿 规 ≯ 的 规 定设 酚
。
前 轴载 ( 单 轴 后 轴载 ( 双 轴
一
双 轮组 ) ( k N ) 双 轮 组 ) ( k N)
“
16 0
16 5
200
500
计外
,
其 余 可 参 照 现 行 的有关 公 路水 泥 混 凝 土 的设 计 规 范
一
(2 ) 当计 算 荷 载应力 不 超 过 水 泥 混 凝 土 路 面 抗 折疲 劳 强 度
表 2 交通分级表
交通 等级 特 重
> 2o o o
根据 《 厂矿规范》规定 ,“ P≤O 时 ,不考 虑 级轴 / m . 5
载 的影 响” 。本例中 ,P =2 0 N,≤1 5 N的轴载不予考虑。 m 5k 2 k
重
l O 2o o 0 ~ o
中等
3 10 ~ O
水 关键 【 词 】 泥 混 凝 土 路 面 ; 重 型 载 重 汽 车 ; 板 厚 ; 设 计荷 栽 ; 16 2 文 中 文章编号 】 7 4 【 圈分 类q l u 4 i 6 : 1 6 【 献 标识 码 】 A 【
-
回
弹模 量
-
0 6 8 8 ( 2 0 1 2 )0 1
0026
-
04
An
P
>
小 的 其 他轴 载 的 影 响
25 0 kN
”
。
本 文 将标 准车辆 满载时后 轴单 轴 重
(3 ) 凡 单 后 轴 重
13 0 kN
的汽 车均 为重 型 车
。
,
本 文 的设
作 为设 计荷载
。
计仅 适 用 于 行驶 重 型 载重 汽 车 的道 路路 面 设 计
2
各 级 轴载换 算 成 设计 荷 载 的平 均 日作 用 次数 计算 :
.
.
l a t i v e l y N O 3 19
)
对 行 驶 重 型 载 重 汽 车 水 泥 混 凝 土 道 路 的设 计 分析
阴 嘉伟
( 中冶 长 天 国 际 工 程 有 限 责任 公 司
,
湖南 长沙
4 10 0 0 7
)
,
摘 【
厂 要 】《 矿 道 路 设 计 规 范 》G n J (
,
22
该路段 每天汽车运输 时间为 1 ,单 向小时交通量为 : 0h
= =
算 :6 =1 7X1 . . 0 0
=1 7X1 X50o =2 3Xlr;满 . 0 0 -2 . 06 0 2 . 7
载前轴为单轴—双 轮组 ,设为 Ⅱ级轴载 ,轴轮型系数 8 =1 2 ;空 载后 轴为双轴一双轮组 ,设 为 Ⅲ级轴载 ,轴轮型 系数按式 ( ) 5 计算 :6 =1 7X1_ . 05 0 =1 7×1-Xl5 2 =3 8X1_ . 0 0 6 —2 . 06 5 0 4 ;
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(GB J 2 2
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