水泥混凝土路面设计(2011最新规范)

水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面的设计理论和标准

水泥混凝土路面的设计理论
对地基采用不同的模型，其中主要有三种，： ➢文克勒（Winkler）地基模型，如图2-14-a所示。 ➢弹性半空间地基模型，如图2-14-b所示。 ➢巴斯特纳克（Pasternak）地基模型，如图2-14-c所示，来自a）Winkler地基模型
b）弹性半空间地基模型
c）Pasternak地基模型
设计标准和验算标准
小结
水泥混凝土路面结构分析采用弹性地基板理论。我国现行规范规定水泥混凝土路面设计采用弹性地基板理论，而地基模型则采用以弹性模量和泊松比表征的弹性地基模型。以在行车荷载和温度梯度综合作用下，不产生疲劳断裂作为设计标准。
水泥混凝土路面的设计理论
基本假定条件： ➢板为具有弹性常数（弹性模量）和（泊松比）的等厚弹性体； ➢作用于板上的荷载，可近似地忽略竖向压缩应变和剪切应变的影响，利用薄板弯曲理论进行计算分析； ➢弹性地基在接触面处对板仅作用竖向反力，即地基和板之间无摩阻力；同时，在荷载作用下，板同地基的接触保持完全连续，板的挠度即为地基顶面的挠度。
水泥混凝土路面的设计理论和标准
模块二
01
公路
02
路面设计
03
04
识读沥青路面
沥青路面设计
识读水泥混凝土路面
水泥混凝土路面设计
水泥混凝土路面设计理论和标准
C目录 ONTENTS
1 水泥混凝土路面的设计理论 2 水泥混凝土路面的设计标准与验算标准
水泥混凝土路面的设计理论
➢ 水泥混凝土路面结构分析采用弹性地基板理论。弹性地基板理论把刚度大的水泥混凝土面层看作是支承于弹性地基上的小挠度弹性板。水泥混凝土面板的刚度远大于基层（功能层）和路基的刚度，在荷载作用下，具有良好的荷载扩撒能力，其所产生的弯曲变形远小于其厚度，因此，可采用小挠度薄板理论分析。 ➢我国现行规范规定水泥混凝土路面设计采用弹性地基板理论，而地基模型则采用以弹性模量和泊松比表征的弹性地基模型。

公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40 2011)原文+标准体系结构

公路⼯程标准体系结构2011年09月19日发布的公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40 2011），作为公路工程行业标准，自 2011 年 12 月 01 日起施行。

属于公路工程标准体系的“建设”板块“造价”模块。

公路工程标准体系由总体、通用、公路建设、公路管理、公路养护、公路运营六个板块构成，包含255个标准。

一、总体板块总体板块是公路工程标准体系、标准管理及标准编制的总体要求，明确公路工程标准的定位，是公路工程标准管理及编写应执行的规定和要求。

包含6个标准。

二、通用板块通用板块是公路建设、管理、养护、运营所遵循的基本要求，明确公路建设、公路管理、公路养护和公路运营四个板块的共性功能、指标及相互关系，共40个标准，包含基础模块(12个标准)、安全模块(15个标准)、绿色模块(6个标准)、智慧模块(7个标准)。

三、公路建设板块公路建设板块是实施公路新建和改扩建工程所遵循的技术和管理要求，共135个标准，项目管理模块(1个标准)、勘测模块(10个标准)、设计模块(78个标准)、通用图模块(3个标准)、试验模块(9个标准)、检测模块(4个标准)、施工模块(20个标准)、监理模块(1个标准)、造价模块(9个标准)。

四、公路管理板块公路管理板块是公路管理和运政执法所遵循的技术和管理要求，共4个标准，站所模块(1个标准)、信息系统模块(2个标准)、执法模块(2个标准)。

五、公路养护板块公路养护板块是公路既有基础设施维护所遵循的技术和管理要求，共47个标准，综合模块(16个标准)、检测评价模块(12个标准)、养护决策模块(1个标准)、养护设计模块(4个标准)、养护施工模块(8个标准)、养护施工模块(6个标准)。

六、公路运营板块公路运营板块是公路运营、出行服务和智能化所遵循的技术、管理和服务要求，共17个标准，运营监测模块(6个标准)、出行服务模块(3个标准)、收费服务模块(4个标准)、应急处置模块(2个标准)、车路协同模块(1个标准)、造价模块(1个标准)。

公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011

公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-20111总则1.0.1为适应交通运输发展和公路建设的需要，提高水泥混凝土路面的技术水平、使用品质和设计质量，保证工程安全可靠、经济合理，制定本规范。

1.0.2本规范适用于各等级新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。

1.0.3水泥混凝土路面设计方案，应根据公路的功能和等级，结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等，通过综合分析确定。

1.0.4水泥混凝土路面设计应包括结构组合设计、结构层厚度设计、材料组成设计、接缝构造设计、钢筋配置设计等内容。

1.0.5水泥混凝土路面结构，应按规定的安全等级和目标可靠度要求，在设计基准期内承受预期的交通荷载作用，适应所处的自然环境，满足预定的使用性能要求。

1.0.6水泥混凝土路面设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土作面层(配筋或不配筋)的路面。

2.1.2普通混凝土路面jointedplainconcretepavement除接缝区和局部范围外，面层内均不配筋的水泥混凝土路面，也称素混凝土路面。

2.1.3钢筋混凝土路面jointedreinforcedconcretepavement面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。

2.1.4连续配筋混凝土路面continuouslyreinforcedconcretepavement面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面。

2.1.5钢纤维混凝土路面steelfiberreinforcedconcretepavement在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。

2.1.6复合式路面compositepavement面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复合而成的路面。

2.1.7水泥混凝土预制块路面concreteblockpavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。

水泥混凝土路面设计(最新规范)

注：本文档为手算计算书文档，包含公式、计算过程在内，可供老师教学，可供学生学习。

下载本文档后请在作者个人中心中下载对应Excel计算过程。

（若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议，请私信作者！）团队成果，侵权必究！（温馨提示，本文档没有计算功能，请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格，填入基本参数后，Excel表格会计算出各分项结果，并显示计算过程！）1.水泥混凝土路面设计1.1引言水泥混凝土路面板为刚性路面，具有较高的力学强度，在车轮荷载作用下变形较小。

所以，混凝土板通常工作在弹性阶段。

本水泥混凝土路面设计主要依据《公路水泥混凝土路面设计规范》。

在荷载图示方面采用静力作用均布面荷载，在地基模型方面，采用温克勒地基模型。

在路面板形态方面，采用半空间弹性地基有限大矩形板理论。

1.2题目广西隆林至百色高速公路（K10+800~K16+000）沥青及水泥混凝土路面设计。

1.3设计资料1、自然条件本项目（K10+800~K16+000）位于广西西北端，是滇、黔、桂三省区结合部，属广西山区与云贵高原东南边缘的过渡地带，区域地势由西北向东南逐渐降低，地形以山地为主。

当地属亚热带季风气候类型。

2、设计参数本道路预测交通量较大，重载运营车辆较多，超载现象严重。

标准轴载采用BZZ-100。

沥青路面设计年限（基准期）为15年。

水泥混凝土路面设计年限（基准期）为30年。

设计基准期内，预测交通量年增长率为8%~12%。

设计初始年交通组成如表1所示。

设计路段路基土为粘性路，路基平均填土高度为2.0m。

地下水位为地面下-1.0m。

2.行车荷载2.1车辆的类型和轴型由交通调查和预测得知，本路建成初期每昼夜双向混合交通量组成如上表，通过查表可知车辆轴重参数如下：在满足任务要求的前提下拟定年平均交通增长率为8.0%。

轴载换算由《公路水泥混凝土路面设计规范》得标准轴载的有关计算参数见下表：水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。

公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011配筋勘误

水泥混凝土路面配筋勘误条文：1. P48倒数第十行：“γc ——混凝土容重（K/m 3），一般可取为24KN/m 3；”应改为“γc ——混凝土容重（MN/m 3），一般可取为0.024MN/m 3）；（注：原来报批稿中没有错，而且该处必须要修改，不然计算结果会有较大误差）。

2. P48倒数第六行：“ρ——纵向钢筋配筋率，为钢筋断面面积s A 与混凝土断面面积c A 的比值（%）”中的“（%）”要去掉。

（注：需要去掉，不然容易误导，比如若配筋率为0.8%，计算时应代入0.008而不是0.8）。

3 P49第二行：“Tg —混凝土面层顶面与底面间的最大负温度梯度（℃/m ），可参照该地区最大正温度梯度（查表3.0.10）的1/4~1/3取用”修改成“Tg —混凝土面层顶面与底面间的最大负温度梯度的绝对值（℃/m ），可参照该地区最大正温度梯度（查表4.0.10）的1/4~1/3取用”。

（注：此处需要明确，以避免设计人员出错）。

4. P50：D.0.4的第三条，“式（D.0.3-1）”应改成“式（D.0.3）”。

条文说明：1. P105，倒数第十行，在“混凝土抗拉强度 3.22t f =MPa ”后加入“混凝土弹性模量31000c E MPa =” 。

2. （10）P105倒数第十行将混凝土重度“324/c kN m γ=”，最好改为30.024/c MN m γ=。

当然，不改也可以，但是后面计算时要使用0.024。

3. P105倒数第三段。

“7.303/92-=-=g T °C/m ”改成“7.303/92==g T C/m ”（注：这样和这次条文说明中第6条的修改意见相统一）。

4. P106第三行：()42.10.286104 2.10.28641.511027010 1.0(1.51101400270)10 4.8405104c a w f ε---∞----=⨯⨯+⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯中的40改为42，与题目所给条件相对应。

公路水泥混凝土路面设计规范

公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---034．4面层4．4．1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。

4．4．2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、填挖交界段的路基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4.4.2选用。

表 4.4.2其他面层类型选择4．4．3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。

4．4．4纵向接缝的间距按路面宽度在3.0～4.5m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。

4．4．5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4～6m，面层板的长宽不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25m2；——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6～10m；——钢筋混凝土面层一般为6～15m。

4．4．6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4.4.6所示参考范围并按4.4.9条规定计算确定。

表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围4．4．7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0.6％～1.0％时，其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65～0.75倍。

特重或重交通时，其最小厚度为160mm；中等或轻交通时，其最小厚度为140mm。

4．4．8复合式路面沥青上面层的厚度一般为25～80mm。

4．4．9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（3.0.3）的要求。

荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录B.1和B.2计算。

面层设计厚度依计算厚度按10mm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C.1和C.2计算。

2011版公路水泥混凝土路面设计规范新解

２．１可靠度设计标准
原规范《公路工程结构可靠度设计统标准》中规定的公路工程结构的设计安全等级共为三个等级，路面工程的安全等级仅考虑高速、一级和二级公路的路面，其相应的安全等级要求规定为一级、二
级和三级。
修订后的新版规范不再改变《公路工程结构可靠度设计统一标准》的分级，而是将道路的安全等级适当提高。安全等级是为使结构具有合理的安全性根据工程结构破坏所产生后果的严重程度而划分的设计等级。提高了安全等级即提高了结构重要性系数。本次修订还规定二级及二级以下公路（国道、省道等）可根据结构破坏可能产生的严重后果（如具有政治、经济、国防或抢险救灾等重要作用）提高一级设计安全等级，以提高其抗灾能力，保障 “ 生命线” 功能的发挥；三级、四级公路交通量相对较小，根据实际调研，调整了三、四级公路水泥混凝土路面的设计基准期。同时针对四级公路的目标可靠度指标也有所调整。详见下表可靠度设计基准期的调整比较
路桥科技
２０１３年第２５期ｌ科技创新与应用
２０１１版公路水泥混凝土路面设计规范新解
张红松
（中国中材国际工程股份有限公司，江苏南京２１１１００）摘要：２００２版公路水泥混凝土路面设计规范主要基于上世纪的研究成果和使用经验，随着时代和技术的不断进步无法反映近年来取得的建设经验以及科技项目的最新成果。２０１１版公路水泥混凝土路面设计规范即应运而出，其在原计算理论、荷载分析等一些重要方面做出了修改完善。