道路工程常見(jiàn)問(wèn)題解答第二篇 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì).doc

道路工程常見(jiàn)問(wèn)題解答
第二篇 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) ，道路工程常見(jiàn)問(wèn)題解答。
歡迎下載！

第二篇路基路面工程 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 　　
1．水泥混凝土面層的力學(xué)特性如何？對(duì)水泥混凝土面層進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)采用什么理論？ 　　答：水泥混凝土面層的剛度遠(yuǎn)大于基（墊）層和路基的剛度。
在輪載作用下，它具有良好的板體性和擴(kuò)散荷載的能力，所產(chǎn)生的彎曲變形（稱(chēng)作撓度）很小。
對(duì)水泥混凝土面層進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)，也可采用彈性層狀體系理論，但鑒于混凝土面層的上述特性，也可把它看作是支承在彈性地基上的板，而采用彈性地基板理論分析其應(yīng)力狀況。
　　
2．水泥混凝土面層的基本假設(shè)有哪些？ 　　答：水泥混凝土面層假設(shè)為各向同性的等厚彈性板。
可把混凝土面層看作是小撓度彈性薄板。
混凝土面層下的基（墊）層和路基，可看作是彈性地基。
它對(duì)面層板僅有豎向的支承反力，也即假設(shè)地基和板之間無(wú)摩擦力；同時(shí)，地基和板始終保持變形的連續(xù)性（完全接觸，不脫空）。
　　
（1）文克勒（Winkler）地基假設(shè)：假設(shè)地基上任一點(diǎn)的反力僅同該點(diǎn)的撓度成正比，而同其他相鄰點(diǎn)的撓度無(wú)關(guān)。
　　
（2）半無(wú)限地基假設(shè)：假設(shè)地基為彈性半無(wú)限體，其頂面上任一點(diǎn)的撓度不僅同該點(diǎn)的壓力，也同其他各點(diǎn)的壓力有關(guān)。
　　
3．水泥混凝土面層板的設(shè)計(jì)方法與步驟？ 答：水泥混凝土面層板的設(shè)計(jì)方法與步驟：考慮荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力綜合疲勞損傷作用的混凝土面層厚度和板平面尺寸確定方法，可遵循下述設(shè)計(jì)步驟：
（1）收集并分析交通參數(shù)--收集日交通量和軸載組成數(shù)據(jù)，確定輪跡分布系數(shù)，計(jì)算設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)；由此確定道路的交通等級(jí)，并進(jìn)而選定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、預(yù)估設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)交通量年平均增長(zhǎng)率，計(jì)算設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)作用次數(shù)。

（2）初擬路面結(jié)構(gòu)--初選路面結(jié)構(gòu)中包括路床、墊層、基層和面層的材料類(lèi)型和厚度；依據(jù)交通等級(jí)、道路等級(jí)和所選變異水平等級(jí)初選混凝土板厚度，擬定板平面尺寸和接縫構(gòu)造。

（3）確定路面材料參數(shù)--試驗(yàn)確定混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度和彈性模量，基層、墊層和路基的回彈模量，基層頂面的當(dāng)量回彈模量。
（4）計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力--由應(yīng)力公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載作用在臨界荷位的最大荷載應(yīng)力σps；按接縫類(lèi)型選定考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)kr；按標(biāo)準(zhǔn)軸累計(jì)作用次數(shù)計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的疲勞應(yīng)力系數(shù)kf；按交通等級(jí)選定考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)kc；綜合上述計(jì)算結(jié)果可得到荷載疲勞應(yīng)力σpr。
（5）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力--由道路所在地公路自然區(qū)劃選擇最大溫度梯度；按路面結(jié)構(gòu)和板平面尺寸計(jì)算最大溫度梯度時(shí)的溫度翹曲應(yīng)力σtm；按自然區(qū)劃，計(jì)算確定溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt；由此計(jì)算確定溫度疲勞應(yīng)力σtr。
（6）檢驗(yàn)初擬路面結(jié)構(gòu)--按下述條件檢驗(yàn)：γr（σpr+σtr）≤fr 式中：fr--混凝土的設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度（MPa），一般采用28天齡期的強(qiáng)度。
　　上述檢驗(yàn)條件如不符合，則重新擬定路面結(jié)構(gòu)或板平面尺寸，按第
（2）～（5）步重新計(jì)算，直到滿(mǎn)意為止。
設(shè)計(jì)厚