普通水泥混凝土路面结构组合设计

摘要：论述了水泥混凝土路面的结构组合设计，并为保证路面结构的强度与稳定性，对路基提出了一些基本要求。

关键词：普通水泥混凝土路面；结构组合设计

中图分类号：T U 528.1 文献标识码：Ａ 文章编号：1000- 8136(2007)02- 0041- 02

　　水泥混凝土路面的结构组合设计，包括面板厚度和平面尺寸的选择、基层类型和厚度的选取、垫层功能和种类的确定以及路面横向坡度和路肩铺面的设置。

1 面层设计

　　作为刚性路面，水泥混凝土面层应具有足够的强度和耐久性，表面应当做到平整、耐磨、光滑。面层板大多采用横向接缝与纵向接缝垂直相交的矩形。在中等和轻交通路面上，横缝不设传力杆时，也可设置成与纵缝斜交。斜交的优点是：可以减少接缝处的挠度和应力，并且减少车辆行经接缝时的跳动。无论正交还是斜交，纵缝两侧的横缝都应对接上，不得相互错位。

　　面层混凝土板的宽度按照车道宽度来确定，通常在3.0 m ～4.5 m 范围内取值，板长一般为4 m ～6 m 。混凝土面板板块宜尽可能接近正方形，面层板的长宽比不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25 m 2。

　　面层厚度可以首先参照交通等级、公路等级和变异水平等级来拟定。以二级公路、重交通、中等变异水平为例，面层厚度取值范围为22 cm ~25 cm ，在该范围内取值之后，通过板厚计算，得到满足要求的计算厚度，依照计算厚度按10 m m 向上取整可最终得到水泥混凝土面板的设计厚度。

2 基层设计

　　水泥混凝土面层下设置基层，能为面层提供均匀而稳定的支承，同时还能防止唧泥、错台、冻胀等病害的发生，从而保证路面的整体性，延长路面的使用寿命。

　　基层所用材料宜按照道路的交通等级进行选取。为了避免浪费，基层厚度不必做得过大，应以满足形成结构层、方便施工或排水要求为度。以特重交通等级公路为例，可以采用的基层类型有贫混凝土、碾压混凝土、沥青混凝土。其中贫混凝土和碾压混凝土基层的厚度范围为12 cm ～20 cm ，沥青混凝土基层的厚度范围为4 cm ～6 cm 。具体取值时，按设计轴载数的多少和路床的强弱程度在上述范围内进行选择。

　　承受特重或重交通荷载时，通常选用刚度较大的贫混凝土、碾压混凝土、水泥稳定粒料、沥青混凝土或沥青碎石作基层。当基层下没有设置垫层时，如果上路床由黏土质砂或细粒土或级配不良砂等强度较低的材料组成，则基层与路床之间的刚度就会相差过大，由此将会引起基层开裂。此时须在基层和路床之间设置底基层，底基层可以采用级配粒料、水泥或者石灰粉煤灰稳定粒料，厚度一般为20 cm 。

3 垫层设计

　　基层下设置垫层，有以下几种情况：

　　（1）季节性冰冻地区，易出现不均匀冻胀，当路面的总厚度小于规范要求的最小防冻厚度时，应设置垫层，补足差值。此时的垫层为防冻垫层。

　　（2）水文地质条件不良的土质路垫，路床土湿度较大时，易设置排水垫层。

　　（3）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。

　　垫层材料的强度要求不一定高，但水稳性能与隔热性能要好。选料多以就地取材为原则，防冻垫层和排水垫层一般采用颗粒材料，如砂砾、中粗砂等。半刚性垫层可采用低剂量无机结合料稳定粒料或土，垫层宽度应与路基同宽，最小厚度为15 cm 。

4 路肩铺面与路面横向坡度设计

　　路肩铺面适宜采用水泥混凝土面层或沥青面层。选用水泥混凝土面层时，其厚度通常采用与行车道面层等厚，其基层也宜与行车道基层相同。选用沥青面层时，最好选用密实型沥青混合料，其基层可以选用无机结合料稳定粒料或级配粒料。路间铺面应与行车道结构相适应，且应兼顾排水要求。

　　道路行车道应设置双向或者单向横坡，横向坡度一般采用1％～2％；路肩铺面也应设置横向坡度，且其横向坡度值宜比行车道横坡度值大1％～2％。

5 路基设计

　　从路基、路面综合设计的角度出发，对路基提出了均质、稳定、密实的要求。设计与施工过程当中，应当通过合理选材、控制湿度与压实度等手段，减小路基在自然环境和行车荷载作用下产生的变形，从而保证给路面结构提供均匀、稳定的支承。

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