《路基路面工程》课程设计

《路基路面工程》课程设计 一、工程概况及基本设计资料

拟设计道路路线位于微丘区，公路自然区划为II5区。地震烈度为六级。设计标高243.50m，地下水位为路面下7.5m。所经地区多处为粉性土。根据最新路网规划，预测使用初期2012年年平均日交通量见下表，年平均增长率为9%。

车型 CA10B 辆/d 400 黄河JN150 210 日野KF3000 160 斯柯达706R 90 依士兹TD50 50 交通SH141 80 长征XD980 70 600 小汽车 二、路基横断面设计 （一）确定公路等级： 将车辆都折算成小客车 车型 CA10B 交通量辆/d 载重力/t 车辆折算系数 标准车辆数 所以每日交通量

400 4．0 1.5 600 黄河 JN150 210 8.26 2.0 420 日野 KF300D 160 10.67 2.0 320 斯柯达 706R 90 7.3 2.0 180 依士兹 TD50 50 7.67 2.0 100 交通 SH141 80 4.33 1.5 120 长征 XD980 70 10.0 2.0 140 小汽车 600 0.5 300 N0=600+420+320+180+100+120+140+300=2180 辆/d

计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式：式中 :

NdN0(1)n1计算

NdN0—远景设计年平均日交通量，辆/ 日； —起始年平均日交通量，辆/日；

—年平均增长率，取9%；

n—远景设计年限，取15年 所以：

Nd2180(10.09)1517285辆/d

根据《公路路线设计规范》JTG D2001-2006 之2.1.1规定，远景设计年平均日交通量为7285辆，介于500015000辆之间，故拟定该条道路为双车道的二级公路。 （二）确定路基宽度参数

根据《公路路线设计规范》JTG D2001-2006 之2.1.3规定，设计车速采用60km/h 。

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根据《公路路线设计规范》 JTG D2001-2006 之3.1.3规定,设计采用的服务水平为三级，采用整体式路基。

根据《公路路线设计规范》 JTG D2001-2006条文说明的有关规定，路基宽度设计为10m（6.1.2规定）。行车道宽（6.2.1规定）：2×3.5=7m；硬路肩（6.4.1规定）： 2×0.75=1.5m；土路肩（6.4.1规定）: 2×0.75=1.5m。其宽度参数列表如下：

二级公路、双向两车道、60 Km/h 行车道宽度(m) 2×3.5 硬路肩(m) 0.75 土路(m) 0.75 所以路基宽度为：7+1.5+1.5=10m。根据《公路路线设计规范》JTG D2001-2006 之6.5.4规定，路拱坡度采用2%；根据6.5.5规定，硬路肩坡度采用与车道横坡值相同，即2%；土路肩横坡值采用比车道横坡值大1%的坡度，即3%。 得路基横断面图如图1.1所示

100075753503507575土路肩3%硬路肩行车道2%路基中心行车道2%硬路肩土路肩3%1:1.51:1.560601.51:1.60601:51:6060路基标准横断面图（三）确定路基高度

根据《公路路基设计规范》JTG D30-2004之3.2及3.3有关规定，设路堤填土高度为2.5m，路基填料为细粒土，最小压实度为95%。由规范之表3.3.4取路基边坡坡率为1׃1.5，则边坡宽度b1.5H1.52.53.75m。 《规范》之表3.3.4 填料类别 边坡坡率 上部高度（H≤8m） 细粒土 粗粒土 巨粒土 （四）道路横断面排水设计 边沟设置：边沟的排水量不大，一般不需进行水文和水力计算。依据沿线情况，选用标准横断面形式。根据《公路路基设计规范》JTG D30-2004之4.2.4规定，边沟的纵坡一般与路线纵坡一致。边沟横断面采用梯形，内测边坡坡率为1׃1.5，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。梯形边沟的底宽和深度都采用0.6m。边沟采用浆砌片石铺砌，砌筑用砂浆强度采用M5。边沟断面如图所示：

1׃1.5 1׃1.5 1׃1.3 下部高度（H≤12m） 1׃1.75 1׃1.75 1׃1.75 2

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60601:11:1601.:1560

三、沥青路面设计

（一）标准轴载及轴载换算

设计采用现行路面设计规范中(即《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006)规定的标准轴载BZZ-100KN，p=0.7MPa ,d=21.30cm，设计使用年限为12年(《规范》3.1.3规定)。

1、依据《规范》之3.1.2规定，当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于25kN的各级轴载

PiK的作用次数

ni均换算成标准轴载P的当量作用次数N。

Ni1C1C2ni(PiP)4.35

式中：N— 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数；

ni— 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）；

P— 标准轴载（kN）；

Pi— 各种被换算车型的轴载（kN）；

C1— 轴数系数；当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面

公式计算：

C112(m1)

C2— 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38；

K— 被换算车型的轴载级别。 各种汽车当量轴次计算见表：

车型 Pi（kN） C1 C2 ni（次/日） C1C2ni(pip)4.35 3

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前轴 CA10B 后轴 前轴 黄河JN150 后轴 前轴 日野KF300D 后轴 前轴 斯柯达706R 后轴 前轴 依士兹TD50 后轴 前轴 交通SH141 后轴 前轴 长征XD980 后轴 ∑N 19.4 60.85 49 101.6 40.5 79 50 90 42.2 90 25.55 55.1 37.1 72.65 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6.4 1 6.4 1 6.4 2.2 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 2.2 400 400 210 210 160 160 90 90 50 50 80 80 70 70 46.09 60．36 225.01 20.08 126.25 28 .25 56.91 7.50 31.62 1.35 30.31 5.99 38.36 678.08 则其设计年限内一个车道上的累计量轴次 式中

Ne：

Ne[(1r)1]365rtN1

Ne— 设计年限内一个车道的累计当量次数；

t — 设计年限，由材料知，t=12年；

N1— 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次；

r— 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，γ=9%；

— 车道系数，由规范知η=0.65。

则：

Ne[(1r)1]365rtN1[(10.09)121]3650.09678.080.65=3.24106次。

属于中等交通。

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（2）依据《规范》之3.1.2规定，当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50kN的各级轴载（包括车辆的前、后轴）Pi的作用次数ni，按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N：

KN 式中：

i1'Pi'C1C2niP8

C1—被换算车型各级轴载的轴数系数。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m；当轴间

距小于3m时，双轴或多轴的轴数系数为

C112(m1)'；

C2'—被换算轴载的轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。

注：上述轴载换算公式仅适用于单轴轴载小于130kN的轴载换算。 各种汽车当量轴次计算见表：

Pi (kN) CA10B 后轴 前轴 黄河 JN150 日野KF300D 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 60.85 19.4 80.0 51.4 79.0 40.75 90.0 50.0 80.0 42.2 55.1 25.55 72.65 37.10 ni 次/日 400 400 0.503 0.270 0.455 210 210 160 160 1.291 0.217 0.503 90 90 50 50 0.017 80 80 0.232 70 70 16.24 1.36 116.19 19.53 25.15 105.63 56.7 72.8 nbi 次/日 22.4 车 型 C1,i C2,i C1,i C2,i (Pi/P)8 0.056 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 斯柯达706R 依士兹TD50 交通SH141 后轴 前轴 长征XD980 后轴 前轴 Nnbi436次/日

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注：当计算半刚性基层层底拉应力时，轴载换算系数系数；当量轴次＝交通量×总换算系数。 在设计年限内，一个车道上的累计当量轴次

C1C2PiP''8；总（车辆）换算系数＝后轴换算系数＋前轴换算

Ne按照式进行计算：

Ne1t1365N1

式中：Ne—设计年限内一个车道上的累计当量轴次，次； t—设计年限，二级公路取12年；

N1—路面营运第一年双向日当量轴次，次/d；

γ—设计年限内交通量的平均年增长率，为9%； η—车道系数，取0.65。

代入公式得：

Ne1t13651+0.0912-13656N1=4360.65=2.083100.09

属于轻交通。

（二）确定土基回弹模量

根据设计资料可知，路线位于II5区，路基设计标高为243.50m。所经过的地区大多为粉性土。设填方的高度为2.5m。地下水位是1.5m。所以有H=1.5+2.5=4.0m。根据《路基路面工程》教材P18可知，H>H1 时路基的干湿类型为干燥类。通过表1-7可知Wc大于1.04取Wc=1.05；根据《路基路面工程》P395可知土基回弹模Eo=46.5MPa。 （三）结构组合与材料选取

根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006，并考虑公路位于微丘区，路面结构层采用沥青混凝土10cm，基层采用二灰碎石，底基层采用二灰土。采用两层式沥青混凝土面层，上面层采用中粒式密集配沥青混凝土5cm，下面层采用粗粒式密集配沥青混凝土5cm。

（四）利用软件HPDS2003A计算结果如下 **************************

*新建路面设计成果文件汇总* ************************** 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算

序号 车 型 名 称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 1 CA10B 19.4 60.85 1 双轮组 400 2 黄河JN150 49 101.6 1 双轮组 210

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3 日野KF300D 40.75 79 2 双轮组 <3 160 4 斯柯达706R 50 90 1 双轮组 90 5 依士兹TD50 42.2 80 1 双轮组 50 6 交通SH141 25.55 55.1 1 双轮组 80 7 长征XD980 37.1 72.65 2 双轮组 <3 70 设计年限 12 车道系数 0.65 交通量平均年增长率 9 ％ 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 4 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 3077281 当进行半刚性基层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 406 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 1940025 公路等级 二级公路

公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值 : 33.3 (0.01mm)

层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1.4 0. 2 中粒式沥青混凝土 1 0.46 3 水泥稳定碎石 0.7 0.45 4 石灰土 0.2 0.1 新建路面结构厚度计算

公 路 等 级 : 二级公路 新建路面的层数 : 4 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 33.3 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4 设计层最小厚度 : 15 (cm)

层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa)

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(20℃) (15℃)

1 细粒式沥青混凝土 4 1400 1500 . 2 中粒式沥青混凝土 6 1200 1300 .46 3 水泥稳定碎石 18 900 900 .45 4 石灰土 ? 500 500 .1 5 土基 46.5 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 33.3 (0.01mm)

H( 4 )= 20 cm LS= 36.8 (0.01mm) H( 4 )= 25 cm LS= 33.3 (0.01mm) H( 4 )= 25 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 :

H( 4 )= 25 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 25 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 25 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 25 cm σ( 4 )= 0.103 MPa H( 4 )= 30 cm σ( 4 )= 0.0 MPa

H( 4 )= 26 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 :

H( 4 )= 25 cm(仅考虑弯沉)

H( 4 )= 26 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 :

路面最小防冻厚度 50 cm

验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 .

通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构设计结果如下: --------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 4 cm ---------------------------------------

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中粒式沥青混凝土 6 cm --------------------------------------- 水泥稳定碎石 18 cm --------------------------------------- 石灰土 18 cm --------------------------------------- 土基

竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 二级公路 新建路面的层数 : 4 标 准 轴 载 : BZZ-100

层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃)

1 细粒式沥青混凝土 4 1400 1500 计算应力 2 中粒式沥青混凝土 6 1200 1300 计算应力 3 水泥稳定碎石 18 900 900 计算应力 4 石灰土 18 500 500 计算应力 5 土基 46.5 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 38.5 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 44.7 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 57 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 141.6 (0.01mm)

土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 2 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 200.3 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :

第 1 层底面最大拉应力 σ( 1 )=-0.256 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 σ( 2 )=-0.02 (MPa)

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第 3 层底面最大拉应力 σ( 3 )= 0.117 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 σ( 4 )= 0.128 (MPa) 四、水泥混凝土路面设计

《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)规定：我国水泥混凝土路面设计方法采用单轴双轮组100KN标准轴载作用下的弹性半空间地基有限大矩形薄板理论有限元解为理论基础，依路面板边缘荷载与温度综合疲劳弯拉应力为设计指标进行路面板厚度设计。

（一）设计参数的确定与换算

根据《路基路面工程》教材P457有关规定：水泥混凝土路面设计以100KN单轴——双轮组荷载为标准轴载，各级轴载Pi的作用次数Ni按下式换算为标准轴载的作用次数Ns。

16NSPiN100niii1

式中： 时

NiS——100KN的单轴—双轮组标准轴载通行次数；

Pi——各级轴—轮型i级轴载的总重（KN）

；单轴—单轮组时）

——轴—轮型系数。 （其中：单轴—双轮组时

5i1.08i2.2210Pi30.22；双轴—双轮组

i1.0710Pi0.22三轴—双轮组时

i2.2410Pi0.22Ni——各类轴—轮型i级轴载的通行次数

车 型 pi i 1 620.3 1 416.5 450.8 1 412.8 1 443.2 Ni 次/日 400 400 210 210 160 160 90 90 50 50 Nsi (kN) CA10B 后轴 前轴 黄河 JN150 日野KF300D 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 60.85 19.40 101.60 49.0 2*79.0 40.75 90.0 50.0 80.0 42.2 次/日 0.14 270.7 0.97 0.042 16.7 0.57 1.4 0.022 斯柯达706R 依士兹TD50 10

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交通SH141 后轴 前轴 长征XD980 后轴 前轴 55.1 25.55 2*72.65 37.10 1 80 80 70 70 0 nNsNiiin100Pi16290.4 注：小于和等于40KN（单轴）和80KN（双轴）的轴载可略去不记 设计使用年限内设计车道的标准轴载累计当量作用次数Ne 按下式计算：

NNes1gr1365gr

——交通量年平均增长率9（%）；t——设计基准期（为20年）；——

——标准轴载累计当量作用次数；

t式中

临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，查规范得二级公路η=0.～0.62，取为0. 6。 代入公式得：

t2011gNsr365290.410.0913650.64325.510次Neg0.09r

根据《路基路面工程》

P459页表16-4可知交通等级为重交通，由《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)之3.0.8

规定，取水泥混凝土的弯拉强度标准值是5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为31Gpa（由《路基路面工程》取值）。

（二）初拟路面结构

P481页表16-25

根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级，由《路基路面工程》表16-17，初拟普通混凝土面层厚度h为0.25m。基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%）厚0.18m，垫层为0.15m的低剂量无机结合稳定土。普通混凝土板的平面尺寸宽4.5m；长为5m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝，路肩面层与行车道面层等厚并设拉杆相连。 （三）确定材料参数

由前面设计知，普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯拉弹性模量和泊松比取31GPa、0.15; 路基回弹模量为30Mpa（由《规范》之表E.0.1-1取值）；低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量取600Mpa；水泥稳定粒料基层回弹模量取1300Mpa。

基层顶面当量的回弹模量值计算如下：

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Ex

h1E1h2E2h1h2322220.1813000.15600=

220.180.15(h1h2)432221013MPa

Dx

h1E1h2E21233(1E1h1E2h2)1

20.1813000.15600 =

12(0.180.15)4(113000.1816000.15)1

 m =2.57MN

hx(

12DxEX1)3(=

122.571013ExE0)0.451)30.312m

a6.22[11.51(

]=

6.22[11.51(101330)0.45]4.293

b11.44(

ExE01)0.5511.44(=

101330)0.550.792

EtahE0(

bxExE0)34.2930.312=

0.79230(1013301)3165MPa

普通混凝土面层的相对刚度半径为：

131E310003r0.537hc0.5370.250.769m165Et

（四）计算荷载疲劳应力

根据二级公路、重交通，由《路基路面工程》查得初拟普通混凝土面层厚度为0.25m。 由下列公式求得：

1Ec3r0.537hEt

式中：

=0.76m9

ps=0.077rps0.0570.6h-2

prKfKrKcKfNe

r— 混凝土板的相对刚度半径（m）；h— 混凝土板的厚度（m）；Ec— 水泥混凝土的弯沉弹性模量（Mpa）；σp— 标准轴载Ps在临界荷位处产生的荷载疲劳应力（Mpa）；kr— 考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设杆拉的平缝，kr=0.87 ～0.92，纵缝为不设杆拉的平缝或自由边界kr=1.0，纵缝为设杆拉的企口缝，kr=0.76 ～0.84，；此处取0.87；kc— 考虑偏载和动载因素对路面疲劳损坏影响综合系数，按公路等级强确定；由表16-24知此处为1.20。

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ps— 标准轴载Ps在四边自由板的临界荷载处产生的荷载应力（Mpa）。

0.60ps0.077rKfNe0.057h2=0.077 0.76940.0570.600.2521.052MPa ，

=(325.510)=2.351

根据公路等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综和系数

kc1.20,则荷载疲劳应力为：

prKfKrKcps=2.3510.871.201.052=2.58MPa

（五）计算温度疲劳应力

由《路基路面工程》知，II5区最大温度梯度取88﹙℃/m﹚。板长5m，L/r=5/0.769=6.50；已知混凝土板厚0.25m，由《路基路面工程》（P483页）之图16-14得

Bx=0.55。

则可知最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力：

tmcEchTgBx25 /C；

式中： αc— 混凝土的温度线膨胀系数（1/C），通常取为1.010 Bx— 综合温度翘区应力和内应力的温度应力系数； σtm— 最大温度梯度时土板的温度翘取应力（Mpa）。

tmcEchTgBx2=1.0105310000.25880.5521.88MPa

Kt 温度疲劳系数 b=0.041 c=1.323

frtm[a(tmfr)b]，式中a，b和c为回归系数，按所在地区公路自然区划查表得 a=0.828

cKtfrtm[a(tmfr)b]=c5.01.88[0.828(1.885.0)1.3230.041]0.495

则温度疲劳应力：

trkttm0.4951.880.93MPa查表16-20，，二级公路的安全等级为三级，相应于三级的安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为85﹪。再根据查得的目标可靠度和变异水平等级，查表16-22确定可靠度系数

1.13。

prtr1.132.580.933.97MPafr5.0MPa

因而，所选普通混凝土面层厚度0.25m可以承受设计基准期内的荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，故满足要求。 （六）水泥混凝土路面接缝设计

混凝土面层是由一定厚度的混凝土板所组成，它具有热胀冷缩的性质。由于一年四季气温的变化，混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩。而在一昼夜中，由于温度的变化会使板产生变形，这些变形会使板与基础之间的摩阻力和粘结力，以及板的

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自重、车轮荷载等的约束，致使板内产生过大的应力，造成板的断裂或拱胀等破坏。为避免这些缺陷，混凝土面板必须在纵横两个方向设置许多接缝，把整个路面分割成许多板块。 （1）横缝

根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)之5.3的有关规定，横缝设置如下 1、横向缩缝

横向缩缝采用假缝，即只在板的上部设缝隙，缩缝缝隙宽取为5mm,深度取为5cm。假缝缝隙内需浇灌填缝料。其构造如下图所示：

填缝料0.55横向缩缝(假缝型)

2、横向胀缝

在邻近桥梁或其他固定构筑处，与柔性路面相接处，板厚改变处隧道口，小半径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处，均应设置胀缝，在邻近构造物处的胀缝，应根据施工温度至少设置二条，上述设置以外的胀缝宜尽量不设或少设，其间距可根据施工温度混凝土集料的膨胀性并结合当地经验确定，胀缝采用滑动传力杆，长50cm，直径25cm的光圆钢筋，每隔30cm设一根，杆的半段固定在混凝土内，另半段涂的沥青，套上长10cm的小套子，筒底与杆端之间留出约3cm的空隙并用木屑与弹性材料填充，固一条胀缝上的传力杆，设有套筒的活动端在两边交错布置，其构造如下图所示：

填缝料0.5传力杆Φ25@3012.512.5长10cm的塑料套筒，留有3cm空隙，用木屑与弹性材料填充4涂沥青525横向胀缝25L=502525

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3、横向施工缝

横向施工缝位置宜设在胀缝或缩缝处，设在胀缝处的施工缝，其构造与横向胀缝处相同，设在缩缝处的施工缝采用平缝加传力杆型，传力杆长度取40cm，直径20mm，半段锚固在混凝土中，另半段涂沥青或的一半再加5cm应涂以沥青，其构造如下图所示：

填缝料0.5传力杆Φ20@3012.512.涂沥青520L=4020横向施工缝

其中，拉杆采用螺纹钢筋，设在板厚，并对应拉杆中部10cm范围内进行防锈处理。传力杆采用光面钢筋，其长度一般再加5cm，应涂以沥青或者加塑料套。接缝材料按使用性能分为接缝板和填缝料两种，接缝板可采用松木板、纤维板、泡抹橡胶板、泡抹树脂板等。填缝料应采用与混凝土面板缝壁粘结力强，回弹好，适应混凝土面板收缩，不溶于水和不渗水，高温时不溢出，低温时不脆裂和耐久性好的材料。 4、特殊部分混凝土路面的处理

混凝土面板纵、横向自由边边缘下的基础，当有可能产生较大的塑性变形时，宜在边缘加设补强钢筋，角隅处加设发针形钢筋式钢筋网。 （2）纵缝

根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)之5.2的有关规定，纵缝设置如下： 1、纵向缩缝

根据《规范》之5.2.1规定，一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝。由于本设计采用的混凝土面板宽4.5m，因此可将缩缝与施工缝合二为一。纵向施工缝的设置如下。 2、纵向施工缝（一般情况下于缩缝为同一条）

一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，采用平缝，设拉杆，直径20mm，长70cm，间距1m。构造如下图所示：

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25《路基路面工程》课程设计 填缝料0.5拉杆Φ2012.512.55L=70涂沥青3535纵向施工缝25

（3）边缘钢筋布置

根据《规范》之6.1.1规定，普通混凝土面层基础薄弱的自由边缘、接缝为未设传力杆的平缝、主线与匝道相接处，可在面层边缘的下部布置钢筋。选用2根直径为12的螺纹钢筋置于面层底面之上6cm，间距为10cm，钢筋两端向上弯起。其构造图如下：

边缘钢筋弯起Φ6连接钢筋0Φ6连接钢筋2565102Φ12（a）横向剖面图边缘钢筋布置图(b)纵向剖面图25

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五、方案技术经济比较选择

（一）路面基层，底基层的材料比选

材料的比选主要是从材料的性质上考虑，而半刚性材料的特点是整体性强，承载力高，刚度大，水稳定性好，且较为经济，其缺点主要是半刚性材料抗变形能力低，易产生开裂，形成发射裂缝造成路面开裂，唧浆和松散等不良病害。而要解决半刚性材料的这种缺点充分利用它的优点就可以采用沥青路面的粗粒式沥青混凝土，因为它下面层具有很强的柔性和变形能力，作为应力消散层，可以有效的减少路面结构层的应力集中现象，大大缓解路面反射裂缝的产生。而根据这段公路位于微丘区，沿途有砂石、碎石供应，在这种条件下就将基层初步拟定水泥稳定碎石，底基层初步拟定二灰土。 （二）路面面层材料的比选

首先必须考虑的本路段是修建在我国公路自然区划II5区，是否经济是这条路考虑的一个很重要的因素。路面结构的面层材料选择上主要有沥青混凝土或水泥混凝土两种。而决定国民经济效益评价和行车硬件环境优劣的关键也是面层材料的选用。从运营环境方面：采用水泥混凝土路面接缝多，噪声大，影响行车的舒适性；而采用沥青混凝土路面运营质量均比水泥混凝土路面优良。下面针对典型路段的沥青混凝土和水泥混凝土上再从建设投资，技术运用，维修养护和建设条件四个方面进行分析比较：

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1.从建设投资方面来看：采用水泥混凝土路面在建设投资方面要略小于用沥青混凝土路面。

2.从技术运用方面来看：采用水泥混凝土路面水泥混凝土施工采用滑摸摊铺机机械施工工艺，可确保施工质量，在II5区拥有大型机械化实践经验，可以保证路面的平整度；沥青混凝土工厂化拌和，机械化施工，这均有成功经验.

3.从维修养护方面来看：采用水泥混凝土路面路面养护次数远小于沥青路面，但一旦出现破裂等病害，则修复困难且严重影响通车；而采用沥青混凝土路面维修方便，利于养护。

4.从建设条件方面看：采用水泥混凝土路面本地工程地质条件好，且当地盛产筑路材料，因地制宜，建水泥混凝土路面可以保证质量；在II5区有中石油、齐鲁石化等公司，采用沥青混凝土路面沥青比较方便，也可以保证质量。

以上从路面各层的材料使用情况和各层的相互改善情况分析可以看出：从初始投资考虑，水泥混凝土方案比沥青混凝土方案略低；但从实际应用上来看，与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整，无接缝，行车舒适，耐磨等优点，能够很好的保持路面的质量；从养护条件上来看，沥青路面维修方便，适于分期修建，且振动小，噪音低，施工期短，能够减少施工过程以及以后养护过程中对环境的影响。经综合分析本工程初步设计推荐沥青混凝土路面。 参考文献：

中华人民共和国行业标准：《公路路线设计规范》（JTG D2001-2006）.北京：人民交通出版社2006 中华人民共和国行业标准：《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）.北京：人民交通出版社2004 中华人民共和国行业标准：《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006).北京：人民交通出版社2006 中华人民共和国行业标准：《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011).北京：人民交通出版社2011 中华人民共和国行业推荐性标准：《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）. 北京：人民交通出版社2011 邓学钧编著 《路基路面工程(第三版)》.人民交通出版社 2008

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