資源描述:
《水泥混凝土路面半剛性基層的適宜厚度》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com◎水泥混凝土路面半剛性基層的適宜厚度秦健[上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司上海200092]摘要:半剛性基層是水泥混凝土路面常用的基層類型。通過計算不同道路等級、累計當量軸次、水泥混凝土面層和半剛性基層厚度條件下水泥混凝土路面的行車荷載疲勞應(yīng)力和溫度梯度疲勞應(yīng)力,分析其變化規(guī)律,提出了水泥混凝土路面半剛性基層的適宜厚度,供工程設(shè)計人員參考。關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;半剛性基層;厚度受到行車荷載和溫度梯度的綜合作用。選擇4種工0引言況,分別計算水泥混凝土路面行車荷載疲勞應(yīng)力和溫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的主要承重層是水泥混凝土度梯度疲勞應(yīng)力。各工況
2、設(shè)計參數(shù)如表2所示,不同面層,基層的主要作用則表現(xiàn)在以下四方面¨j:①防止工況下水泥混凝土路面行車荷載疲勞應(yīng)力和溫度梯度唧泥、錯臺和斷裂病害的出現(xiàn);②改善接縫的傳荷能力疲勞應(yīng)力計算結(jié)果匯總?cè)绫?所示。及其耐久性;③緩解土基不均勻變形對混凝土面層的對于采用半剛性基層的水泥混凝土路面,面層板不利影響;④為面層施工提供穩(wěn)定的工作面。荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力的變化規(guī)律可歸納水泥混凝土路面基層一般可分為剛性基層、半剛?cè)缦拢盒曰鶎雍腿嵝曰鶎?類:剛性基層包括貧混凝土、碾壓(1)水泥混凝土面層板的荷載疲勞應(yīng)力和溫度?;炷恋?;半剛性基層包括水泥穩(wěn)定碎石、石灰粉煤灰勞應(yīng)力均隨面層板厚度的增加而
3、減??;穩(wěn)定碎石等;柔性基層包括瀝青結(jié)合料類(瀝青混凝(2)水泥混凝土面層板的荷載疲勞應(yīng)力隨半剛性土、瀝青穩(wěn)定碎石等)和粒料類(級配碎石、級配礫石、基層厚度的增加而減?。晃春Y分碎石等)。(3)當水泥混凝土面層厚度較厚(>0.25m)時,面半剛性基層,特別是水泥穩(wěn)定碎石具有良好的耐層板的溫度疲勞應(yīng)力隨半剛性基層厚度的增加而增沖刷能力和較大的剛度,是水泥混凝土路面應(yīng)用最廣大,但其增大的幅度小于荷載疲勞應(yīng)力減小的幅度;泛的基層類型。(4)當水泥混凝土面層厚度較薄(d0.25m)時,面本文試圖通過計算不同道路等級、累計當量軸次、層板的溫度疲勞應(yīng)力隨半剛性基層厚度的增加lIji水泥混凝土面層
4、和半剛性基層厚度條件下水泥混凝土減??;路面的行車荷載疲勞應(yīng)力和溫度梯度疲勞應(yīng)力,分析(5)無論水泥混凝土板厚度如何,水泥混凝土面層其變化規(guī)律,提出半剛性基層適宜厚度的建議。板荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力的綜合作用均隨半剛性基層厚度的增加而減小。1水泥混凝土路面應(yīng)力分析可見,增加水泥混凝土面層板的厚度和半剛性基規(guī)范按照水泥混凝土路面設(shè)計車道臨界荷位在層的厚度均可以減小荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力的設(shè)計基準期內(nèi)所承受的累計當量軸次將交通荷載分為綜合作用。極重、特重、重、中等和輕5個等級,如表1所示。表1交通荷載分級半剛性基層一般用于重交通交通荷載等級的水泥交通荷載分級極重特重重中等輕混凝
5、土路面,也可用于特重和中等交通荷載的水泥混設(shè)計基準期內(nèi)設(shè)計凝土路面。車道承受設(shè)計軸載1×100>1×102OO0~1001OO~3<3水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)在運營過程中,面層板主要(100kN)累計作用~2000次數(shù)N(10)收稿E1期:2013-08—23N。.42013上么姥23學(xué)兔兔www.xuetutu.com◎s一?G—s表2各工況設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)工況一工況二工況三T況四道路等級高速公路高速公路一級公路二級公路公路自然區(qū)劃/最大溫度梯度Ⅳ/86℃/m可靠度系數(shù)1.261.261.201.15設(shè)計軸載(100kN)累計作用次數(shù)9.0×1071.5×1075.0×1066.0×
6、1O交通荷載分級特重重重中等厚度h0.28~0.3Om0.26~0.28m0.24~0.26m0.22~0.24rll彎拉彈性模量E31GPa31GPa3lGPa29GPa水泥混泊松比0.150.150.150.15凝土面層彎拉強度標準值_廠r5.0MPa5.0MPa5.0MPa4.5MPa線膨脹系數(shù)n11×1O6l1×10611×10611×106厚度h0.20~0.40m0.20~0.40In0.20~0.40rfl0.20~0.40In水泥穩(wěn)定彎拉彈性模量E2000MP2000MPa2000MPa2000MPa碎石基層泊松比¨0.2O0.200.200.20級配碎石厚度hl
7、0.18rll0.18mO.18m0.18132底基層回彈模量3O0MPa300MPa300MPa300MPa路床頂面綜合回彈模量Eo8OMPa8OMPa80MPa8OMPa表3各工況應(yīng)力計算結(jié)果MPa面層厚度基層厚度0.20m0.25m0.30m0.35m0.40mT況一(特重交通高速公路,Ne=9.0×10)荷載疲勞應(yīng)力3.6703.6073.5183.40l3.2590.28m溫度疲勞應(yīng)力0.5790.5970.6140.6290.643d。r十d4.2494.2044.1