路面设计说明

嵩嵩县木植街乡竹林村美丽乡村道路工程设计总说明一、编制依据：本设计根据建设部建资【2004】46号“关于印发《二00四年国家建筑标准设计编制工作计划》的通知”进行编制。二、设计依据：1、《城市道路设计规范》GJJ37-902、《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-20023、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-20034、《道路工程制图标准》GB50162-92三、适用范围：本设计适用于城镇各类新建、改建、扩建的快速路、主干路、次干路及支路的普通水泥混凝土路面施工图设计。四、构造要求：1、路基路基应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承。高液限粘土及含有机质细粒土，不能用做高速公路和一级公路的路床填料或二级和二级以下公路和上路床填料；高液限粉土及塑性指数大于16或膨胀率大于3％的低液限粘土，不能用做高速公路和一级公路的上路床填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时，应掺加石灰或水泥等结合料改善。路基压实度应符合《公路路基设计规范》（JTJ013）的要求。多雨潮湿地区，对于高液限土及塑性指数大于16或膨胀率大于3％的低液限粘土，宜采用由轻型压实标准确定的压实度，并在含水量略大于其最传佳含水量时压实。2、垫层垫层的宽应与路基同宽，其最小厚度为150mm。防冻垫层和排水垫宜采用砂、砂砾等颗粒材料。半刚性垫层可采用低剂量无机结合料稳定粒料或土。3、基层基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。基层类型宜依照水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层选用。混凝土预制块面层应采用水泥稳定粒料基层。湿润和多雨地区，路基为低透水性细粒土的高速公路和一级公路或者承受特重或重交通的二级公路，宜采用排水基层。排水基层可选用多孔隙的开级配水泥稳定碎石、沥青稳定碎石或碎石，其孔隙率约为20％。基层的宽度应比混凝土面层每侧至少宽出300mm。路肩采用混凝土面层，其厚度与行车道面层相同时，基层宽度宜与路基同宽。级配粒料基层的宽度也宜与路基同宽。基层下未设垫层，上路床为细粒土，应在基层下设置底基层。底基层可采用级配粒料、水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料，厚度一般为200mm。排水基层下应设置由水泥稳定粒料或者密级配粒料组成的不透水底基层，厚度一般为200mm。底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物。4、面层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。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。普通混凝土一般采用矩形。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。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。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；路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法制作。5、路肩路肩铺面结构应具有一定的承载能力，其结构导线组合和材料选用应与行车道路面相协调，并保证进入路面结构中的水的排除。路肩铺面可选用水泥混凝土面层，面层的厚度通常采用与行车道面层等厚，其基层宜与行车道基层相同。选用薄面层时，其厚度不宜小于150mm，基层应采用开级配粒料。6、路面排水行车道路面应设置双向或单向横坡，坡度为1％～2％。路肩铺面的横向坡度值宜比行车道路面的横坡值大1％～2％。行车道路面结构设置排水基层或垫层时，应在排水基层或垫外侧边缘设置纵向集水沟和带孔集水管，并间隔50~100m设置横向排水管。排水基层的纵向边缘集水沟，路肩采用水泥混凝土面层时，可设在路肩下或路肩外侧边缘内；路肩采用沥青面层时，可设在路肩内侧边缘内。排水垫层的纵向边缘集水沟设在路床边缘。7、接缝设计（1）纵向接缝的布设应路面宽度和施工铺筑宽度而定：一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为30~40mm，宽度为3~8mm，槽内灌塞填缝料，构造如图5.1.1a）所示；一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝。纵向缩缝采用假缝形式，锯切的槽口深度应大于施工缝的槽口深度。采用粒料基层时，槽口深度应为板厚的1/3；采用半刚性基层时，槽口深度为板厚的2/5。纵缝应与路线中缝平行。在路面等宽的路段内或路面变宽路段的等宽部分，纵缝的间距和形式应保持一致。路面变宽段的加宽部分与等宽部分之间，以纵向施工缝隔开。加宽板在变宽段起终点处的宽度不应小于1m。连续配筋混凝土面层的纵缝拉杆可由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替。(2)横向接缝每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝，应采用传力杆的平缝形式；设在胀缝处的施工缝,其构造与胀缝相同.遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式。横向缩缝可等间距或变间距布置，采用假缝形式。特重和重交通公路、收费广场以及邻近胀缝或自由端部的3条缩缝，应采用设传力杆假缝形式。其他情况可采用不设传力杆假缝形式。横向缩缝顶部应锯切槽口，深度为面层厚度的1/5~1/4，宽度为3~8mm，槽内填塞填缝料。高速公路的横向缩缝槽口宜增设深20mm、宽6~10mm的浅槽口。混凝土路面与桥梁相接，桥头设有搭板时，应在搭板与混凝土面层板之间设置长6~10ｍ的钢筋混凝土面层过渡板。后者与搭板间的横缝采用设拉杆平缝形式，与混凝土面层间的横缝采用设传力杆胀缝形式。膨胀量大时，应连续设置2~3条设传力杆胀缝。当桥梁为斜交时，钢筋混凝土板的锐角部分应采用钢筋网补强。桥头未设搭板时，宜在混凝土面层与桥台之间设置长10~15m的钢筋混凝土面层板；或设置由混凝土预制块面层或沥青面层铺筑的过渡段，其长度不小于8m。(3)接缝填封材料胀缝接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高和耐久性好的材料。接缝填料应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化的材料。常用的填缝材料有聚氨酯焦油类、氯丁橡胶类、乳化沥青类、聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类、沥青玛蹄脂及橡胶嵌缝条等。8、面层配筋设计混凝土面层自由边缘下基础薄弱或接缝为未设传力杆的平缝时，可在面层边缘的下部配置钢筋。通常选用2根直径为12~16mm的螺纹钢筋，置于面层底面之上1/4厚度处并不小于50mm，间距为100mm，钢筋两端向上弯起。混凝土面层下有箱形构造物横向穿越，其顶面至面层底面的距离小于400mm或嵌入基层时，在构造物顶宽及两侧各（H+1）m且不小于4m的范围内，混凝土面层内应布设双层钢筋网，上下层钢筋网各距面层顶面和底面1/4~1/3厚度处。构造物顶面至面层底面的距离在400~1200mm时，则在上述长度范围内的混凝土面层中应布设单层钢筋网。钢筋网设在距顶面1/4~1/3厚度处。钢筋筋直径为12mm，纵向钢筋间距100mm，横向钢筋间距200mm。配筋混凝土面层与相邻混凝土面层之间设置传力杆缩缝。混凝土面层下有圆形管状构造物横向穿越，其顶面至面层底面的距离小于1200mm时，在构造物两侧各（H+1）m且不小于4m的范围内，混凝土面层内应设单层钢筋网，钢筋网设在距面层顶面1/4~1/3厚度处。钢筋混凝土面层的配筋量按式（3.1.2）确定。16sssyLhAf（3.1.2）式中：、As——每延米混凝土面层宽（或长）所需的钢筋面积（mm2）；Ls——纵向钢筋时，为横缝间距（m）；横向钢筋时，为无拉杆的纵缝或自由边之间的距离（m）；h——面层厚度（mm）；μ——面层与基层之间的磨阻系数，基层为水泥、石灰或沥青稳定粒料时，可取1.8；基层为无结合料的粒料时，可取1.5；fsy——钢筋的屈服强度（Mpa），按附录F.4选用。9、材料组成要求及性质参数（1）垫层材料防冻垫层所用砂、砂砾材料中通过0.075mm筛孔的细粒含量不宜大于5%。排水层材料的级配应满足下述渗滤标准：垫层材料通过率为15%时的粒径D15不小于路床土通过率为15%时的粒径d15的5倍（D15≥5d15）；垫层材料通过率为15%时的粒径D15不大于路床土通过率为85%时的粒径d85的5倍（D15≤5d85）；垫层材料通过率为50%时的粒径D50不大于路床土通过率为50%时的粒径d50的25倍（D50≤25d50）；垫层材料的均匀系数（D60/D10）不大于20。（2）基层材料水泥稳定粒料、级配碎石或砾石的集料公称最大粒径宜为26.5mm或19.0mm。小于0.075mm的细粒含量不得大于5%，小于4.75mm的颗粒含量不宜大于50%，细粒土的液限应小于25%，塑性指数应小于6。承受重交通时，水泥剂量宜为5%；中等和轻交通时，水泥剂量宜为4%。（3）面层材料水泥混凝土集公称最大粒径不应大于31.5mm（碎石）或19.0mm(卵石)。砂的细度模数不宜小于2.5；高速公路面层的用砂，其硅质砂或石英砂的含量不宜低于25%。水泥用量不得小于300kg/m3（非冰冻地区）或320kg/m3（冰冻地区）。冰冻地区的混凝土中必须掺加引气剂。厚度大于280mm的普通混凝土面层，分上下两层连续铺筑时，上层一般为总厚度的1/3，可采用高强、耐磨的混凝土材料，碎石集料公称最大粒径为19mm。（4）材料性质参数路床土和路面各结构层混合料的各项性质参数，应按有关试验规程的标准试验方法试验确定，其标准值按概率分布的0.85分位值确定。受条件限制而无试验数据时，混凝土弯拉弹性模量以及路床土和垫层、基层混合料的回弹模量标准值，可参照附录F的相关经验数值范围或有关规定数值，结合工程经验分析确定。混凝土配合比设计时的混凝土试配弯拉强度的均值应按式（4.4.3）确定。11.04rrmvfftsc（4.4.3）式中：——混凝土试配弯拉强度的均值（Mpa）；rf——混凝土弯拉强度标准值（Mpa）；cv——混凝土弯拉强度的变异系数，按表3.0.2取用；s——混凝土弯拉强度试验样本的标准差；t——保证率系数，按样本数n和判别概率p10、选用要求水泥混凝土路面结构的设计安全等级及相应的设计基准期、目标可靠指标和目标可靠度，应符合可靠度设计标准的规定。材料性能和结构尺寸参数的变异水平分为低、中和高三级。各变异水平等级主要设计参数的变异系数变化范围，应符合变异系数的规定。水泥混凝土的强度以28d龄期的弯拉强度控制。当混凝土浇筑后90d内不开放交通时，可采用90d龄期的弯拉强度。各交通等级要求的混凝土弯拉强度标准值不得低于混凝土弯拉强度标准值。水泥混凝土路面结构图表城市道路等级城市快速路、主干路、货运干路交通等级重交通设计车道标准轴载累计作用次数Ne20000000水泥混凝土弯拉强度标准值fr(MPa)5.0设计基准期（年）30可靠度系数γr1.16路面结构组合面层（mm）240（普通混凝土）基层上基层（mm）150（水泥稳定碎石）底基层（mm）150（二灰碎石）垫层（mm）150（二灰土）路面结构总厚（mm）690路床顶面回弹模量EO(MPa)35.0基层顶面当量回弹模量Et(MPa)263.701水泥混凝土弯拉弹性模量Ec(MPa)31000荷载疲劳应力接缝传荷能力应力折减系数Kr0.87荷载疲劳应力系数Kf2.61综合影响系数Kc1.25荷载疲劳应力ρpr2.876温度疲劳应力公路自然区划Ⅶ最大温度梯度（℃/m）98温度梯度疲劳应力ρtr1.355γr(ρpr+ρtr)4.909备注：工程项目所在地区自然区划为Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ区时，水泥混凝土面层厚度可减薄10mm.