公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范

SpecificationsofCementPavementDesignforHighway中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTGD40-20022002-12-04發(fā)布2003－06－01實(shí)施中華人民共和國交通部發(fā)布10/1/20231.總則1.0.1為適應(yīng)交通運(yùn)輸發(fā)展和公路建設(shè)的需要，提高水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)質(zhì)量和技術(shù)水平，保證工程安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于新建和改建公路的水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。1.0.3水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方案，應(yīng)根據(jù)公路的使用任務(wù)、性質(zhì)和要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、水文、土質(zhì)、材料、施工技術(shù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及環(huán)境保護(hù)要求等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定。水泥混凝土路面設(shè)計(jì)應(yīng)包括結(jié)構(gòu)組合、材料組成、接縫構(gòu)造和鋼筋配置等。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定的安全等級(jí)和目標(biāo)可靠度，承受預(yù)期的交通荷載作用，并同所處的自然環(huán)境相適應(yīng)，滿足預(yù)定的使用性能要求。1.0.4水泥混凝土路面設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光2.術(shù)語、符號(hào)水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土路面做面層（配筋或不配筋）的路面，亦稱剛性路面。普通混凝土路面plainconcretepavement除接縫區(qū)和局部范圍外面層內(nèi)均不配筋的水泥混凝土路面，亦稱素混凝土路面。鋼筋混凝土路面jointedreinforcedconcretepavement面層內(nèi)配置縱、橫鋼筋或鋼筋網(wǎng)并設(shè)接縫的水泥混凝土路面。連續(xù)配筋混凝土路面continuousreinforcedconcretepavement面層內(nèi)配置縱向連續(xù)鋼筋和橫向鋼筋，橫向不設(shè)縮縫的水泥混凝土路面。鋼纖維混凝土路面steelfiberreinforcedconcretepavement在混凝土面層中摻入鋼纖維的水泥混凝土路面。復(fù)合式路面compositepavement面層由兩層不同材料類型和力學(xué)性質(zhì)的結(jié)構(gòu)層復(fù)合而成的路面。水泥混凝土預(yù)制塊路面concreteblockpavement面層由水泥混凝土預(yù)制塊鋪砌成的路面。碾壓混凝土rollercompactedconcrete采用碾壓成型的水泥混凝土。貧混凝土leanconcrete水泥用量較低的水泥混凝土。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光2.術(shù)語、符號(hào)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期designreferenceperiod計(jì)算路面結(jié)構(gòu)可靠度時(shí)，考慮各項(xiàng)基本度量與時(shí)間關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間。安全等級(jí)safetyclasses根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的重要性和破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度而劃分的設(shè)計(jì)等級(jí)?？煽慷萺eliability路面結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的概率。目標(biāo)可靠度objectivereliability作為設(shè)計(jì)依據(jù)的可靠度?？煽恐笜?biāo)reliabilityindex度量路面結(jié)構(gòu)可靠性的一種數(shù)量指標(biāo)。目標(biāo)可靠指標(biāo)objectivereliabilityindex作為設(shè)計(jì)依據(jù)的可靠指標(biāo)?？煽慷认禂?shù)reliabilitycoefficient為保證所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度，而在極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用的單一綜合系數(shù)。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3設(shè)計(jì)依據(jù)3.0.1各級(jí)公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、目標(biāo)可靠指標(biāo)和目標(biāo)可靠度，應(yīng)符合表3.0.1的規(guī)定。各安全等級(jí)路面的材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平等級(jí)，宜按表3.0.1的建議選用。公路等級(jí)高速一級(jí)二級(jí)三、四級(jí)安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期30年30年20年20年目標(biāo)可靠指標(biāo)1.641.281.040.84目標(biāo)可靠度95%90%85%80%變異水平等級(jí)低低-中中中-高10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3.0.2材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平分為低、中、高三級(jí)。各變異水平等級(jí)主要設(shè)計(jì)參數(shù)的變異系數(shù)變化范圍，應(yīng)符合表3.0.2的規(guī)定。變異水平等級(jí)低中高混凝土彎拉強(qiáng)度、彎拉彈性模量0.05~0.100.10~0.150.15~0.20基層頂面當(dāng)量模量0.15~0.250.25~0.350.35~0.55面層厚度0.02~0.040.04~0.060.06~0.0810/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3.0.3水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式為：式中：－可靠度系數(shù)，依所選目標(biāo)可靠度及變異水平等級(jí)確定；－行車荷載疲勞應(yīng)力（mpa)，計(jì)算方法見后；－溫度梯度疲勞應(yīng)力（mpa),計(jì)算方法見后；－水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa).10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光表3.0.3可靠度系數(shù)變異水平等級(jí)目標(biāo)可靠度(%)95908580低1.20~1.331.09~1.161.04~1.08--中1.33~1.501.16~1.231.08~1.131.04~1.07高--1.23~1.331.13~1.181.07~1.11注：變異系數(shù)在表3.0.2所示的變化范圍的下限時(shí)，可靠度系數(shù)取低值；上限時(shí)，取高值。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3.0.4水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN的單軸－雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸－輪型和軸載的作用次數(shù)，按式3.0.4－1換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3.0.5水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)分為4級(jí)，分級(jí)范圍如表3.0.5交通等級(jí)特重重中等輕設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)作用軸次Ne(104)>2000100~20003~100<3注：交通調(diào)查和分析及Ne計(jì)算，參照本規(guī)范附錄A。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3.0.6水泥混凝土的強(qiáng)度以28天齡期的彎拉強(qiáng)度控制。當(dāng)混凝土澆筑后90天內(nèi)不開放交通時(shí)，可采用90天齡期的彎拉強(qiáng)度。各交通等級(jí)要求的混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不得低于下表的規(guī)定：交通等級(jí)特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)5.05.04.54.0鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)6.06.05.55.010/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3.0.7在季節(jié)性冰凍地區(qū)，路面總厚度不應(yīng)小于表3.0.7規(guī)定的最小防凍厚度路基干濕類型路基土質(zhì)當(dāng)?shù)刈畲蟊鶅錾疃龋╩)0.50~1.001.01~1.501.51~2.00>2.00中濕路基低、中高液限粘土0.30~0.500.40~0.600.50~0.700.60~0.95粉土，粉質(zhì)、中液限粘土0.40~0.600.50~0.700.60~0.850.70~1.10潮濕路基低、中高液限粘土0.40~0.600.50~0.700.60~0.900.75~1.20粉土，粉質(zhì)、中液限粘土0.45~0.700.55~0.800.70~1.000.80~1.30注：1）凍深小或填方路段，或者基、墊層為隔溫性能良好的材料，可采用低值；凍深大或挖方及地下水位高的路段，或者基、墊層為隔溫性能稍差的材料，應(yīng)采用高值；2）凍深小于0.50m的地區(qū)，一般不考慮結(jié)構(gòu)層防凍厚度。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光3.0.8水泥混凝土路面的最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg，可按照公路所在地的公路自然區(qū)劃按表3.0.8選用。公路自然區(qū)劃Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大溫度梯度（℃/m）83～8890～9586～9293～98注：海拔高時(shí)，取高值；濕度大時(shí)，取低值。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光4結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)4.1路基4.1.1路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承。4.1.2高液限粘土及含有有機(jī)質(zhì)細(xì)粒土，不能用做高速公路和一級(jí)公路的路床填料或二級(jí)和二級(jí)以下公路的上路床填料；高液限粉土及塑性指數(shù)大于16或膨脹率大于3％的低液限粘土，不能用作高速公路和一級(jí)公路的上路床填料。因條件限制而必須采用上述土做填料時(shí)，應(yīng)摻加石灰或水泥等結(jié)合料進(jìn)行改善。4.1.3地下水位高時(shí)，宜提高路堤設(shè)計(jì)標(biāo)高。在設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制，未能達(dá)到中濕狀態(tài)的路基臨界高度時(shí)，應(yīng)選用粗粒土或低劑量石灰或水泥穩(wěn)定細(xì)粒土做路床或上路床填料；未能達(dá)到潮濕狀態(tài)的路基臨界高度時(shí)，除采用上述填料措施外，還應(yīng)采取在邊溝下設(shè)置排水滲溝等降低地下水位的措施。4.1.4路基壓實(shí)度應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ013)要求。多雨潮濕地區(qū)，對(duì)于高液限土及塑性指數(shù)大于16或膨脹率大于3％的低液限粘土，宜采用由輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)確定的壓實(shí)度，并在含水量略大于其最佳含水量時(shí)壓實(shí)。4.1.5巖石或填石路床頂面應(yīng)鋪設(shè)整平層。整平層可采用未篩分碎石和石屑或低劑量水泥穩(wěn)定粒料，其厚度視路床頂面不平整程度而定，一般為100～150mm。10/1/2023武漢理工大學(xué)李月光4結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)4.2墊層4.2.1遇有下述情況時(shí)，需在基層下設(shè)置墊