公路⽔泥混凝⼟路⾯设计规范JTGD40-2011
公路⽔泥混凝⼟路⾯设计规范
JTGD40-2011
1总则
1.0.1为适应交通运输发展和公路建设的需要，提⾼⽔泥混凝⼟路⾯的技术⽔平、使⽤品质和设计质量，保证⼯程安全可靠、经济合理，制定本规范。
notting1.0.2本规范适⽤于各等级新建和改建公路的⽔泥混凝⼟路⾯设计。
1.0.3⽔泥混凝⼟路⾯设计⽅案，应根据公路的功能和等级，结合当地⽓候、⽔⽂、地质、材料、建设和养护条件、⼯程实践经验及环境保护等，通过综合分析确定。
1.0.4⽔泥混凝⼟路⾯设计应包括结构组合设计、结构层厚度设计、材料组成设计、接缝构造设计、钢筋配置设计等内容。1.0.5⽔泥混凝⼟路⾯结构，应按规定的安全等级和⽬标可靠度要求，在设计基准期内承受预期的交通荷载作⽤，适应所处的⾃然环境，满⾜预定的使⽤性能要求。
1.0.6⽔泥混凝⼟路⾯设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现⾏有关标准的规定。
2术语和符号
2.1术语
2.1.1⽔泥混凝⼟路⾯cementconcretepavement
以⽔泥混凝⼟作⾯层(配筋或不配筋)的路⾯。
2.1.2普通混凝⼟路⾯jointedplainconcretepavement
除接缝区和局部范围外，⾯层内均不配筋的⽔泥混凝⼟路⾯，也称素混凝⼟路⾯。
2.1.3钢筋混凝⼟路⾯jointedreinforcedconcretepavement
⾯层内配置纵、横向钢筋或钢筋⽹并设接缝的⽔泥混凝⼟路⾯。spr
2.1.4连续配筋混凝⼟路⾯continuouslyreinforcedconcretepavement
⾯层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的⽔泥混凝⼟路⾯。
2.1.5钢纤维混凝⼟路⾯steelfiberreinforcedconcretepavement
在混凝⼟⾯层中掺⼊钢纤维的⽔泥混凝⼟路⾯。
2.1.6复合式路⾯compositepavement
⾯层由两层不同材料类型和⼒学性质的结构层复合⽽成的路⾯。
2.1.7⽔泥混凝⼟预制块路⾯concreteblockpavement
⾯层由⽔泥混凝⼟预制块铺砌成的路⾯。
2.1.8设计基准期designreferenceperiod
计算路⾯结构可靠度时，考虑各项基本度量与时间关系所取⽤
的基准时间段(a)。
2.1.9安全等级safetyclass
根据路⾯结构的重要性和破坏可能产⽣后果的严重程度⽽划分的设计等级。
2.1.10可靠度reliability
路⾯结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的概率。要求设计结构物达到的可靠度称作⽬标可靠度。
2.1.11可靠指标reliabilityindex
mvp是什么意思度量路⾯结构可靠度的⼀种数量指标。要求设计结构物具有的可靠度指标称作⽬标可靠指标。
2.1.12可靠度系数reliabilitycoefficient
为保证所设计的结构具有规定的可靠度，⽽在极限状态设计表达式中采⽤的单⼀综合系数。
2.2符号
我一直在等你英文2.2.1作⽤及作⽤效应
N——轴载的作⽤次数；
P——轴载；
σ——应⼒；
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ε——应变；
ω——弯沉。
2.2.2设计参数和计算系数
C——温度应⼒系数；
c v——变异系数；
γr——可靠度系数；
ρ——配筋率；
t——时间；
T——温度。
2.2.3⼏何参数
A——⾯积；
b——宽度；
d——直径；
h——结构层厚度；
l——长度；
L——间距。
2.2.4材料性能
D——弯曲刚度；
E——弹性模量；
——强度；
r——相对刚度半径；
α——线膨胀系数；
υ——泊松⽐。
3设计参数
3.0.1各级公路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、⽬标可靠指标与⽬标可靠度，应符合表3.0.1的规定。⼆级及⼆级以下公路路⾯结构破坏可能产⽣很严重后果时，可提⾼⼀级安全等级。
表3.0.1可靠度设计标准
3.0.2各安全等级路⾯的材料性能和结构尺⼨参数的变异⽔平可分为低、中和⾼三级，应按公路等级以及所采⽤的施⼯技术和所能达到的施⼯质量控制和管理⽔平，通过调研确定变异⽔平等级和相应的变异系数，⾼速公路、⼀级公路的变异⽔平等级宜为低级，⼆级公路的变异⽔平等级应不⼤于中级。确有困难时可按表3.0.2规定的主要设计参数变异系数范围选择相应的变异系数。
表3.0.2变异系数cv的范围
3.0.3⽔泥混凝⼟路⾯结构分析应采⽤弹性地基板理论。除粒料类基层外，其他各类基层与混凝⼟⾯层应按分离式双层板模型进⾏结构分析。粒料类基层及各类底基层和垫层，应与路基⼀起视作多层弹性地基，以地基顶⾯当量回弹模量表征。
3.0.4⽔泥混凝⼟路⾯结构设计应以⾯层板在设计基准期内，在⾏车荷载和温度梯度综合作⽤下，不产⽣疲劳断裂作为设计标准；并以最重轴载和最⼤温度梯度综合作⽤下，不产⽣极限断裂作深圳成人
为验算标准。其极限状态设计表达式可分别采⽤式(3.0.4-1)和式(3.0.4-2)。
γr(σpr＋σtr)≤?r(3.0.4-1)
γr(σp,max＋σt,max)≤?r(3.0.4-2)
上述式中：σpr——⾯层板在临界荷位处产⽣的⾏车荷载疲劳应⼒(MPa)，计算⽅法见附录B；
σtr——⾯层板在临界荷位处产⽣的温度梯度疲劳应⼒(MPa)，计算⽅法见附录B；
σp,max——最重的轴载在临界荷位处产⽣的最⼤荷载应⼒(MPa)，计算⽅法见附录B；
σt,max——所在地区最⼤温度梯度在临界荷位处产⽣的最⼤温度翘曲应⼒(MPa)，计算⽅法见附录B；
γr——可靠度系数，依据所选⽬标可靠度、变异⽔平等级及变异系数通过计算确定；
r——⽔泥混凝⼟弯拉强度标准值(MPa)，按表3.0.8取值。
3.0.5贫混凝⼟或碾压混凝⼟基层应以设计基准期内⾏车荷载不产⽣疲劳断裂作为设计标准。其极限状态设计表达式可采⽤式(3.0.5)。
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γrσbpr≤?br(3.0.5)
圣诞 电影式中：σbpr——基层内产⽣的⾏车荷载疲劳应⼒(MPa)，计算⽅法见附录B；
br——基层材料的弯拉强度标准值(MPa)。
3.0.6按疲劳断裂设计标准进⾏结构分析时，以100kN单轴-双轮组荷载作为设计轴载，对极重交通荷载等级的⽔泥混凝⼟路⾯，宜选⽤货车中占主要份额特重车型的轴载作为设计轴载。各级轴载作⽤次数N i，可按式(3.0.6)换算为设计轴载的作⽤次数N s。
式中：P i——第i级轴载重(kN)，联轴按每⼀根轴载单独计；
P s——设计轴载重(kN)；
jack frostn——各种轴型的轴载级位数；
N i——i级轴载的作⽤次数；
N s——设计轴载的作⽤次数。
3.0.7⽔泥混凝⼟路⾯设计车道在设计基准期内所承受的设计轴载累计作⽤次数应按附录A进⾏调查和分析，按设计基准期内设计车道临界荷位处所承受的设计轴载累计作⽤次数分为5级，分级范围见表3.0.7。
表3.0.7交通荷载分级
3.0.8⽔泥混凝⼟的设计强度应采⽤28d龄期的弯拉强度。各交通荷载等级要求的⽔泥混凝⼟弯拉强度标准值不得低于表3.0.8的规定。
表3.0.8⽔泥混凝⼟弯拉强度标准值
3.0.9在季节性冰冻地区，路⾯结构层的总厚度不应⼩于表3.0.9规定的最⼩防冻厚度。
表3.0.9⽔泥混凝⼟路⾯结构层最⼩防冻厚度(m)
注：1.易冻胀⼟——细粒⼟质砾(GM、GC)、除极细粉⼟质砂外的细粒⼟质砂(SM、SC)、塑性指数⼩于12的黏质⼟(CL、CH)。
2.很易冻胀⼟——粉质⼟(ML、MH)、极细粉⼟质砂(SM)、塑性指数在12～22之间的黏质⼟(CL)。
3.冻深⼩或填⽅路段，或基、垫层采⽤隔温性能良好的材料，可采⽤低值；冻深⼤或挖⽅及地下⽔位
⾼的路段，或基、垫层采⽤隔温性能稍差的材料，应采⽤⾼值。
4.冻深⼩于0.50m的地区，可不考虑结构层防冻厚度。
3.0.10⽔泥混凝⼟⾯层的最⼤温度梯度标准值T g，可按公路所在地的公路⾃然区划按表3.0.10选⽤。
表3.0.10最⼤温度梯度标准值T g
注：海拔⾼时，取⾼值；湿度⼤时，取低值。
4结构组合设计
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4.1⼀般规定
4.1.1应依据公路等级、交通荷载、路基条件、当地温度和湿度状况以及使⽤性能要求，选择及组合与之相适应的⽔泥混凝⼟路⾯结构。
4.1.2路⾯结构组合设计，应使各个结构层的⼒学特性及其组成材料性质满⾜相应的功能要求。
4.1.3应充分考虑各相邻结构层的相互作⽤、层间结合条件和要求，以及结构组合的协调与平衡。
4.1.4应充分考虑地表⽔的渗⼊和冲刷作⽤。采取封堵和疏排措施，减少地表⽔渗⼊，防⽌渗⼊⽔积滞在路⾯结构内。基层应选
⽤抗冲刷能⼒强的材料。
4.2路基
4.2.1路基应稳定、密实、均质，对路⾯结构提供均匀的⽀承。
4.2.2路床顶⾯的综合回弹模量值，轻交通荷载等级时不得低于40MPa，中等或重交通荷载等级时不得低于60MPa，特重或极重交通荷载等级时不得低于80MPa。
4.2.3路基填料应满⾜以下要求：
1⾼液限黏⼟及含有机质的细粒⼟不应⽤作⾼速公路和⼀级公路的路床填料或⼆级公路和⼆级以下公路的上路床填料。
2⾼液限粉⼟、塑性指数⼤于16或膨胀率⼤于3％的低液限黏⼟不应⽤作⾼速公路和⼀级公路的上路床填料。
3因条件限制必须采⽤上述⼟作填料时，应掺加⽔泥、粉煤灰或⽯灰等结合料进⾏改善。
4.2.4路床顶⾯综合回弹模量值不满⾜4.2.2条要求时，应选⽤粗粒⼟或低剂量⽆机结合料稳定⼟作路床或上路床填料。当路基⼯作区底⾯接近或低于地下⽔位时，可采取更换填料、设置排⽔渗沟等措施。
4.2.5季节性冰冻地区的中湿类、潮湿类和过湿类路基，当冰冻线深度达到路基的易冻胀⼟层时，在易冻胀⼟层上应设置防冻垫层或⽤不易冻胀⼟置换冰冻线深度范围内的易冻胀⼟。
4.2.6⽔⽂地质条件不良的⼟质路堑，应采取地下排⽔措施。
4.2.7对路堤下的软弱地基进⾏加固处治后，其⼯后沉降量应符合现⾏《公路路基设计规范》(JTGD30)的规定，并宜在路床顶部铺筑粒料层。
4.2.8填挖交界或新⽼路基结合路段，应采取防⽌差异沉降的技术措施。
4.2.9⽯质挖⽅或填⽯路床顶⾯应铺设整平层。整平层可采⽤碎⽯、低剂量⽔泥稳定粒料等材料，其厚度可根据路床顶⾯平整程度确定，最⼩厚度不⼩于100mm。
4.3垫层
4.3.1遇有以下情况时，应在基层或底基层下设置垫层：
1季节性冰冻地区，路⾯结构厚度⼩于最⼩防冻厚度要求(表3.0.9)时，应设置防冻垫层，使路⾯结构厚度符合要求。
2⽔⽂地质条件不良的⼟质路堑，路床⼟湿度较⼤时，宜设置排⽔垫层。
4.3.2垫层应与路基同宽，厚度不得⼩于150mm。
4.3.3防冻垫层和排⽔垫层宜采⽤碎⽯、砂砾等颗粒材料。
4.4基层和底基层
4.4.1基层和底基层应具有⾜够的抗冲刷能⼒和适当的刚度。
4.4.2基层和底基层的材料可依据交通荷载等级、结构层组合要求和材料供应条件，分别参照表4.4.1-1和表4.4.2-2选⽤。
表4.4.2-1各交通荷载等级的基层材料类型
注：交通荷载分级见表3.0.7。
表4.4.2-2各交通荷载等级的底基层材料类型
