高速公路水泥砼路面加铺方案设计(课程设计二).docVIP

课 程 设 计 　　　　　　　　　　　课程:公路养护技术与管理 题目: 公路水泥砼路面加铺方案设计 　　　　　　　　　　姓名: 　　　　　　　　　　班级: 　　　　　　　　　　指导老师: 湖南交通职业技术学院路桥学院 年 月 日高速公路水泥砼路面加铺方案设计 1 项目背景 某高速公路是我省重要的交通主干道，承担着重要的客、货运任务。自1998年7月建成并正式通车至今，已经历时8年时间，随着沿线经济社会的持续、快速发展，此高速公路的交通流量不断增大，特别是超载、重载交通的增加，给此高速公路路面造成了不同程度的破坏，使得养护维修工作变得日益严峻起来。 此高速公路原路面结构：全线采用水泥砼路面，面层为25cm厚的水泥砼，基层为18cm厚的水泥稳定砂砾基层, 底基层为15cm厚的水泥稳定砂砾，路面宽度为24m，共双向4车道。由于此高速公路路面设计使用年限为30年，为此，按照《公路水泥砼路面设计规范》（JTG D40-2002）的要求，在此期限内，路面应该能够满足预测标准累计轴载承载力，并允许在该期限内进行一次恢复路表功能的维修（罩面）。 对于此高速公路而言，目前已经通车7年半时间，路面出现了多种病害，该高速公路交通量逐年增大，加之超载、重载车辆增多，水泥砼路面出现了坑槽、裂缝、断板、错台、唧泥等病害，严重影响了行车的舒适性、安全性、运营经济性。因此，受此高速公路有限公司的委托，某设计院承担了此高速公路路面性能综合评价及中长期养护、改造维修方案规划设计的任务，并以此高速公路工程路面中长期养护维修为依托，开展水泥砼路面性能综合评价以及中长期养护、改造维修方案的研究。对此高速公路的路面工作性能进行综合全面的评价，以准确判断此高速公路目前的路面路况是否适应目前交通流量和轴载的需要，存在的典型病害，以及产生病害的原理与机理等。本次研究工作基于对该项目前期的调查、检测和评价基础之上，提出此高速公路路面改造加铺技术方案。 2 路面使用性能评价 2.1路面破损状况评定指标和标准 　　　根据《公路水泥砼路面养护技术规范》（JTJ 073.1-2001）和《公路水泥砼路面设计规范》（JTG D40-2002），水泥路面破损状况采用路面状况指数（PCI）和断板率（DBL）两项指标。路面破损状况分为优、良、中、次、差五个等级。按照《公路水泥砼路面养护技术规范》（JTJ 073.1?2001），高速公路及一级公路的路面破损状况评定等级为中及中以下，需对路面进行大修。 2.2路面损坏状况调查 　　　《公路水泥砼路面设计规范》（JTG D40-2002）规定，旧砼路面的损坏状况采用断板率和平均错台量两项指标评定，根据现场的调查，断板率分别为左幅行车道（4.95%）, 右幅行车道（4.6%）, 右幅超车道（1.2%），左幅超车道（0.9%）。左幅和右幅行车道已接近于优良的下限，如不采取有效的措施，将很快达到需要维修的状态。 2.3路面结构承载能力 （1）弯沉参数 　　　本项目对路面结构强度的评价是通过落锤式弯沉仪（FWD）测量路表弯沉来实现的。通过采集的大量弯沉盆曲线，利用弯沉盆参数来进行评价。通过大量的计算分析可以得出如下重要结论： ①从路面的弯沉盆参数D1（中央弯沉，反映路面面层结构强度）统计平均值来看，其绝对值均不大，这表明此高速公路无论是路面面层（或水泥面板）还是下部基础的承载能力总体上基本能够满足现有交通流量和轴载的需要。从车道之间的对比来看，右幅优于左幅，超车道优于行车道。 ②从弯沉盆参数D1的变异水平来看，各弯沉变异水平较大。从总体上来看，变异水平基本为低或中等水平，这反映了此高速公路全线路面结构强度的不均匀性。 （2）水泥砼路面接缝传荷能力 　　　接缝是水泥砼路面的重要组成部分，也是整个路面结构中最薄弱的环节，实际使用中的砼路面，绝大多数的破坏都发生在接缝的附近。本项目采用《公路水泥砼路面设计规范》（JTG D40-2002）中的基于相邻板块缝边弯沉比的接缝传荷系数作为评价标准。 　　　分析表明：此高速公路水泥砼路面接缝传荷能力属于“中”等级。但部分路段只达到了次等级水平。对比接缝传荷和脱空可以发现，绝大多数脱空板的接缝传荷能力较为低下，这进一步说明了传荷和脱空的相互影响，也从反面说明了传力杆钢筋对于接缝传荷能力的重要性。由于接缝传荷能力偏低，造成路面应力不能有限的扩散而过分集中，加剧了接缝破损，错台等病害的发生。 （3）水泥砼路面板底脱空 水泥砼路面板底脱空改变了砼板的受力状况，是造成水泥砼路面板产生早期断裂的主要原因之一。因此水泥砼路面板底脱空状况也是评定路面结构承载能力的重要指标，本调查利用路用探地雷达