第二篇 第4章 刚性路面幻灯片.pptVIP

道 路 工 程; 通过本次课的学习，应掌握刚性路面的特点及其常见的损坏现象，刚性路面接缝设计；熟悉刚性路面的结构组合，引起路基不均匀支承的因素及其改善措施。; 刚性路面即指水泥混凝土路面，主要包括素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、碾压式混凝土、钢纤维混凝土等面层板与基（垫）层所组成的路面结构。 ; 广泛采用的刚性路面是就地浇筑的素混凝土路面——简称混凝土路面。 这种路面是以水泥与水合成的水泥浆为结合料、碎（砾）石为骨料、砂为填充料，按适当的配合比例，经拌和、摊铺、振捣、整平和养生而筑成，除了在接缝区和局部范围（边缘和角隅）以外，不再配置钢筋的混凝土路面。;§4-1 刚性路面的特点、损坏现象和结构组合 一、刚性路面的特点 （一）优点 1．强度高、刚度大、耐久性好 混凝土路面具有较高的抗压、抗弯拉和抗磨耗强度。因此，具有很好的承载能力和扩散荷载的能力，而且耐久性好，一般可以使用20～30年以上。 2．稳定性好 环境中温度和湿度对水泥混凝土路面的力学强度的影响较小。因此，其热稳定性、水稳定性和时间稳定性好。尤其是强度将随时间而逐渐增高，而不会出现“老化”现象。;3．平整度和粗糙度较好 尽管路表面有接缝，但是起伏变化较小，基本上能满足汽车行驶的平整性要求；路表面经过拉毛或轧槽处理，能够为路面提供了一定的粗糙度。 4．养护费用少、运输成本低 水泥混凝土路面坚固耐久，经常性的养护维修工作量小、费用低。而且由于行车阻力小、消耗低，运输成本低。 5．水泥混凝土路面色泽鲜明，能见度好，有利于夜间行车。;（二）缺点 1．有接缝 混凝土面板为了适应热胀冷缩的需要，必须设置接缝，而在接缝设置之后带来一系列问题： （1）接缝是路面的薄弱点，如果处理不当，容易导致板边和板角破坏。 （2）接缝增加了施工和养护作业的复杂性。 （3）接缝易引起行车跳动，影响行车的舒适性。 2．竣工后不能立即开放交通 施工结束后至少要经过15～20天的湿治养生，才能开放交通。;3．挖掘和修补困难 路面破坏后，挖掘和修补工作相当困难，而且影响交通严重。对于地下管线的维修也有非常大的难度。 4．阳光下反光太强 水泥混凝土路面反光强烈，在阳光下行车使驾驶人员产生很明显的刺目感觉。;二、水泥混凝土路面的损坏现象 1．断裂 当混凝土路面板内产生的应力超过混凝土强度时，面板将出现横向或纵向的断裂裂缝，以及角隅处的折断裂缝。 原因：应力过大，板体太薄，板尺寸太大；混凝土板原材料、级配、施工不良；地基塑性变形过量，使板底失去支撑等。;2．碎裂 出现在横向接缝（主要是胀缝）两侧数十厘米的范围内。 主要原因是由于胀缝内的滑动传力杆排列不正或不能滑动、或缝隙内嵌入坚硬碎屑等，使混凝土在膨胀时受到较大的挤压力而碎裂。;3．唧泥 汽车行至接缝处时，缝内溅出稀泥的现象称为唧泥。 原因是水分沿缝隙下渗而积聚在局部脱空的板下，在重轮载的作用下，积水变为有压水同基层内浸湿的细集料搅混成悬液，并沿接缝喷溅而出。而唧泥出现后，促使面层板的边缘和角隅部分逐渐失去支撑，最终导致断裂。;4．错台 横向接缝或裂缝两侧的面板端部出现的竖向相对位移称错台。 错台的出现降低了行车的平稳性和舒适性。;5．拱起 混凝土路面面板在热膨胀受到约束时，某一接缝两侧的数块板突然出现向上的屈曲失稳现象称拱起。 主要原因：主要是填料失效，让硬物落入接缝，致使面板变形受限。; 此外，还有一些非结构性的损坏，如：剥落、纹裂、磨光、麻面等损坏现象。;三、刚性路面的工作特性 刚性路面强度高、板体性好，在荷载作用下产生的变形小，路面板通常处于弹性工作状态；同时由于混凝土路面板体在荷载作用下产生的挠度小，其下地基所产生的变形也小，同样可被视为弹性。 因此，水泥混凝土路面可以看成是被支承在弹性地基上的弹性薄板。 ;1．在车轮荷载作用下 当荷载作用于板中时，板的顶面会出现压应力，而板的底面会产生拉应力；当荷载作用于板角时，板的底面会出现压应力，而板顶面则会出现弯拉应力。 2．在自然因素作用下 水泥混凝土路面在温度和湿度的作用下，板内会产生内应力。;四、结构层的组合 水泥混凝土路面的结构层一般由：水泥混凝土面板、基层、垫层（不良地质水文条件下）和土基组成。 1．水泥混凝土面板 面层板断面一般采用等厚度形式，最小厚度为18cm；路面板宽度一般按每车道宽，不大于4.5m；路面板长度一般采用4～5m，最长不超过6m。;;2．基层 要求基层平整、坚实，具有抗变形能力强、整体性好、透水性小和耐冲刷的性能。 （1）采用整体性好（具有较高弹性模量）的材料修筑基层，可保障混凝