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1、J T G 中华人民共和国行业标准 J T G D 4 0 -2 0 0 2 公路水泥混凝土路面设计规范 S p e c i f i c a ti o n s o f C e m e n t C o n c r e t e P a v e m e n t D e s i g n f o r H i g h w a y 2 0 0 2 - 1 2 - 0 4 发布 2 0 0 3 - 0 6 - 0 1实施 中华人民共和国交通部发布 目次 目次 1 总则 。 1 2 术语、 符号 2 2 . 1 术语 2 2 . 2 符号 4 3 设计依据 6 4 结构组合设计 9 4 . 1 路基 9 4 .
2、 2 垫层 9 4 . 3 基层 1 0 4 . 4 面层 1 1 4 . 5 路肩 1 3 4 . 6 路面排水 1 3 5 接缝设计 巧 5 . 1 纵向接缝 巧 5 . 2 横向接缝 1 6 5 .3 交叉口 接 缝 布 设 19 5 . 4 端部处理 1 9 5 . 5 接缝填封材料 2 3 6 面层配筋 设计 2 4 6 . 1 特殊部位配筋 . 2 4 6 . 2 钢筋混凝土面层配筋 2 6 6 . 3 连续配筋混凝土面层配筋 2 7 7 材料组成要求及性质参数 2 8 7 . 1 垫层材料 。 2 8 7 . 2 基层材料 2 8 7 . 3 面层材料 2 9 7 . 4 材料性
3、质参数 3 0 8 加铺层结构设计 3 1 8 . 1 一般规定 3 1 8 . 2 路面损坏状况调查评定 3 1 公路水泥混凝土路面设计规范( J T G 90- 2 0 0 2 ) 8 . 3 接缝传荷能力和板底脱空状况调查评定 3 2 8 . 4 旧混凝土路面结构参数调查 3 2 8 . 5 分离式混凝土加铺层结构设计 3 4 8 . 6 结合式混凝土加铺层结构设计 3 4 8 . 7 沥青加铺层结构设计 3 5 附录A 交通分析 3 6 A . 1交 通 调 查 与 分 析 . .3 6 A . 2 轴载调查与分析 3 6 附录 B 混凝土板应力分析及厚度计算流程 3 9 B . 1
4、荷载应力 分析 3 9 B . 2 温度应力分析 4 1 B . 3 混凝土板厚度计算流程 4 2 附录 C 双层混凝土板应力分析 4 4 C . 1 荷载应力分析 4 4 C . 2 温度应力分析 4 5 附录 D 有沥青上面层的混凝土板应力分析 4 7 D . 1荷 载 应 力 分析 . . . . . 4 7 D . 2 温 度 应 力 分 析 . . . 4 7 附录 E 连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 4 9 附录 F 材料参数经验参考值 5 2 F . 1 中湿路基路床顶面回弹模量经验参考值范围 5 2 F . 2 垫层和基层材料回弹模量经验参考值范围 5 2 F . 3 水泥混凝
5、土弯拉弹性模量经验参考值 5 3 F . 4 钢筋强度和弹性模量经验参考值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 F . 5 连续配筋混凝土纵向配 筋率计 算参数经验参考值 5 3 本规范用词说明 5 4 附 件 公路水泥混凝土路面设计规范 ) ( J T G D 4 0 -2 0 0 2 ) 条文说明 5 5 1 总则 5 7 2 术语、 符号 5 8 3 设计依据 5 9 4 结构组合设计 6 2 5 接缝设计
6、 6 7 6 面 层配筋设计 7 0 7 材料组成要求及性质参数 ， 7 1 8 加铺层结构设计 7 2 附录A 交 通 分 析 ， 7 8 附录 B 混凝土板应力分析及厚度计算流程 7 9 次一 目一 84899295 附录 C 附录 D 附录E 附 录 F 双层混凝土板应力分析 有沥青上面层的混凝土板应力分析 连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 材料参数经验参考值 总 则 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 设计质量和技 术水平， 保证工程安全可靠、 经济合理 ， 制定本规范。 1. 0. 2本规范适用于新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。
7、 0 . 3 水泥混凝土路面设计方案， 应根据公路的 使用任务、 性质和要求， 结合当地气 候、 水文 、 土质、 材料、 施工技术、 实践经验 以及环境保护要求等， 通过技术经济 分析确定。水泥混凝土路面设计应包括结构组合、 材料组成、 接缝构造和钢筋 配置等。水泥混凝土路面结构应按规定的安全等级和目标可靠度， 承受预期的 交通荷载 作用， 并同 所处的自 然环境相适应， 满足预 定的 使用性能要求。 0 . 4 水泥混凝土路面设计除应符合本规范外 ， 尚应符合国家现行有关标准的规定。 公路水泥混凝土路面设计规范( .r T G D 4 0 -2 0 0 2 ) 2 术语、 符号 2 . 1
8、 术语 2 . 1 . 1 水 泥 混 凝土 路面c e m e n t c o n c re te p a v e m e n t 以水泥混凝土做面层( 配筋或不配筋) 的路面， 亦称刚性路面。 2 . 1 . 2 普通混凝土路面p l a i n c o n c r e t e p a v e m e n t 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， 亦称素混凝土路 面 2 . 1 一 3 钢筋混凝土路面j o i n t e d r e i n f o r c e d c o n c re t e p a v e m e n t 面层内配置纵、 横向钢筋或钢筋网并设接缝的
9、水泥混凝土路面。 2 . 1 . 4 连续配筋混 凝土路面 c o n t i n u o u s r e i n f o r c e d c o n c r e t e p a v e m e n t 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 s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e p a v e m e n t 在混凝土面层中掺人钢纤维的水泥混凝土路面。 2 . 1 . 6 复合 式路面 c o m p o s i t e p a v e m e n t 面
10、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 . ， 水泥 混凝土预制块路面。 o n c r e te b lo c k p a v e m e n t 面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。 2一 术语、 符号 2 . 1 . 8 碾压混凝土 ro l l e r c o m p a c t e d c o n c r e t e 采用振动碾压成型的水泥混凝土。 2 . 1 . ， 贫混凝土 l e a n c o n c r e t e 水泥用量较低的水泥混凝土。 2 . 1 . 1 0 设计基准期 d e s i g n re f e r e n c e p e r
11、 i o d 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。 2 . 1 . 1 1 安全等级 。 a f e ty c l a s s e s 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 . 1 2 可靠度 r e l i a b i l i t y 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。 2 . 1 . 1 3 H 标可靠度 。 b j e c t i v e r e l i a b i l i ty 作为设计依据的可靠度。 2 . 1 . 1 4 可靠指标 r e l i a b i l i t y i
12、 n d e x 度量路面结构可靠性的一种数量指标。 2 . 1 . 1 5 目 标可靠指标 o b j e c t i v e r e li a b i l i ty i n d e x 作为设计依据的可靠指标。 2 . 1 . 1 6 可靠度系数 r e l i a b i l ity c o e ffi c i e n t 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。 公路水泥混凝土路面设计规范( J T G n a o -2 0 0 2 1 2 . 2 符号 2 . 2 . 1 作用及作用效应符号 N Q 设计基准期内 标准轴载累 计作用次数
13、 N , 标准轴载的 作用次数 尸 轴载 P ,. 标准轴载 ， 弯沉 E A 干缩应变 u p , 荷载疲劳应力 a m 标准轴载的 应力 I -钢 筋应力 (7 1. 最大温度梯度时的温度翘曲应力 (7 1 1 -温度梯度疲劳应力 2 . 2 . 2 设计参数和 计算系数符号 B x 温度应力系数 C 变异系数 C 温度翘曲应力系数 g , 交通量年 平均增长率 k , 综合影响系数 kj 荷载 疲劳 应 力 系 数 k ; 接缝传荷系 数 k p 轴 载 当 量 换 算系 数 k , 接缝传荷能力的应力折减系数 k , 粘结刚度系 数 k ,温度疲劳应力系 数 k 层间结合系数 P -
14、概率或频率 T g混 凝 土面 层最 大 温 度 梯 度 a , -混凝土线膨胀系 数 a , 钢筋 线膨胀系数 4一 术语、 符号 r , 可靠度系数 S ;轴一 轮型系数 7 车 辆 轮 迹 横向 分 布 系 数 A - 混凝土温缩应力系数 几 、 钢 筋堤 度 应 力 系 数 A h裂缝宽度系数 h 面 层与 基层 之间 的 摩阻 系 数 P配 筋率 P f 一 钢 纤 维 体积 率 华 钢筋刚 度贡献率 2 . 2 . 3 几何参数符号 A s -钢筋面积 b ; 裂缝缝隙宽度 d j 钢纤维直径 d , 钢筋直径 h 结构层厚度 i f钢纤维长度 2 面 层板长度 L , 裂缝间距
15、2 . 2 . 4 材料性能和混凝土板抗力符号 D 面层的弯曲刚度 D g 双 层 混 凝 土面 层 的 总 弯曲 刚 度 E 土基或基、 垫层材料回弹模量 E 水泥混凝土的弯 拉弹性模量 E s 钢筋的弹性模量 E r 基层顶面当量回弹模量 f混凝土弯拉强度 f l . - 混凝土配合比 设计强度 f l, 混凝土劈裂强度 fl钢筋屈服强度 关 混凝土抗拉强度 r混凝土面层的相对刚度半径 公路水泥混凝土路面设计规范( .1T G D 4 0 -2 0 0 2 ) 3 设计依据 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 指标和目 标可靠
16、度， 应符合表3 . 0 . 1 的规定。 各安全等级路面的材料性能和结 构尺寸参数的变异水平等级， 宜按表 3 . 0 . 1 的建议选用。 表 3 . 0 . 1 可靠度设计标准 公路技术等级 高速公路一级公路二级公路三、 四级公路 安全等级一 级二 级三 级四级 设计基准期( a ) 3 03 02 02 0 目 标可靠度( %) 9 59 08 58 0 目标可靠指标 1 . 6 41 . 2 8l . 以0 . 8 4 变异水平等级低低 一中中中一 高 3 . 0 . 2 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
17、合表3 . 0 . 2 的规定。 表3 . 0 . 2 变异系数c ， 的变化范围 变异水平等级低中高 水泥混凝土弯拉强度、 弯拉弹性模量 C , ! 5 0 . 1 0 0 . 1 0 2 1 拭 幻 i i 妇 r -2 M 喊 】 3 1 00 注: 交通调查和分析及 N e 计算， 参照本规范附录 A o 公 路 水 泥 混 凝 土 路 面 设 计 规 范 BY ; rbo - z o 0 2 ) 3. 0. 6水泥混凝土的强度以 2 8 d龄期的弯拉强度控制。当混凝土浇筑后 9 0 d内不开 放交 通时， 可采用9 0 d 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
18、低于表3 . 0 . 6的规定。 表3 . 0 . 6 混凝土弯拉强度标准值 交 通 等 级特重重 中等 轻 水泥混凝土的弯拉强度标准值( MP a ) 5. 05 . 04. 54. 0 钢纤维混凝土的弯拉强度标准值( MP a ) 6. 06. 05. 55. 0 3 . 0 . 7 在季节性冰冻地区， 路面的总厚度不应小于表 3 . 0 . 7 规定的最小防冻厚度。 表3 . 0 . 7 水泥混凝土路面最小防冻厚度( m ) 注: 冻深小或填方路段， 或者基、 垫层为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， 或者基、 垫层为隔温性能稍差的材料， 应采用高值;
19、 冻深小于 0 . 5 0 M的地区， 一般不考虑结构层防冻厚度。 3 .0 . 8 水 泥 混 凝 土面 层的 最大 温 度 梯度 标准 值 乓 ， 可 按 照 公路 所在 地的 公 路自 然区 划按表 3 . 0 . 8 选用。 表3 . 0 . 8 最 大 温 度 梯 度 标 准 值几 公路自然区划n, vi t w , viVI I 最大温度梯度( ti .) 8 3 一8 89 0 -9 58 6 -9 29 3- 9 8 注: 海拔高时， 取高值; 湿度大时， 取低值 结构组合设计 4 结构组合设计 4 . 1 路基 4 . 1 . 1 路基应稳定、 密实、 均 质， 对路面 结构提供均匀的支承。 4 . 1 . 2 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 二级以下公路的 上路床填料; 高液限粉土及塑性指数大于1 6 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进行改善。