道路工程中水泥混凝土路面结构设计,本论文为您写道路工程毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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【摘 要】国内道路施工中,其结构设计中水泥混凝土路面十分常见,具有强度高、承载作用强、寿命长、养护便捷的优势,从国内长期发展状况分析可看出,车流量、载重量增加速度较快,带动了道路路面容易发生断裂等 现象,引起实际道路使用寿命低于设计状况,需要引起重视.本文对道路工程的路面结构设计进行了探讨,旨在为工程实践提供一定的理论基础.
【关键词】道路工程；水泥混凝土；路面结构设计；施工质量
交通运输行业快速发展,对应国内道路工程结构设计越发关键.工程一般选择水泥混凝土路面进行设计,路面长期处于自然环境影响下,受恶劣天气、车辆重载荷作用,外界冲刷、磨损等状况导致路面的使用寿命和设计寿命差异较大,为了保证通车安全性,后期维修、改造成本相对较高.因此,需要加强水泥耐久性考虑,保证道路质量满足基本要求,充分实现对材料、结构的优化设计是当下主要任务.
1.水泥混凝土路面损坏状况和结构设计概述
1.1损坏状况分析
第一、断裂,路面承载负荷过高,引起混凝土强度超过预期设计上限,将会导致明显的纵向、横向拉断裂缝,若裂缝严重将会形成面板碎裂的现象.该状况的起因为：板体过薄、载重过大或者路面使用频率偏高,板体的平面尺寸过高或者温度应力偏大等原因,进而导致地基发生沉降引起板底支撑效果下降,此外,施工养护环节收缩应力过高、混凝土强度低于设计标准等均会引起断裂现象.
第二、拱起,混凝土路面的面板在膨胀作用下,阻力作用引起接缝位置的板体向上拱起.起因：板体收缩时缝隙过高引起；缝隙填充料失效,热压应力作用导致的拱起,进而出现纵向失稳状况.一般采取膨胀效果偏大的石料,如硅质岩石可避免板块上拱的状况.
第三、错台,接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位移.原因：横缝处传荷能力不足,车轮经过时相邻板端部会出现挠度差,使沿缝隙下渗的水带着基层被冲蚀的碎屑向后方板下运动.把该板抬起胀缝下部填缝板和上部缝槽未能对齐.或胀缝两侧混凝土壁面不垂直,使缝旁两板在伸胀持压过程中,会上下错位而形成错台.当交通量或地基承载力在横向各块板之间不一致时,纵缝也会产生错台现象.错台的出现,降低了行车的平稳性和舒适性.
1.2路面结构设计说明
国家对水泥混凝土路面的设计中规定,面板的疲劳断裂为主要判定形式.结构可靠度：规定时间范围内,路表状态、使用性能均满足预期目标.
路面结构几何设计中的要求,面层类型,一般选择普通混凝土进行接缝施工,平面尺寸偏大、形状存在不规则性状况下,结构下需要埋设地下设施,高填方、软土地基、填挖交界段的路基有可能产生不均匀沉降时.应采用设置接缝的钢筋混凝土面层,一般二级及二级以下公路采用碾压混凝土面层.面层厚度的要求： 、四级公路厚度需要根据交通量进行考虑,分为低于23cm、低于20cm,如农村公路的水泥混凝土面层厚度为18cm.基层：基层需要具有均匀性、承载稳定性的特点,避免错台等现象的发生,充分延长使用寿命,保证整体刚度、强度、稳定性满足规范要求,一般基层宽度需要比面板多出25-35cm.底基层：该部分和面层、基层共同实现对车辆载荷的支撑,材料强度相比于基层略低.基层、底基层可根据交通通行要求进行层数的选择,一般为一层、两层.
2.低噪音水泥混凝土路面的设计
当下,随着社会大众环保意识的增强,低噪音路面逐渐成为关注焦点.社会大众开展轮胎、路面噪音的关系分析,目的在于提高路面的性能.针对国内外道桥工程的施工案例分析,结果表明水泥混凝土路面施工拉毛环节中,避免均匀弹簧钢齿的应用较为合理,原因在于该钢齿声音频率和沟槽和车轮摩擦噪音大体一致.研究分析表明,同一时间,不同频率的噪音将会形成一定的抵消作用,可降低整体噪音.此外,还可借助国外降噪的设计方法：第一、为打破同一频率的噪声,使用无规律的、间距不等的叉形彈簧钢齿进行拉毛.以120km/h的车速测试,该路面噪音比起造价高昂、品质优良的沥青混凝土路面稍高,但比传统水泥混凝土路面噪音低得多.第二、铺露石面层,薄层厚度以5cm为宜.露石面层应选取耐磨指数较高的石料.同样以120km/h车速测试,此路面的噪音比沥青混凝土路面的噪音还要低3 4dB.这一成果在英国、芬兰、德国等国家都得到了广泛的应用.
双层水泥混凝土的摊铺技术较为关键,摊铺机应用中,配套水泥混凝土可充分满足“湿对湿”配比和混凝土厚度要求.即前半部分铺一定厚度的常规水泥混凝土,后半部分在其表面再加铺单一粒径的露石面层.
3.路面设计的可靠度分析
道桥设计中,安全等级一般分为三个级别.低变异水平等级状况下,需要对面层进行厚度的增加：高变异水平等级状况下可对面层厚度进行下调处理.设计中需要综合经济、技术要求,保证变异水平等级的合理性.高速公路路面的设计中,为了提高车辆通行舒适度,一般不建议降低变异水平的等级.结构设计环节中,需要根据设计参数、变异系数及变异系数的变化规律等进行可靠度系数的选择,提高整体目标控制的可靠度.可靠度的选择中,需要考虑结构设计、经济相关度要求等要素.一般路面初期设计的费用成本较高,后期养护费用低：反之目标可靠度下调状况下,初期投资成本有所下调,但养护费用相对较高.现阶段,工程中一般采取“校准法”对可靠度进行确立.该方法根据已有规范要求对路面进行隐蔽可靠度分析,进而制定目标可靠度.在原有路桥设计的基础之上,提高可靠度的合理性、一致性,实现良好的经济目标.
结语：
道桥工程设计中,结构设计的重要性较高,需要引起业内学者的关注.结合国内外先进经验、成功案例进行分析,保证道桥工程路面的科学性、合理性.避免路面结构恶化过于严重的状况,提高耐久性、稳固性要素的设计分析,保证交通运行的通畅度不受 影响.
结论：适合不知如何写道路工程方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于道路与桥梁工程论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
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