1、水泥混凝土路面构造和基本要求
(1)路基
水泥混凝土的弹性模量为2.5×104Mpa~4.0×104Mpa
有很高的刚度和扩散荷载的能力,通过面板传到路基顶面的荷载压应力值很小,一般不超过0.05Mpa。对路基强度和承载力要求不是很高。
对路基的要求:稳定性
影响因素:稳定性不足→不均匀沉陷→过大的弯拉应力→破坏
原因:填料的不均匀、湿度不均匀、膨胀土冻胀、湿软地基未达充分固结、排水设施不良、压实不足或不当,以及新老路基交接处、填挖交界处处理不当等
(2)基层和垫层
作用:防卿泥、防水、防冰冻,减小路基顶面压应力,缓和路基不均匀变形对面层的影响,为面层施工(如立侧模、运送混凝土混合料等)提供方便,提高路面结构承载能力,延长使用寿命。
基层材料:
刚性:贫混凝土,碾压混凝土等
半刚性:水泥稳定、二灰稳定、石灰稳定
柔性:沥青稳定粒料、粒料
排水基层:多孔隙水泥稳定碎石、多孔隙沥青稳定碎石
各类基层的适用范围 表1
交通等级 | 基层类型 |
特重交通 | 贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土 |
重交通 | 水泥稳定粒料或沥青稳定碎石 |
中等或轻交通 | 水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料 |
水泥混凝土路面对基层结构的要求
刚度(当量回弹模量):必须限制板的弯沉量,从而减少卿泥和错台等病害的产生。
基层顶面当量回弹模量的最低要求 表2
交通等级 | 特重 | 重 | 中等 | 轻 |
当量回弹模量(Mpa) | 120 | 100 | 80 | 60 |
防冻胀:在季节性冰冻地区,路面结构的总厚度(包括面层、基层和垫层)应占当地最大冰冻深度的一定比例,以防止或减轻路基不均匀冻胀对路面的不利影响。
混凝土路面结构防冻最小厚度 表3
路基干湿类型 | 路基土质 | 设计年限内当地最大冻深(cm) | |||
50~100 | 100~150 | 150~200 | >200 | ||
中湿路段 | 粘性土、细亚砂土 | 30~50 | 40~60 | 50~70 | 60~95 |
粉性土 | 40~60 | 50~70 | 60~85 | 70~110 | |
潮湿路段 | 粘性土、细亚砂土 | 40~60 | 50~70 | 60~90 | 75~120 |
粉性土 | 45~70 | 55~80 | 70~100 | 80~130 |
厚度:不得小于15cm,要满足基层顶面当量回弹模量要求。在季节性冰冻地区要满足抗冻层最小厚度要求,按此调节垫层厚度。
宽度:宽度应大于面层宽度,以便有足够的位置供立侧模用。较宽的基层和垫层有利于改善面层板边缘的受荷条件。通常垫层比基层每侧至少宽出25cm,或与路基同宽。基层应比混凝土面层每侧宽出20~35cm(采用小型机具或轨道式摊铺机施工),或50~60cm(采用滑模式摊铺机施工),或与路基同宽。
(3)排水和路肩
通过接缝、裂缝和外侧边缘下渗的水会积滞在路糟内,会造成路基的浸湿,基层或垫层的侵蚀,从而出现卿泥和错台等病害。
措施:可采用开级配粒料作基层(或垫层);设置过滤层;路肩下设置排水层。
路肩设置排水土工布
2、特点
(1)强度高。
(2)稳定性好。
(3)耐久性好。能使用20~40年。
(4)养护费用小,经济效益高。
(5)抗滑性能好。
(6)利于夜间行车。
但也存在以下缺点:
(1)水泥和水的需要量大。
(2)接缝较多。
(3)开放交通较迟。
(4)养护修复困难。