行業(yè)資訊
公路路線設(shè)計規(guī)范2016
1 總則
1．0．1 為適應(yīng)交通運輸發(fā)展和公路建設(shè)的需要，提高水泥混凝土路面的設(shè)計質(zhì)量和技術(shù) 水平，保證工程安全可靠、經(jīng)濟合理，制定本規(guī)范。
1．0．2 本規(guī)范適用于新建和改建公路和水泥混凝土路面設(shè)計。
1．0．3 水泥混凝土路面設(shè)計方案，應(yīng)根據(jù)公路的使用任務(wù)、性質(zhì)和要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂睢⑺摹⑼临|(zhì)、材料、施工技術(shù)、實踐經(jīng)驗以及環(huán)境保護要求等，通過技術(shù)經(jīng)濟分析確定。水泥混凝土路面設(shè)計應(yīng)包括結(jié)構(gòu)組合、材料組成、接縫構(gòu)造和鋼筋配制等。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定的安全等級和目標(biāo)可靠度，承受預(yù)期的荷載作用，并同所處的自然環(huán)境相適應(yīng)，滿足預(yù)定的使用性能要求。
1．0．4 水泥混凝土路面設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2 術(shù)語、符號
2．1 術(shù)語
2．1．1 水泥混凝土路面cement concrete pavement
以水泥混凝土做面層（配筋或不配筋）的路面，亦稱剛性路面。
2．1．2 普通混凝土路面plain concrete pavement
除接縫區(qū)和局部范圍外面層內(nèi)均不配筋的水泥混凝土路面，亦稱素混凝土路面。
2．1．3 鋼筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement
面層內(nèi)配置縱、橫向鋼筋或鋼筋網(wǎng)并設(shè)接縫的水泥混凝土路面。
2．1．4 連續(xù)配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement
面層內(nèi)配置縱向連續(xù)鋼筋和橫向鋼筋，橫向不設(shè)縮縫的水泥混凝土路面。
2．1．5 鋼纖維混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement
在混凝土面層中摻入鋼纖維的水泥混凝土路面。
2．1．6 復(fù)合式路面composite pavement
面層由兩層不同類型和的結(jié)構(gòu)層復(fù)合而成的路面。
2．1．7 水泥混凝土預(yù)制塊路面concrete block pavement
面層由水泥混凝土預(yù)制塊鋪砌成的路面。
2．1．8 碾壓混凝土 roller compected concrete
采用振動碾壓成型的水泥混凝土。
2．1．9 貧混凝土 lean concrete
水泥用量較低的水泥混凝土。
2．1．10 設(shè)計基準(zhǔn)期限 design reference period
計算路面結(jié)構(gòu)可靠度時，考慮各項基本度量與時間關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時間。
2．1．11 安全等級safety classes
根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的重要性和破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度而劃分的設(shè)計等級。
2．1．12 可靠度reliability
路面結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的概率。
2．1．13 目標(biāo)可靠度objective reliability
作為設(shè)計依據(jù)的可靠度。
2．1．14 可靠指標(biāo)reliability index
度量路面結(jié)構(gòu)可靠性的一種數(shù)量指標(biāo)。
2．1．15 目標(biāo)可靠指標(biāo)objective reliability index
作為設(shè)計依據(jù)的可靠指標(biāo)。
2．1．16 可靠度系數(shù)reliability coefficient
為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度，而在極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式中采用的單 一綜合系數(shù)。
2．2 符號
2．2．1 作用及作用效應(yīng)符號
Ne——設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)
Ns——標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)
P——軸載
Ps——標(biāo)準(zhǔn)軸載
——彎沉
εs h——干縮應(yīng)變
ζp r——荷載疲勞應(yīng)力
ζp s——標(biāo)準(zhǔn)軸載的引力
ζs——鋼筋應(yīng)力
ζt m——最大時的溫度翹曲應(yīng)力 ζt r——疲勞應(yīng)力
2．2．2 設(shè)計參數(shù)和計算系數(shù)符號 Bx——溫度應(yīng)力系數(shù)
Cv——變異系數(shù)
Cx——溫度翹曲應(yīng)力系數(shù)
gr ——交通量年平均增長率
k c——綜合影響系數(shù)
k f——疲勞應(yīng)力系數(shù)
k j——接縫傳荷系數(shù)
k p——軸載當(dāng)量換算系數(shù)
k r——接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) k s——粘結(jié)剛度系數(shù)
k t——溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)
k u——層間結(jié)合系數(shù)
p——概率或頻率
Tg——混凝土面層最大 αc——混凝土線膨脹系數(shù)
αs——鋼筋線膨脹系數(shù)
γr——可靠度系數(shù)
δi——軸-輪型系數(shù)
η——車輛輪跡橫向分布系數(shù)
λc——混凝土溫縮應(yīng)力系數(shù)
λs t——鋼筋溫度應(yīng)力系數(shù)
λb——裂縫寬度系數(shù)
μ——面層與基層之間的摩阻系數(shù) ρ——配筋率
ρf——鋼
φ——鋼筋剛度貢獻率
2．2．3 幾何參數(shù)符號
A s——鋼筋面積
bj ——裂縫縫隙寬度
d f ——鋼纖維直徑
d s——鋼筋直徑
h——結(jié)構(gòu)層厚度
——鋼纖維長度
——面層板長度
Ld——裂縫間距
2．2．4 材料性能和混凝土板抗力符號 D——面層的彎曲剛度
Dg——雙層混凝土面層的總彎曲剛度
E——土基或基、墊導(dǎo)線材料模量
Ec——水泥混凝土的彎拉彈性模量
Es——鋼筋的彈性模量
Et——基層頂面當(dāng)量模量
fr ——混凝土彎拉強度
fr m——混凝土配合比設(shè)計強度
fs p ——混凝土劈裂強度
fs y ——鋼筋屈服強度
ft ——混凝土抗拉強度
r——混凝土面層的相對剛度半徑
3 設(shè)計依據(jù)
3．0．1 各級公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全等級及相應(yīng)的設(shè)計基準(zhǔn)期、目標(biāo)可靠指 標(biāo)和目標(biāo)可靠度，應(yīng)符合表3 .0 .1的規(guī)定。各安全等級路面的材料性能和結(jié)構(gòu)尺 寸參數(shù)的變異水平等級，宜按表3 .0 1的建議選用。
表 3。0。1 可靠度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
公路技術(shù)等級 高速公路 一級公路 二級公路 三、四級公路
安全等級 一級 二級 三級 四級
設(shè)計基準(zhǔn)期（a） 30 30 20 20
目標(biāo)可靠度（％） 95 90 85 80
目標(biāo)可靠指標(biāo) 1.64 1.28 1.04 0.84
變異水平等級 低 低～中 中 中～高
3．0．2 材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平分為低、中和高三級。各變異水平等級主要
設(shè)計參數(shù)的變異系數(shù)變化范圍，應(yīng)符合表3 .0 .2的規(guī)定。
表3。0。2變異系數(shù)cv的變化范圍
變異水平等級 低 中 高
水泥混凝土彎拉強度、彎拉彈性模量 cv ≤ 0.10 0.10 ＜ cv ≤ 0.15 0.15 ＜cv≤0.20
基層頂面當(dāng)量回彈模量 cv ≤ 0.25 0.25 ＜ cv ≤ 0.35 0.35＜cv≤0.55
水泥混凝土面層厚度 cv ≤ 0.04 0.04 ＜ cv ≤ 0.06 0.06＜cv≤0.08
3．0．3 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞作為 設(shè)計的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用式（3 .0 .3）。
（3 .0 .3）
式中：
γ r——可靠度系數(shù)，依據(jù)所選目標(biāo)可靠度及變異水平等級按表3 .0 3確定；
ζp r——行車荷載疲勞應(yīng)力（Mpa），計算方法見附錄B.1；
ζt r——溫度梯度疲勞應(yīng)力（Mpa），計算方法見符錄B.2；
fr——水泥混凝土彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（Mpa），見3. 0. 6條。
表 3。0。3 可靠度系數(shù)
變異水平等級 目標(biāo)可靠度（％）
95 90 85 80
低 1.20～1.33 1.09～1.16 1.04～1.08 —
中 1.33～1.50 1.16～1.23 1.08～1.13 1.04～1.07
高 — 1.23～1.33 1.13～1.18 1.07～1.11
注：變異系數(shù)在表3 .0 .2所示的變化范圍的下限時，可靠度系數(shù)取低值；上限時，取高值。 3．0．4 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計以100KN的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸- 輪型和軸載的作用次數(shù)，按式（3 .0 4-1）換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。
（3.0.4-1）
(3.0.4-2 )
或 (3.0.4-3 )
或 (3.0.4-4 )
式中：
Ns——100KN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；
Pi——單軸-單輪、單軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型 級軸載的總重（KN）；
——軸型和軸載級位數(shù)；
——各類軸型 級軸載的作用次數(shù)；
——軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組時， =1；單軸-單輪時，按式（3.0.4-2）計算；雙 軸-雙輪組時，按式（3.0.4-3）計算;三軸-雙輪組時,按式(3.0.4-4)計算。
3．0．5 水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計車道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載 累計作用次數(shù)分為4級，分級范圍如表3.0.5。
表 3。0。5 交通分級
交通等級 特重 重 中等 輕
設(shè)計車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)Ne（104） ＞2000 100～2000 3～100 ＜3
注：交通調(diào)查和分析及Ne計算，參照本規(guī)范附錄A。
3．0．6 水泥混凝土的強度以28d齡期的彎拉強度控制。當(dāng)混凝土澆筑后90d內(nèi)不開放 交通時，可采用90d齡期的彎拉強度。各交通等級要求的混凝土彎拉強度標(biāo)準(zhǔn) 值不得低于表3。0。6的規(guī)定。
表3。0。6 混凝土彎拉
交通等級 特重 重 中等 輕
水泥混凝土的彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（Mpa） 5.0 5.0 4.5 4.0
鋼纖維混凝土的彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（Mpa） 6.0 6.0 5.5 5.0
3．0．7 在季節(jié)性冰凍地區(qū)，路面的總厚度不應(yīng)小于表3.0.7規(guī)定的最小防凍厚度。
表3.0.7 水泥混凝土路面最小防凍厚度（m）
路基干濕類型 路基土質(zhì) 當(dāng)?shù)刈畲蟊鶅錾疃龋╩）
0.50～1.00 1.01～1.50 1.50～2.00 ＞2.00
中濕路基 低、中、高液限粘土 0.30～0.50 0.40～0.60 0.50～0.70 0.60～0.95 粉土，粉質(zhì)低、中液限粘土 0.40～0.60 0.50～0.70 0.60～0.85 0.70～1.10
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