混凝土预制块体路面在农村公路中的应用研究

发布时间：2019-10-29 04:36

【摘要】：混凝土预制块体路面具有结构强度高、耐久性好、工程造价低等优点,适用于在建设资金缺乏的农村公路中使用。本文通过室内外试验及理论分析,对水泥混凝土预制块体路面进行研究。本文在分析国内外相关成果的基础上,结合现有的路面结构设计方法,提出了适合于农村公路的路面结构设计的等效厚度法,并以试验路段为例,给出了混凝土预制块体路面结构设计算例。分析了不同块体尺寸及铺筑形式对路面结构承载能力的影响,结合路面施工工艺及混凝土块体的预制方法,提出适合于农村公路的块体尺寸为20cm×10cm×10cm的矩形块体,主要的铺筑形式为顺块或侧块铺筑、人字式铺筑。提出块体混凝土配合比设计按照普通混凝土配合比设计方法进行,并给出了预制块体的质量检验标准。通过实体工程,提出了块体混凝土路面施工质量控制要点、质量检验标准及常见病害维护处理措施。对比分析了沥青路面、水泥混凝土路面及混凝土预制块体路面的建设成本,在满足相同路面结构要求的前提下,混凝土预制块体路面每公里可节约10～15万元,具有较大的经济优势。研究成果表明,混凝土预制块体路面结构及性能满足我国农村公路的要求,具有造价低、维护方便、修复简单快捷等优点,适合在我国农村公路建设中应用推广。
【图文】：

示意图,路面典型结构,混凝土预制块,示意图

包括预制块体层、垫砂层、基层、路基和边缘约束等典型结构层，如图2-1所示。、^边缘约束基层I “^/图2-1混凝土预制块体路面典型结构示意图目前，由于各个国家和地区的工程背景、试验方法等因素的不同，，导致国内外关于混凝土预制块铺面的研究存在诸多的差异，以至于建立起来的试验方法也较多。但是在这些试验方法之间有许多并没有明显的差别，概括起来大致可分为三种：基于弹性层理论和弹性半空间理论的方法、CBR法、有限元法[15]。(1)基于弹性层理论和弹性半空间理论的方法所谓弹性层理论法，就是将混凝土预制块简化为一个各向同性的均质弹性层次，用弹性模量￡和泊松比^1来表征其力学特性，所以在此基础上建立起来的设计方法都是大同小异的。在这类方法中用于道路设计且较为完善的有两类：等效厚度法、力学分析法，英国BPA设计方法主要用于港口铺面设计。1)等效厚度法通过对试验结果的研究发现

分布形态,轴对称,有限元模型,铺面

载作用下铺面下弯沉盆具有对称性，因而采用了含缝轴对称多层体的有限元模型分析了联锁块路面结构[18]，如图2-2所示。该模型是对平面应变模型的进一步的改进和发展，在模型中联锁块的力学性能用弹性模量E和泊松比H表示，假定接缝是没有宽度、没有厚度、只能传递剪力但有两个侧壁的薄片，垫砂层、基层、塾层和土基等符合Winkler模型，各层次均用其各自的弹性模量E和泊松比表示。该模型能够很好的反映荷载和变形的分布形态，并能够分析基层和土基中的应力应变状况。但是由于其将铺面的受力情况假定为轴对称的受力特性，与铺面实际的受力情况有一定的差距。9
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U416.2

【参考文献】