铺面工程学（第2版）-设计指标解析

1.损坏分析

本书9.4.1节中讨论了混凝土路面的常见损坏类型，可以看出这些损坏大体可以分为四类，即断裂类、变形类、接缝损坏类和表面损坏类。断裂类损坏又分为横向裂缝、纵向裂缝、角隅裂缝、交叉裂缝和D裂缝。除D裂缝外，皆因混凝土板内应力（荷载、温度应力）超过混凝土强度的缘故，严重时，多条裂缝交叉从而形成破碎板。出现过大应力的原因是多方面的，诸如板的厚度太小或轮载太大、板的平面尺寸太大、地基不均匀沉降或过量塑性变形使得板底失去支承以及施工养生期间收缩应力过大等。断裂的出现，不仅破坏了板的结构整体性，而且说明混凝土板的疲劳强度已经逐渐低于板内的应力，路面结构丧失了大部分乃至全部的承载能力，此情况下其使用性能通常将迅速恶化。故混凝土板的断裂可以看作是路面结构破坏的临界状态。所以，设计时需要控制路面结构的应力，使其在使用年限内不超过混凝土板的疲劳强度。

变形类损坏包括唧泥、脱空、错台、拱起和沉陷等。唧泥、脱空和错台（以及由此造成的断裂）虽然与荷载的重复作用有关，但主要是基层中细料含量多、不耐冲刷的结果，对此可以通过基层材料设计予以解决。拱起是膨胀受阻失稳的结果，可以通过设置有效的胀缝予以解决。沉陷则是基础自身的原因或混凝土面板开裂、渗水造成的基层或基础的问题。所以，混凝土路面设计方法中一般尚未采用力学指标对变形类损坏进行控制。

接缝损坏不是路面结构的整体性问题。表面损坏主要由材料设计不当或施工不当引起，所以设计方法中也不需要采用力学指标进行专门的控制。(www.xing528.com)

2.设计指标

从上面的分析可知，水泥混凝土路面结构的整体性损坏形式主要为断裂。在路面的基层、基础、材料和排水设计均合理的情况下，路面的结构性损坏主要是荷载、温度应力重复作用引起的混凝土面板和/或半刚性基层的疲劳开裂。所以，我国水泥混凝土路面结构的设计指标是混凝土板底面和/或半刚性基层底面的拉应力（荷载应力和温度应力），其他原因造成的面板断裂可以通过材料设计、构造设计和施工控制等手段予以解决。