[发明专利]水泥混凝土路面胀缝构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种建筑施工技术领域的方法，具体是一种水泥混凝土路面胀缝构造方法。

背景技术

水泥混凝土路面在混凝土收缩效应、温度梯度昼夜温差及季节温差等因素的作用下，会产生翘曲和伸缩变形，影响道路的正常使用和安全。为避免这一情况的发生，通常选择沿道路方向设置各种类型的横向接缝。按作用的不同，一般可以分为缩缝和胀缝，其中胀缝为真缝，宽度较大，间距较大，胀缝用于释放混凝土路面由于温度变化而导致的膨胀变形，。但在实际使用过程中，由于其破坏了路面的整体性，且在接缝处会发生应力集中现象，路面板较易在接缝处发生错台和断裂等破坏。比如下沉式水泥混凝土路面，由于其建于地下土层中，避免了阳光直晒，路面温度梯度及昼夜温差均较常规路面要小，故其实际产生的膨胀压应力较一般混凝土路面还要小。而且下沉式水泥混凝土路面常处于地下水位以下，在车辆荷载的作用下，各路面板之间产生的差异沉降或不均匀变形也较常规路面要大，易导致接缝处发生错台、唧泥等不良现象。随着接缝处裂缝向上扩展延伸，地下水还会沿裂缝灌入路面，加速路面的破坏，大大缩短路面的使用寿命。另一方面，已有试验证明了水泥混凝土路面的破坏并不主要是由膨胀应力挤压引起。其破坏机理是由于路面温度升高，在纵向膨胀应变的作用下发生翘曲，再在汽车荷载的作用下产生断裂。因此，这时，水泥混凝土路面上设置常规胀缝不仅不是必须的，还可能是有害的。

经对现有的技术文献检索，中国专利申请号94245838.9，记载了一种“水泥混凝土路面接缝新结构”，该技术提供了一种能适应各种恶劣气候条件、具有良好的防水性能、能有效地杜绝雨水渗入水泥混凝土路面基础、防止水泥混凝土路面过早损坏的水泥混凝土路面接缝新结构。但该技术侧重于对已有接缝结构进行改造，只是解决了路面接缝的防水问题。没有给出一种可避免设置胀缝的方法，也就不能同时解决设置接缝引起的破坏路面整体性以及接缝处的应力集中问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种水泥混凝土路面胀缝构造方法，在保持路面整体性的同时，为路面板提供一定的竖向约束、避免路面发生翘曲。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

步骤一、对施工场地进行气象调查及地质勘察，确定温度荷载大小及路基地质条件，具体步骤为：

1.1)根据路面所在地最大昼夜温差T_d，路面板最大温度梯度T_g，利用混凝土刚度方程计算膨胀应力σ_te，通过威斯特卡德公式计算翘曲应力σ_tg；

1.2)现场取若干孔点，钻孔取土，进行室内试验。使用环刀法测定土体重度γ，使用烘干法测定路基土含水率W，计算出路基土体的干重度γ_d，再通过直接剪切试验测定土体的粘聚力C及摩擦角φ；

1.3)通过抗拔桩试验测定单个地锚的摩阻力特征值q_s。

步骤二、根据步骤一确定地锚的施工参数：

2.1)排状地锚间距L_a：将膨胀应力σ_te和翘曲应力σ_tg叠加后按一定折减系数进行折减，得到总温度压应力σ_t，假定其沿道路纵向均匀分布。再根据其值大小确定相邻排装地锚的间距L_a，可结合现场实际情况和工程需要进行适当调整。

2.2)地锚长度H：根据设计锚固力反算地锚长度H，H取两计算式(1)计算结果H₁和式(2)H₂中的大值：

F_a＝q_s×A_s＝πq_sD₂H₁(1)