最新7-路面结构荷载及材料

2
4
6
8
时刻（h）
图2-12 水泥混凝土面层温度日变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度对道路的影响
温度（℃）
23
27
31
35
0
24:00
5 19:00
10:00
10
5:00
39 16:00
41 14:00
深度（cm）
15
8:00 20
图2-13 一天内不同时刻沿水泥混凝土面层深度的温度变化曲线
轴的布置、汽车轴载的时间分布特性、以及汽车静态与 动态荷载的特性比较等不同方面。
第三节 交通荷载参数
2、车辆的种类与作用特点
道路上通行的汽车车辆主要分为客车与货车两大类。 客车又分为小客车、中客车与大客车； 货车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。 汽车及其客货总重量通过车身传递到车轴，再传递到车
重复应力28kPa
回弹模量（MPa） 动 弹 性 模 量 （ M P a
）
40 -01234温 210度 0（℃
）
0
10
20
30
含水量ω(%)
图2-10 湿度对路基刚度的影响
第三节 交通荷载参数
1、行车荷载及其对路面的影响
汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面
结构损伤的主要原因；
它是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载； 汽车荷载的特性包括汽车轮重与轴重的大小与特性、车
轮，最终由轮胎传递到路面，因此，路面结构设计主要 以轴重或者轮压来进行控制。
第三节 交通荷载参数
2、车辆的种类与作用特点
轴载－－轴型分布
单轴单轮 单轴双轮 双轴单轮 双轴双轮 多轴多轮
第三节 交通荷载参数
✓ 汽车的轴型
第三节 交通荷载参数
✓ 汽车的轴型简化图
图2-1 不同轴型的货车示意图
第三节 交通荷载参数
路基垫层： 材料主要有松散粒料类透水层或稳定土等稳定隔离层。
第一节 路面结构及其分类
第一节 路面结构及其分类
◆5、路面的分类
路面类型可从不同角度来进行划分，一般常按照面 层所用的材料来进行区分，如水泥混凝土路面、沥青路 面、砂石路面等等。但在工程设计中，则主要从路面结 构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为 柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类。
第一节 路面结构及其分类
◆5、路面的分类
柔性路面 总体结构刚度较小，荷载作用下的弯沉变形较 大，抗弯拉强度较低，传递给土基的单位压力也较大， 它主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层、 碎（砾）石面层或块石面层组成的路面结构。 刚性路面 主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构， 其强度高、弹性模量高、处于板体工作状态，传递给基 础的单位压力小。 半刚性路面 通过改善沥青混凝土性能使其呈半刚性特性， 其刚度介于沥青混凝土和水泥混凝土之间。
内压相接近，压面近似为圆形，d由p、P来计算，p 可近似取轮胎气压。
第三节 交通荷载参数
✓ 汽车的轮压与压圆
P
P
路面
D P
D
a)
P
P
1.5
dd
d
路面 P
P
d
d
图a2)单-2圆车图轮式b)荷；载b)双计圆算图图式式
7-路面结构荷载及材料
主要内容
第一节 路面结构及其分类 Pavement Structure and Types 第二节 环境因素对道路的影响 Environmental Factors 第三节 交通荷载参数 Traffic and its Parameters 第四节 路面结构设计参数 Structure Design Parameters 第五节 路面材料的累积变形与疲劳破坏
◆3、湿度对道路的影响
✓湿度对路基的影响：
湿软、冰冻及整体不稳定，需设置良好的排水设施， 并控制路基的干湿类型
✓湿度对路面的影响：
水分积蓄于路基路面体内，降低路基路面的强度与 刚度，造成路面破坏，并可进一步加剧路面透水性
第二节 环境因素对道路的影响
◆3、湿度对道路的影响概述
第三120
节交 通荷载 参数 80
第二节 环境因素对道路的影响
温度（℃） 梯度（℃／cm）
◆2、温度对道路的影响
32
1.2
29
气温
0.9
26
面层厚22cm
0.6
23
0.3
温度梯度
20
0
17
10 12 14 16 18 20 22 24
2
4
6
8
时刻（h）
图2-14 水泥混凝土面层温度梯度与气温的日变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
动 弹 性 模 量 （ M P a
）
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度对道路的影响
温度（℃）
50
40
30
20
10
4
6
表面下2cm 7cm
15cm
气温
8
10
12
14
Biblioteka Baidu16
18
20
22
24
时刻（h）
图2-11 沥青面层温度日变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度对道路的影响
40
30
20
气温
Accumulated Deformation and Fatigue Distress
第一节 路面结构及其分类
◆4、路面的结构层次与材料要求
面层： 用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石、泥灰结石、块料等材料。
基层（包括底基层）： 材料主要有各种结合料稳定土或稳定碎石、贫水泥 砼、天然砂砾、碎石/块石/片石/砾石、工业废渣结合混合料等。当用不同 材料修筑基层时，最下层的统一材料层称为底基层，它可就近使用当地的 材料或土。
第二节 环境因素对道路的影响
◆1、温度对道路的影响
✓温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路
基的冻胀
✓温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割
✓温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及
低温开裂
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度湿度对道路的影响概述
-01234温 210度 0（ ℃
）
图2-9 温度对沥青混凝土动弹性模量的影响
表面下2cm
7cm 30cm
温度（℃）
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 1
月份
图2-15 沥青面层月平均温度的年变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
温度（℃）
◆2、温度对道路的影响
35
表面下1.5cm
32
5cm
11cm
29
16cm
26
23
气温
20
8 10 12 14 16 18 20 22 24
3、轴轮组与轴重：整车分前轴和后轴，绝大部分
车辆的前轴为两个单轮组成的单轴（轴载约为P/3） ，极少数汽车前轴为双轴单轮组（轴重约为P/2）。 大部分货车后轴由双轮组组成，有单轴、双轴和三 轴等三种，大部分轴重在100KN以下，一般都在 60~130KN范围以内。
4、轮压与压圆：轮胎对路面的静态压力大小与胎