柔性路面设计C

8路Leabharlann 结构组合示例：公路名称 累计轴次（万次） 面层（cm） 基层（cm） 底基层（cm） 沈大高速公路 1800 5中粒+5粗粒+5沥碎 20水泥砂砾（矿渣） 15~39砂砾（矿渣) 沪宁高速公路 2800 广佛高速公路 1900
4中粒+6粗粒+6沥碎 4中粒+5粗粒+6沥碎 30二灰碎石 30二灰土 25水泥碎石 28水泥土
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三、标准轴载与轴载换算
路面设计时使用累计当量轴次的概念。 我国路面设计以双轮组单轴载l00kN为标准轴载，以 BZZ-100表示。标准轴载的计算参数。
当把各种轴载换算为标准轴载时，为使换算前后轴载对
路面的作用达到相同的效果，应该遵循原则：换算以达 到相同的临界状态为标准；
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当以设计弯沉值为设计指标及沥青面层层底拉应力 验算时，凡轴载大于25kN的各级轴载Pi的作用次数
ni，按公式换算成标准轴载P的当量作用次数N
P i N C1C2ni P i 1
k
4.35
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当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50kN的 各级轴载Pi的作用次数ni，按公式换算成标准轴载P的当量作 用次数N´ :
一、路面弯沉、拉应力的计算图式
A点是路表弯沉的计算点，位于双圆均布荷载的轮隙中间
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应力最大点在B和C两点之间
可分别计算点B、D、C、E的应力，然后确定最大应力。
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二、容许弯沉与设计弯沉值
弯沉值的大小反映了路基路面的强弱，在相 同车轮荷载作用下，路面的弯沉值愈大，则
路面抵抗弯沉变形的能力愈弱，反之则强。
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2、组合规律：在进行路面结构组合时，各结构层应按照强 度和刚度自上而下递减的规律安排，以使整个结构层材 料的效能得到充分发挥。 • 结构层适宜厚度，沥青层推荐厚度。
• • 基层与面层的模量比应不小于0.3， 路基与基层或底基层的模量比宜为0.08～0.40。
按各结构层的功能选择结构层次：
面层：高强、耐磨、热稳定性好、不透水，选择粘结力强的 结合料和高强集料。 基层：承重层，要有足够强度、一定刚度和水稳定性，现在水 泥或石灰、粉煤灰。 路基：回弹模量>30MPa（高速公路），其他公路〉25MPa,城 市道路>20MPa
2
3
4
二、在各种自然因素作用下稳定性好
1、如何保证沥青路面的水稳定性，是路面结构层选择与组 和需要解决的重要问题。 2、在季节性冰冻地区，当冻深较大，路基土为易冻胀土时， 常常产生冻胀和翻浆。路面总厚度的确定，除满足强度 外，还应满足防冻厚度的要求，路面最小防冻厚度。
3、在冰冻地区和气候干燥地区，无机结合料稳定土或粒料
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§13-8 以弯沉为设计指标的路面结构厚度计算方法
我国现行柔性路面设计方法是以双圆竖向均布荷载作用下 的弹性层状体系理论，以路表弯沉值作为路面整体刚度的控制
指标。对高等级路面（沥青混凝土面层、半刚性材料基层和底
基层）要验算层底拉应力；对常受水平荷载作用的停车站、交 叉口等路段还要验算剪应力。
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观缺陷因局部范围的应力集中而扩展，形成小范围的局部破损，
使结构整体刚度下降、弯沉增加。此阶段以弯沉不断增大为主 要特征。
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第三阶段：路面竣工后三、四年至路面达极限破坏状态。由于
结构内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量，已通过前阶段 缺陷的扩展而转移，形成新的能量平衡，路面结构的整体刚度 达成较低水平的新的相对稳定，路表弯沉进入一个比较稳定的 缓慢变化阶段，即结构疲劳破坏的稳定发展阶段，一直延续至
基层常常产生收缩裂缝。
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三、考虑各结构层的特点
为了保证路面结构的整体性和结构层之
间应力传递的连续性，应尽量使结构层
之间结合稳定。
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• 总之，进行路面设计时，要按照面层耐久、基 层坚实、路基稳定的要求，贯彻因地制宜、合 理选材、方便施工、利于养护的原则，以及以 上结构组合原则，结合当地经验拟定几种路面 结构方案，进行分析比较。 • 并优先选用便于机械化施工和质量管理的方案， 做到技术先进，经济合理。
s , s分别为实际弯沉值和实 际弯沉系数；
由大量试验得，综合修正系数F同路面实际弯沉值、路基 回弹模量值及轮载参数（p、δ ）有关。
s 0.38 E0 0.36 F 1.63( ) ( ) 2000 p
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由此，弹性三层体系表面的弯沉值为：
2 p 2 p ' s 1000 L F或 s 1000 LF E0 E1
结构出现疲劳破坏。
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2、容许弯沉与设计弯沉的含义：
容许弯沉值的确切含义：路面在使用期末的 不利季节，在设计标准轴载作用下容许连续 出现的最大弯沉值。
容许弯沉值与累积当量轴次的关系式如下：
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路面设计弯沉值是根椐设计年限内每个车道通过
的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确
定的，相当于路面竣工后第一年不利季节、路面
在标准轴载100KN作用下，测得的最大弯沉值。
路面设计弯沉值的计算公式如下：
d 600N
0.2 e
Ac As Ab
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弯沉综合修正系数： 通常理论弯沉值与实测弯沉值之间存在一定的偏差。原 因为路面材料并非线弹性体，为此引入一修正系数F:
F s
s
L
, L分别为理论弯沉值和理 论弯沉系数；
一、适应行车荷载作用的要求
1、荷载种类：作用在路面上的行车荷载，通常包括垂直 力和水平力。
①路面在垂直力作用下，内部产生的应力和应变随深度向 下而递减； ②水平力作用产生的应力、应变，随深度递减的速率更快； ③路面表面还同时承受车轮的磨耗作用。 因此要求：路面面层应具有足够的强度和抗变形能力 , 在其下各层的强度和抗变形能力可自上而下逐渐减小。
在达到相同程度的破坏时，弯沉值大小同该
路面的使用寿命即轮载累计重复作用次数成
反比关系。
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1、路表弯沉的变化规律：
路表面的弯沉变化过程分三个阶段：
第一阶段：路面竣工后一、二年。由于交通的荷载的压密作用
以及半刚性基层材料的强度增长，路表弯沉逐渐减小，大致在 竣工后第二年达最小值。 第二阶段：路面竣工后两至四年。由于在交通荷载的充分作用、 水温状况变化以及材料不均等因素影响下，路面结构内部的微