路面結(jié)構(gòu)荷載及材料(文件)
【正文】 參數(shù) 模量參數(shù)建議值 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù) ?2）瀝青混凝土材料 ?① 瀝青混凝土的抗壓試驗(yàn) ?瀝青混合料的彎沉計(jì)算時(shí)抗壓回彈模量的試驗(yàn)溫度為 20℃ 、彎拉驗(yàn)算時(shí)抗壓回彈模量的試驗(yàn)溫度為 15℃ 、劈裂強(qiáng)度的試驗(yàn)溫度也為 15℃ 。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù) ?2）瀝青混凝土材料 ?② 瀝青混凝土的劈裂試驗(yàn) ?瀝青混凝土的劈裂試驗(yàn)既可以為瀝青路面設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參數(shù)，也可以評價(jià)瀝青混凝土的低溫特性。采用 馬歇爾擊實(shí)成型 的試件的尺寸要求為直徑，高為 ； 輪碾機(jī)成型的板體試件 和 道路現(xiàn)場鉆孔試件 的尺寸要求為直徑 100mm或 150mm，高為 40mm。 ?②無粘結(jié)材料參數(shù)取值 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ◆ 路面結(jié)構(gòu)破壞的極限狀態(tài) ? 1） 路面材料處于彈塑性工作狀態(tài)：重復(fù)荷載作用引起塑形變形累積 ， 當(dāng) 累積變形 超出一定限度即造成路面使用功能下降至允許限度以下 ， 從而出現(xiàn)破壞極限狀態(tài)（ 此為 使用極限狀態(tài) ） ? 2） 路面材料處于彈性工作狀態(tài)：重復(fù)荷載作用雖不產(chǎn)生塑性變形 ， 但結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生微裂縫 ， 當(dāng)微量損傷累積到一定限度時(shí)即致使路面材料出現(xiàn) 疲勞斷裂 ， 達(dá)到破壞極限狀態(tài) （ 即 結(jié)構(gòu)承載疲勞極限狀態(tài) ） （ *這種重復(fù)荷載的大小遠(yuǎn)小于材料一次性受力破壞時(shí)的荷載大小 ） 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ◆ 路面材料在重復(fù)載下破壞類型 ?水泥混凝土： 處于彈性工作狀態(tài) ， 呈現(xiàn)疲勞破壞 。 ? 土 （ 碎石土 ） ： 細(xì)粒土受大氣濕度影響 ， 因此路面結(jié)構(gòu)處于彈塑性工作狀態(tài) ， 塑性變形累積 是主要極限狀態(tài)形式 。 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ?疲勞概念 ?疲勞極限： 重復(fù)作用次數(shù)隨重復(fù)應(yīng)力（應(yīng)變）值的減少而隨增加，當(dāng)重復(fù)應(yīng)力（應(yīng)變）值減少到重復(fù)荷載作用次數(shù)無限大時(shí)的重復(fù)應(yīng)力（應(yīng)變）值 即稱為 ~ 。 ?無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料 的疲勞極限明顯低于水泥混凝土。 。 ?目前一般建議采用 控制應(yīng)變的方法 。 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ?無機(jī)結(jié)合料處治的混合料 及水泥混凝土的疲勞特性 ?通過小梁試件施加重復(fù)應(yīng)力（應(yīng)變）來試驗(yàn)，可點(diǎn)繪出不同應(yīng)力（應(yīng)變）比水平對應(yīng)的重復(fù)荷載作用次數(shù)，從而得到疲勞曲線，并可回歸出疲勞方程： ?r/?f =??lgNf。 ?疲勞破壞： 材料由于微結(jié)構(gòu)不均勻誘發(fā)應(yīng)力集中而出現(xiàn)微損傷，在重復(fù)應(yīng)力作用下微量損傷累積擴(kuò)大而導(dǎo)致的 結(jié)構(gòu)破壞稱為 ~ 。 ?無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料： 低齡期時(shí)處于低塑性的彈塑性狀態(tài) ，其后基本處于彈性工作狀態(tài) ， 因此使用過程中主要為 疲勞破壞極限狀態(tài) 。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù) ?3）水泥混凝土材料 ?② 水泥混凝土抗折強(qiáng)度和水泥混凝土抗折彈性模量參數(shù)值 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù) ?4）無粘結(jié)材料 ?①重復(fù)荷載三軸試驗(yàn) ?無粘結(jié)粒狀材料的回彈反應(yīng)通常是通過回彈模量和泊松比表現(xiàn)其特性。 ?我國瀝青混凝土路面的設(shè)計(jì)參試采用靜參數(shù)，采用的試驗(yàn)溫度為 15℃ 、試驗(yàn)加載速率為 50mm/min，計(jì)算時(shí)相應(yīng)的泊松比采用 。試件成型采用靜壓法、輪碾法、搓揉法和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型法，試件的密度應(yīng)符合馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)密度 100％，用于抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試件個(gè)數(shù)不得少于 3個(gè)，用于抗壓回彈試驗(yàn)的試件個(gè)數(shù)不得少于 3～ 6個(gè)。常用的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)有彎拉疲勞試驗(yàn)和劈裂疲勞試驗(yàn)。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù) ?1）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料 ?④ 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的劈裂模量試驗(yàn) ?試件成型和加載的要求與無側(cè)限抗壓回彈模量試驗(yàn)相同 . ?要求在加載過程中，每到一定荷載，就讀記一次形變，在試件破壞前應(yīng)能記錄 6～ 7次荷載和相應(yīng)形變。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù) ?1）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料 ?③ 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的無側(cè)限抗壓回彈模量試驗(yàn) ?在養(yǎng)生期的最后一天首先將圓柱形試件的兩個(gè)端面應(yīng)用水泥凈漿徹底抹平。 2℃ ，養(yǎng)生期的最后一天，將試件浸泡在水中，水的深度應(yīng)使水面在試件頂上約 ）、側(cè)向沒有圍壓時(shí)的單軸抗壓強(qiáng)度。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ◆ 路面材料的幾種強(qiáng)度 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ◆ 路面材料的強(qiáng)度試驗(yàn) ?1）抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) ?一般有大試件、中試件和小試件。 ?4） 抗拉強(qiáng)度 tensile strength ?氣溫變化會(huì)引起路面材料收縮 ， 濕度變化能產(chǎn)生半剛性材料干縮 ， 當(dāng)收縮變形受到約束 ， 即在材料內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力 ，材料抗拉強(qiáng)度不足即可引起路面結(jié)構(gòu)拉伸斷裂 。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ◆ 路面材料的幾種強(qiáng)度 2） 抗剪強(qiáng)度 shear strength 摩爾 — 庫侖強(qiáng)度理論： ? =c+ ?tg? 其中 c和 ?是表征路面材料抗剪強(qiáng)度的兩項(xiàng)參數(shù) ， c是材料的粘結(jié)力 （ kpa） ， ?是材料內(nèi)摩阻角 ， 對于土 ， 可以通過直剪試驗(yàn)得到；對于松散粒料無法做 直接剪切試驗(yàn) ， 可用三軸壓縮試驗(yàn) 測定 。規(guī)范給出我國土基回彈模量設(shè)計(jì)參數(shù)選用的建議值。 N / m 3 M P a/ m lpk ?第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?土基的力學(xué)強(qiáng)度特性及其設(shè)計(jì)參數(shù) ?6）加州承載比 CBR California Bearing Ratio ?加州承載比 CBR是美國加利福尼亞州提出的一種評定基層材料承載能力的試驗(yàn)方法。 ?路面設(shè)計(jì)中，按 1mm線性歸納法 來確定土基的回彈模量。我國公路水泥混凝土路面、瀝青路面設(shè)計(jì)方法都以回彈模量 E作為土基的剛度指標(biāo) ? ?l paEr ? ??00202 1 ?? ?l paEr a? ??4 1 020?? ? ?l paE?? ?2 14020? ?? ?p r paa r? ?12 2 2第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) ?土基的力學(xué)強(qiáng)度特性及其設(shè)計(jì)參數(shù) ?4）土基回彈模量測試 ?測定時(shí)宜采用逐級加載 —— 卸載法 （直徑 ） 。 ?（ 4）回彈模量 —— 應(yīng)力卸除階段應(yīng)力 應(yīng)變曲線的割線模量，如圖④所示，反映土在回彈變形范圍內(nèi)的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系的平均情況。 ◆ 交通荷載軸載換算和統(tǒng)計(jì)計(jì)算 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) 序號 軸型分布 代表車型 代號 整車類 1 中型貨車 (載重 ~10T) 躍進(jìn)、解放、東風(fēng)等 2 重型貨車 (載重 10T) 黃河、羅曼、斯太爾等 大通、交通、太脫拉等 半掛類 3 3軸半掛車 解放、東風(fēng)等國產(chǎn)牽引 車 4 4軸半掛車 斯堪尼亞、沃爾沃、斯太爾等進(jìn)口牽引車或紅巖、黃河等引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的牽引車
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