h8柔性路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-05 01:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出現(xiàn)較大拉應(yīng)力，引起開(kāi)裂?；鶎油鎸拥幕貜椖Ａ勘炔粦?yīng)小于 ，土基與基層的模量比應(yīng)為 ~。 要顧及各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性及與相鄰層次的互相影響： 保持層間結(jié)合緊密，避免產(chǎn)生滑移。以保證結(jié)構(gòu)的整體性和應(yīng)力分布的連續(xù)性。 考慮水溫狀況的影響： 選基層材料要慎重，在潮濕和中濕路段，應(yīng)選水溫穩(wěn)定性好的材料，在冰凍地區(qū)還有防凍要求，對(duì)路面有最小防凍厚度要求，見(jiàn) P159表 82。 適當(dāng)?shù)膶訑?shù)和厚度： 層數(shù)多能充分利用材料，但可能引起施工及材料制備困難，所以不能過(guò)多；層厚，除考慮受力外，有總厚度要求，層厚過(guò)大時(shí)，應(yīng)分層施工，自上而下，宜由薄到厚。 12 二、路面結(jié)構(gòu)組合示例： 公路名稱 沈大高速公路 滬寧高速公路 廣佛高速公路 累計(jì)軸次 （萬(wàn)次） 1800 2800 1900 面層（ cm） 5中粒 +5粗粒 +5瀝碎 4中粒 +6粗粒 +6瀝碎 4中粒 +5粗粒 +6瀝碎 基層（ cm） 20水泥砂礫（礦渣） 30二灰碎石 25水泥碎石 底基層（ cm） 15~39砂礫（礦渣 ) 30二灰土 28水泥土 以彎沉為設(shè)計(jì)指標(biāo)的路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算方法 我國(guó)現(xiàn)行柔性路面設(shè)計(jì)方法是以雙圓豎向均布荷載作用下的彈性層狀體系理論，以路表彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo)。對(duì)高等級(jí)路面（瀝青混凝土面層、半剛性材料基層和底基層）要驗(yàn)算層底拉應(yīng)力；對(duì)常受水平荷載作用的停車站、交叉口等路段還要驗(yàn)算剪應(yīng)力。 一、設(shè)計(jì)彎沉值的確定： 輪載作用下雙輪輪隙中心 e處的路表回彈彎沉值大小，反映了路基路面結(jié)構(gòu)的整體承載能力?；貜棌澇林档拇笮⊥撀访娼Y(jié)構(gòu)的累計(jì)荷載重復(fù)作用次數(shù)（即使用壽命）成反比。為此，需要了解路面結(jié)構(gòu)在使用期內(nèi)的彎沉變化規(guī)律及其與路面結(jié)構(gòu)損壞狀態(tài)的關(guān)系。 13 路表彎沉的變化規(guī)律： P161圖 829表明路表面竣工后彎沉變化曲線， l 0為竣工后第一年最不利季節(jié)彎沉，從圖看出，路表面的彎沉變化過(guò)程分三個(gè)階段： 第一階段： 路面竣工后一、二年。由于交通的荷載的壓密作用以及半剛性基層材料的強(qiáng)度增長(zhǎng)，路表彎沉逐漸減小，大致在竣工后第二年達(dá)最小值。 第二階段： 路面竣工后兩至四年。由于在交通荷載的充分作用、水溫狀況變化以及材料不均等因素影響下，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微觀缺陷因局部范圍的應(yīng)力集中而擴(kuò)展，形成小范圍的局部破損，使結(jié)構(gòu)整體剛度下降、彎沉增加。此階段以彎沉不斷增大為主要特征。 第三階段： 路面竣工后三、四年至路面達(dá)極限破壞狀態(tài)。由于結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷附近局部區(qū)域積蓄的高密度能量，已通過(guò)前階段缺陷的擴(kuò)展而轉(zhuǎn)移，形成新的能量平衡，路面結(jié)構(gòu)的整體剛度達(dá)成較低水平的新的相對(duì)穩(wěn)定，路表彎沉進(jìn)入一個(gè)比較穩(wěn)定的緩慢變化階段，即結(jié)構(gòu)疲勞破壞的穩(wěn)定發(fā)展階段，一直延續(xù)至結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞破壞。 使用期末不利季節(jié)的路表回彈彎沉 ： 將使用期末不利季節(jié)，在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值定義為容許彎沉值 l R。 設(shè)計(jì)彎沉值： 由于竣工后第一年最不利季節(jié)的彎沉值與最大剛度狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的彎沉值較接近，故將 l 0 作為路面設(shè)計(jì)彎沉 l d 。即 : l d = l 0 = l R /A T AT為相對(duì)彎沉變化系數(shù)， AT ≈ 14 根據(jù)多年觀測(cè)調(diào)查資料的分析綜合，可由容許彎沉值與標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)的關(guān)系式，進(jìn)一步推得不同公路等級(jí)、不同面層和基層類型時(shí)設(shè)計(jì)彎沉的計(jì)算公式： bsced AAAN 0 0 ???式中 ： l d 路面設(shè)計(jì)彎沉值（ ）； Ne ：設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次； A c ：公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為 ，二級(jí)公路為 ，三、四級(jí)公路為 ； A s ：面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為 ，熱拌瀝青碎石、上拌下貫或貫入式路面為 ，瀝青表面處治為 ，中、低級(jí)路面為 ； A b ：基層類型系數(shù)，對(duì)半剛性基層、底基層總厚度等于或大于 20cm 時(shí)為，若為面層與半剛性基層間設(shè)置等于或小于 15cm 級(jí)配碎石層、瀝青貫入碎石或?yàn)r青碎石的半剛性基層時(shí)，可取 ，柔性基層、底基層時(shí)取 ，當(dāng)柔性基層厚度大于 15cm、底基層為半剛性下臥層時(shí)，可取 。 二、軸載換算： 車輛的類型不同，它們的軸載也不相同，在計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，需將各級(jí)軸載換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載。 當(dāng)計(jì)算路表彎沉和驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)： ,21,1 )( PPnCCN iiikii???P i ： 被換算車型的各級(jí)（單根）軸載（ KN）；從大于 25KN計(jì)起。 15 N ： 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次 /天）； P ： 標(biāo)準(zhǔn)軸載（ KN）； n i ： 被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次 /天）； C 1 , i ： 被換算車型各級(jí)軸載的軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸間距大于 3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)即為軸數(shù) m；當(dāng)軸間距小于 3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)為 C 1 , i = 1+ ( m 1 )。 C 2 , i ： 被換算軸載的輪組系數(shù)。單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為 。 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)： 8,21,1 )( PPnCCN iiikii???? ??C 1 , i 39。： 被換算車型各級(jí)軸載的軸數(shù)系數(shù)。當(dāng)軸間距
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