【文章內(nèi)容簡介】 ）和式（32）換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)（簡稱當(dāng)量軸次）。 （31）或 （32）式中 ：標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量軸次（次/日）； ： 被換算的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日）； P ： 標(biāo)準(zhǔn)軸載（kN）； ： 被換算的各級(jí)軸載（kN）； : 標(biāo)準(zhǔn)軸載的輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）； ： 被換算的各級(jí)軸載的輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）； ： 標(biāo)準(zhǔn)軸載的單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑（cm）； ： 被換算的各級(jí)軸載單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑（cm）； ： 被換算的各級(jí)軸載的輪組系數(shù)，雙輪組為1，四輪組為4。設(shè)計(jì)年限T年內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次按式（33）或（34）確定。 （33）或 （34）式中 、：分別為竣工后第一年和設(shè)計(jì)年限末年的日平均當(dāng)量軸次（次/日）；：設(shè)計(jì)年限（年）；：設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長率（%）；：車道系數(shù)，應(yīng)根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果論證地確定；當(dāng)無資料或交通流分布均勻時(shí)，可參照表32確定。標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù) 表31標(biāo)準(zhǔn)軸載級(jí)別BZZ100BZZ60標(biāo)準(zhǔn)軸載P（kN）10060輪胎接地壓強(qiáng)p（MPa）單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d（cm）兩輪中心距（cm）車道系數(shù)值 表32車 道 數(shù)η 單 車 道 雙車道 分道行駛 混合行駛 四 車 道 六 車 道 我們采用容許彎沉值作為路面整體剛度和強(qiáng)度的控制指標(biāo)。柔性路面容許彎沉值是指路面在使用年限末期的不利季節(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。可以利用下列容許彎沉值的計(jì)算公式： （cm） （35）或 (mm) （36）式中 ：道路等級(jí)系數(shù)，，三級(jí)、四級(jí)公路和大城市支路及中小城市次干路； ：面層類型系數(shù)，冷拌瀝青碎石、，； ：設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次（次），按式（33）或（34）確定。整體性路面材料修筑的結(jié)構(gòu)層，在設(shè)計(jì)年限內(nèi)的破壞形式主要是疲勞開裂，所以在路面厚度設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行彎拉應(yīng)力驗(yàn)算，使路面結(jié)構(gòu)層的計(jì)算拉應(yīng)力小于結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應(yīng)力，以防止過早出現(xiàn)彎拉疲勞破壞。路面結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應(yīng)力是路面結(jié)構(gòu)在行車荷載重復(fù)作用條件下，達(dá)到臨界破壞狀態(tài)時(shí)的最大疲勞彎拉應(yīng)力?？梢岳孟率剑?7）進(jìn)行計(jì)算： （37）式中 ：整體性路面結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應(yīng)力（MPa）； ： 材料的極限抗彎拉強(qiáng)度； ：抗彎拉強(qiáng)度系數(shù)，與材料性質(zhì)以及荷載重復(fù)作用次數(shù)有關(guān)。對(duì)瀝青混凝土面層為： （38）對(duì)整體性基層（半剛性基層）為： （39）彎沉是在一定荷載作用下路表面的豎向變形，是反映路面整體承載能力高低和使用狀況好壞的最直觀、最簡單的指標(biāo)。路面整體承載能力高，使用狀況良好時(shí)，則路面豎向變形較小，反之則較大。我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定以雙輪組車輪荷載作用下，在路表面輪隙中心處的彎沉作為路面整體抗變形能力的指標(biāo)。下面就介紹如何利用彎沉進(jìn)行路面厚度計(jì)算[3]：按彎沉指標(biāo)計(jì)算路面厚度或計(jì)算路面結(jié)構(gòu)表面彎沉?xí)r，各結(jié)構(gòu)層材料應(yīng)采用抗壓回彈模量，并運(yùn)用三層連續(xù)體系進(jìn)行分析，可知層間接觸條件為連續(xù)接觸。我們利用諾謨圖進(jìn)行查表計(jì)算時(shí)，應(yīng)先用當(dāng)量厚度法，按公式（310）把多層體系換算為三層體系（圖31）。 （310）在設(shè)計(jì)柔性路面時(shí)，要求在設(shè)計(jì)荷載作用下，雙輪胎輪隙間中心處的路面表面最大的回彈彎沉值不應(yīng)大于容許彎沉值。值用彈性層狀體系理論計(jì)算。路表的理論彎沉值按式（311）計(jì)算： （311）式中 ：路表理論彎沉值（cm）； ：標(biāo)準(zhǔn)軸載的輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）； ：標(biāo)準(zhǔn)軸載單輪傳壓面當(dāng)量圓的半徑（cm）； ：理論彎沉系數(shù)； ：上層材料的抗壓回彈模量值（MPa）。已知各路面結(jié)構(gòu)層厚度和模量時(shí)，可利用三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖計(jì)算理論彎沉值。路面實(shí)際彎沉值與理論彎沉值之間存在一定的差別。通過分析實(shí)測彎沉值與計(jì)算理論彎沉值之間的關(guān)系，求得彎沉綜合修正系數(shù)。所以路表彎沉值可按式（312）計(jì)算： （312）其中，為彎沉綜合修正系數(shù)，可按式（313）計(jì)算： （313）為與標(biāo)準(zhǔn)軸載有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于BZZ100，=；對(duì)于BZZ60，=。在進(jìn)行路面厚度計(jì)算時(shí)，通常取，從而得到理論彎沉系數(shù)為： （314）路面設(shè)計(jì)時(shí)，確定上層厚度后，根據(jù)、及值，即可從諾謨圖中求得值，于是可求得值。柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：高速公路、一級(jí)和二級(jí)公路、城市道路需要驗(yàn)算其彎拉應(yīng)力，如果彎拉應(yīng)力不滿足要求，則須調(diào)整路面厚度或變更路面結(jié)構(gòu)組合或調(diào)整材料配合比以提高材料的抗彎拉強(qiáng)度和模量，再重新計(jì)算，直到滿足要求為止。那么如何對(duì)道路進(jìn)行彎拉應(yīng)力驗(yàn)算呢？[3]計(jì)算整體性路面材料結(jié)構(gòu)層的最大彎拉應(yīng)力時(shí)，計(jì)算層及計(jì)算層以上的結(jié)構(gòu)層采用彎拉回彈模量值，若其中某層為非整體性材料，則取抗壓回彈模量值。凡計(jì)算層以下的結(jié)構(gòu)層，均取抗壓回彈模量值。如何判斷各層間接觸條件，可以根據(jù)下述條件，并結(jié)合實(shí)際情況考慮：1）瀝青混凝土面層與其下面的瀝青層若連續(xù)施工，可作為連續(xù)接觸，反之則為滑動(dòng)接觸。2）瀝青混凝土面層與非瀝青類結(jié)構(gòu)層之間均為滑動(dòng)接觸。3）穩(wěn)定類材料結(jié)構(gòu)層與粒料類材料結(jié)構(gòu)層或土基之間均為連續(xù)接觸。，再利用三層體系圖解法求解，在這里我們需要分為兩種情況進(jìn)行換算。1）計(jì)算層層時(shí)當(dāng)計(jì)算層層，利用式（315a）可將層及其以上各層換算成模量為計(jì)算層模量的一層（即三層體系的上層）；將層以下各層利用式（315b）換算成+1層模量的當(dāng)量層厚度。其換算公式為： （315a） （315b）2）計(jì)算層層時(shí)當(dāng)計(jì)算層層時(shí)，層以上各層換算為一層（即上層），層即為中層。其換算公式（式316）為： （316a） （316b）。整體性路面結(jié)構(gòu)層層底部的最大彎拉應(yīng)力可通過彈性層狀體系理論計(jì)算，最大彎拉應(yīng)力的理論計(jì)算公式為： （317）式中 ：最大彎拉應(yīng)力（MPa） ：理論最大彎拉應(yīng)力系數(shù)通過理論計(jì)算分析表明，對(duì)于三層體系在常用路面厚度的情況下，面層底面最大彎拉應(yīng)力產(chǎn)生在Z軸上。中層底面彎拉應(yīng)力通常產(chǎn)生在處。已知各層厚度、材料抗彎拉強(qiáng)度及彎拉回彈模量以及抗壓回彈模量時(shí)，就可以利用諾謨圖求解其結(jié)構(gòu)層底部的最大彎拉應(yīng)力。如果最大彎拉應(yīng)力小于容許彎拉應(yīng)力，則該路面厚度就滿足要求；否則需要調(diào)整路面厚度或采用其他措施，重新計(jì)算，直到滿足要求為止。本章主要介紹柔性路面設(shè)計(jì)的具體步驟和柔性路面設(shè)計(jì)的具體實(shí)例，并對(duì)擬定的路面結(jié)構(gòu)組合方案進(jìn)行比選，從而選定比較合理的路面結(jié)構(gòu)組合方案。其中重點(diǎn)為柔性路面設(shè)計(jì)具體實(shí)例。[4]，從而確定路面的等級(jí)和面層類型（附錄），并利用公式（34）計(jì)算路表容許彎沉值；高速公路、一級(jí)、二級(jí)公路和城市道路干道，還需要根據(jù)具體情況，計(jì)算整體性結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應(yīng)力值和容許剪應(yīng)力。，通過現(xiàn)場試驗(yàn)或查表并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定各段的土基回彈模量值、當(dāng)?shù)夭牧霞安牧瞎?yīng)情況和施工條件等因素，擬定幾種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度的初步方案（一般基層厚度在最后計(jì)算決定），然后通過試驗(yàn)測試或查表并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定路面材料抗壓回彈模量以及整體性路面材料的抗彎拉強(qiáng)度S和抗彎拉回彈模量值。需要驗(yàn)算彎拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的路面結(jié)構(gòu)，還應(yīng)驗(yàn)算其彎拉應(yīng)力和剪應(yīng)力能否滿足容許值的要求，如不能滿足要求就應(yīng)調(diào)整路面厚度或變更路面結(jié)構(gòu)組合或調(diào)整材料配合比以提高材料的抗彎拉強(qiáng)度和回彈模量，再重新計(jì)算，直到滿足要求為止。在季節(jié)性冰凍地區(qū)的瀝青路面還應(yīng)驗(yàn)算防凍層厚度是否符合規(guī)定要求。，選定采用的路面結(jié)構(gòu)方案。在遼河平原上擬建一條一級(jí)公路，雙向六車道，并設(shè)有中央分隔帶，經(jīng)調(diào)查路線經(jīng)過的地區(qū)土質(zhì)為粉質(zhì)中液限粘土，。交通量組成見下表（41），交通量年平均增長率為10%，擬選用瀝青混凝土面層，使用年限為15年。試設(shè)計(jì)該一級(jí)公路的路面結(jié)構(gòu)和厚度。交 通 量 組 成 表41車型躍進(jìn)NJ130交通SH141太脫拉138黃河JN150日野KB211格斯51小汽車輛/d25001200900720300240200現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定：高速公路、一級(jí)、二級(jí)公路及城市道路應(yīng)采用BZZ100重型標(biāo)準(zhǔn)，因此該一級(jí)公路選用BZZ100重型標(biāo)準(zhǔn)。由于大客車、貨車的重量遠(yuǎn)較小客車大，因此在路面設(shè)計(jì)中主要考慮大客車與貨車的作用。將各種軸載作用次數(shù)換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)，計(jì)算結(jié)果如下表所示:車 型交通量（輛/日）輪壓（MPa）單輪輪跡直徑（cm）輪組系數(shù)后軸軸數(shù)前軸軸載（KN）躍進(jìn)NJ130250011交通SH141120011太脫拉13890012黃河JN15072011日野KB21130011格斯5124011車型后軸換算系數(shù)前軸換算系數(shù)車輛（總）軸載換算系數(shù)當(dāng)量軸次（次/日）躍進(jìn)NJ13040交通SH14196太脫拉138899黃河JN150936日野KB211311格斯513后軸換算系數(shù)：前軸換算系數(shù)： 車輛（總）軸載換算系數(shù)=后軸軸數(shù)后軸換算系數(shù)+前軸換算系數(shù)當(dāng)量軸次=交通量車輛（總）軸載換算系數(shù)由上表得： =2285次/日設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次為：查表（各種路面適應(yīng)的累計(jì)當(dāng)量軸次）可知該一級(jí)公路路面等級(jí)為高級(jí)路面。由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》查得遼河平原屬區(qū)。路槽底距地下水位的高度為=+=，查表（路基臨界高度參考值）可知介于（）和（）之間，接