【正文】 ?氣溫變化會引起路面材料收縮 ， 濕度變化能產生半剛性材料干縮 ， 當收縮變形受到約束 ， 即在材料內產生拉應力 ，材料抗拉強度不足即可引起路面結構拉伸斷裂 。材料經過標準成型和養(yǎng)生后通過無側限抗壓試驗測定的強度。 第四節(jié) 路面結構設計參數 ◆ 路面材料的幾種強度 2） 抗剪強度 shear strength 摩爾 — 庫侖強度理論： ? =c+ ?tg? 其中 c和 ?是表征路面材料抗剪強度的兩項參數 ， c是材料的粘結力 （ kpa） ， ?是材料內摩阻角 ， 對于土 ， 可以通過直剪試驗得到；對于松散粒料無法做 直接剪切試驗 ， 可用三軸壓縮試驗 測定 。根據試驗給出了國內外部分 土基回彈模量與CBR的關系 ，設計是可以根據實際參考選用。規(guī)范給出我國土基回彈模量設計參數選用的建議值。 %1 0 00ppC B R ?第四節(jié) 路面結構設計參數 ?土基的力學強度特性及其設計參數 ?7）土基的設計參數的確定 ?我國在測定土基回彈模量時，常采用直徑 板 用加載－卸載的試驗方法。 N / m 3 M P a/ m lpk ?第四節(jié) 路面結構設計參數 ?土基的力學強度特性及其設計參數 ?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方法。 ?直徑 76cm的剛性板測定。 ?路面設計中，按 1mm線性歸納法 來確定土基的回彈模量。 ?在多數情況下，試驗曲線呈非線性。我國公路水泥混凝土路面、瀝青路面設計方法都以回彈模量 E作為土基的剛度指標 ? ?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) 路面結構設計參數 ?土基的力學強度特性及其設計參數 ?4）土基回彈模量測試 ?測定時宜采用逐級加載 —— 卸載法 （直徑 ） 。土在荷載作用下的變形不僅與荷載大小有關，而且還與荷載作用的持續(xù)時間有關，是一種具有流變性質的材料。 ?（ 4）回彈模量 —— 應力卸除階段應力 應變曲線的割線模量，如圖④所示，反映土在回彈變形范圍內的應力 應變關系的平均情況。 ?（ 2）切線模量 —— 某一應力級位處應力 應變曲線的斜率，如圖②所示，反映土在該級位應力 應變變化的精確關系。 ◆ 交通荷載軸載換算和統(tǒng)計計算 第三節(jié) 交通荷載參數 第三節(jié) 交通荷載參數 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、解放、東風等 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、東風等國產牽引 車 4 4軸半掛車 斯堪尼亞、沃爾沃、斯太爾等進口牽引車或紅巖、黃河等引進技術生產的牽引車 5 5軸半掛車 6 =6軸半掛車 ≥ 按軸型分類的車輛類別 1） 交通調查與重復荷載 第三節(jié) 交通荷載參數 軸型分類及代號 軸型示意圖 整車類 Single Unit Truck 半掛類 SemiTractor Trailor 各類軸型示意圖 1） 交通調查與重復荷載 ?2） 車輛荷載的輪跡橫向分布 第三節(jié) 交通荷載參數 圖 27 輪跡橫向分布頻率曲線 （單向行駛一個車道） 圖 28 輪跡橫向分布頻率曲線 （混合行駛雙車道） ?3）軸載的換算 ?軸載換算的基本原則： ① 等破壞原則： 同一種路面結構在不同軸載作用下在使用末期達到相同的損傷程度（破壞狀態(tài)）； ② 等厚度原則： 用不同標準軸載設計的路面結構厚度相同 。 軸載組成與軸載換算： 不同軸載的作用次數的頻率組成即為 軸載譜 ，各不同軸載應根據某一指標按其對路面結構的損傷作用的等效性換算成其它軸載的作用次數，從而可使用標準軸載來綜合累計。 第三節(jié) 交通荷載參數 ?1） 交通調查與重復荷載 交通量調查與分析： 調查內容包括交通總量、車型分布、軸型軸載、實載率等，有的還調查軸載譜；分析主要是確定交通量年平均增長率，并求算獲得設計年限內累計交通量。 ?超限運輸 指運輸車輛超過路面結構的容許承載能力。 ?標準軸載 要求對路面的響應較大、又能反映本國公路運輸運營車輛的總體軸載水平。 3）瞬時作用及重復： 路面點的車輪作用時間約為 ~，結構變形來不及呈現(xiàn)，瞬時作用利于結構，但多次重復作用又易使其疲勞 。路表層水平力過大易導致推擠、擁包、波浪及車轍等病害 。 圖 22 車輪荷載計算圖式 a)單圓圖式； b)雙圓圖式 ? 汽車的輪壓與壓圓 P P P P P d P P d d d D d D 路面 路面 a) b) 第三節(jié) 交通荷載參數 對于雙輪組車軸，可以按雙圓考慮，也可以按單圓對待，其當量圓的直徑計算如下： a)雙圓荷載的當量圓半徑 δ ： b)單圓荷載的當量圓直徑 D： 第三節(jié) 交通荷載參數 ?荷載圓半徑和直徑 ? 運動車輛對道路的動態(tài)影響 道路上行駛的汽車除給路面施加 垂直靜壓力 外，還施加 水平力 和 振動力 ，對路面固定點而言，這種影響又具有 瞬時性和重復性 。大部分貨車后軸由雙輪組組成，有單軸、雙軸和三軸等三種，大部分軸重在 100KN以下，一般都在60~130KN范圍以內。 ?汽車及其客貨總重量通過車身傳遞到車軸，再傳遞到車輪，最終由輪胎傳遞到路面，因此，路面結構設計主要以 軸重 或者 輪壓 來進行控制。 第三節(jié) 交通荷載參數 ?車輛的種類與作用特點 ?道路上通行的汽車車輛主要分為 客車與貨車 兩大類。 半剛性路面 通過改善瀝青混凝土性能使其呈半剛性特性 ，其剛度介于瀝青混凝土和水泥混凝土之間 。 ◆ 路面的分類 第一節(jié) 路面結構及其分類 柔性路面 總體結構剛度較小 ， 荷載作用下的彎沉變形較大 ， 抗彎拉強度較低 ， 傳遞給土基的單位壓力也較大 ，它主要包括各種未經處理的粒料基層和 各類瀝青面層 、碎 （ 礫 ） 石面層或塊石面層組成的路面結構 。 第一節(jié) 路面結構及其分類 ◆ 路面的結構層次與材料要求 路面等級 面層材料類型 適用的技術等級 高 級 瀝青混凝土，水泥混凝土 高速、一級、二級、 三級、四級 次高級 瀝青貫入式 ， 瀝青碎石 ， 瀝青表面處治 ，整齊石塊或條石 二級、三級、四級 中 級 碎、礫石（泥結或級配） ， 半整齊塊石 ， 其它粒料 三級、四級