【正文】 ?氣溫變化會引起路面材料收縮 ， 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 。材料經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)成型和養(yǎng)生后通過無側(cè)限抗壓試驗(yàn)測定的強(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 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 。根據(jù)試驗(yàn)給出了國內(nèi)外部分 土基回彈模量與CBR的關(guān)系 ，設(shè)計(jì)是可以根據(jù)實(shí)際參考選用。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。 %1 0 00ppC B R ?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) ?7）土基的設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 ?我國在測定土基回彈模量時(shí)，常采用直徑 板 用加載－卸載的試驗(yàn)方法。 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。 ?直徑 76cm的剛性板測定。 ?路面設(shè)計(jì)中，按 1mm線性歸納法 來確定土基的回彈模量。 ?在多數(shù)情況下，試驗(yàn)曲線呈非線性。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 ） 。土在荷載作用下的變形不僅與荷載大小有關(guān)，而且還與荷載作用的持續(xù)時(shí)間有關(guān)，是一種具有流變性質(zhì)的材料。 ?（ 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。 ?（ 2）切線模量 —— 某一應(yīng)力級位處應(yīng)力 應(yīng)變曲線的斜率，如圖②所示，反映土在該級位應(yīng)力 應(yīng)變變化的精確關(guān)系。 ◆ 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 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(diào)查與重復(fù)荷載 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) 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(diào)查與重復(fù)荷載 ?2） 車輛荷載的輪跡橫向分布 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) 圖 27 輪跡橫向分布頻率曲線 （單向行駛一個(gè)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(jié)構(gòu)在不同軸載作用下在使用末期達(dá)到相同的損傷程度（破壞狀態(tài)）； ② 等厚度原則： 用不同標(biāo)準(zhǔn)軸載設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)厚度相同 。 軸載組成與軸載換算： 不同軸載的作用次數(shù)的頻率組成即為 軸載譜 ，各不同軸載應(yīng)根據(jù)某一指標(biāo)按其對路面結(jié)構(gòu)的損傷作用的等效性換算成其它軸載的作用次數(shù)，從而可使用標(biāo)準(zhǔn)軸載來綜合累計(jì)。 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) ?1） 交通調(diào)查與重復(fù)荷載 交通量調(diào)查與分析： 調(diào)查內(nèi)容包括交通總量、車型分布、軸型軸載、實(shí)載率等，有的還調(diào)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(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)交通量。 ?超限運(yùn)輸 指運(yùn)輸車輛超過路面結(jié)構(gòu)的容許承載能力。 ?標(biāo)準(zhǔn)軸載 要求對路面的響應(yīng)較大、又能反映本國公路運(yùn)輸運(yùn)營車輛的總體軸載水平。 3）瞬時(shí)作用及重復(fù)： 路面點(diǎn)的車輪作用時(shí)間約為 ~，結(jié)構(gòu)變形來不及呈現(xiàn)，瞬時(shí)作用利于結(jié)構(gòu)，但多次重復(fù)作用又易使其疲勞 。路表層水平力過大易導(dǎo)致推擠、擁包、波浪及車轍等病害 。 圖 22 車輪荷載計(jì)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(shù) 對于雙輪組車軸，可以按雙圓考慮，也可以按單圓對待，其當(dāng)量圓的直徑計(jì)算如下： a)雙圓荷載的當(dāng)量圓半徑 δ ： b)單圓荷載的當(dāng)量圓直徑 D： 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) ?荷載圓半徑和直徑 ? 運(yùn)動(dòng)車輛對道路的動(dòng)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(dòng)力 ，對路面固定點(diǎn)而言，這種影響又具有 瞬時(shí)性和重復(fù)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(nèi)。 ?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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要以 軸重 或者 輪壓 來進(jìn)行控制。 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) ?車輛的種類與作用特點(diǎn) ?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(jié)構(gòu)及其分類 柔性路面 總體結(jié)構(gòu)剛度較小 ， 荷載作用下的彎沉變形較大 ， 抗彎拉強(qiáng)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(jīng)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(jié)構(gòu) 。 第一節(jié) 路面結(jié)構(gòu)及其分類 ◆ 路面的結(jié)構(gòu)層次與材料要求 路面等級 面層材料類型 適用的技術(shù)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(jié)或級配） ， 半整齊塊石 ， 其它粒料 三級、四級