第四章沥青路面设计要点.ppt

五、面层剪应力验算 ——计算剪应力，由车轮垂直和水平荷载确定 c 最大剪应力 其中： 查图或借助计算机求解 查图进行上式计算时，图中数据选取摩擦系数为0.3时得到，实际的计算要依实际摩擦系数对其修正 ——材料容许疲劳剪应力 对于紧急制动情况，采用动载测定粘聚力c’ ≈2c 考虑疲劳： 停车站、交叉路口等缓慢制动处： 紧急制动时： ——停车站在设计年限内停车的标准轴累计数。对交叉路口考虑到停车时车种的不同，每一次红灯停车轴数应按入交叉口等待通过的车轴数与车道内车种比例情况确定 六、土基回弹模量E0和路面材料参数的确定 （一）土基回弹模量值的确定 1. 现场实测法 1）刚性承载板测定 2）由回弹弯沉测定 EoL——某点土基回弹模量； Eos——某路段土基回弹模量设计值； 、 S——分别为该路段实测土基回弹模量平均值与标准差； Za——保证率系数，高速公路、一级公路为2，二三级公路为1.648，四级公路为1.5； K1——不利季节影响系数，可根据当地经验选用。 * 第四章 沥青路面设计 第一节 行车荷载分析 一、车辆和类型和轴型 路面设计中，以轴重作为荷载标准，重型货车与大客车起决定作用。评定路面表面特征时，如路面的平整度、防滑性，应考虑小客车的安全性和可靠性。 （一）车辆的种类 牵引车与挂车分离，铰接。 牵引式半挂车 牵引车与挂车分离 牵引式挂车 货箱与汽车发动机一体。 整车 货车(truck) 20个座位以上，长途客运和城市公共交通 大客车 6～20个座位 中客车 车速高，自重和满载重量小120km/h以上 小客车 (bus) 客车 7轴 4轴 6轴 5轴 6轴 4轴 6轴 3轴 牵引半挂车 5轴 4轴 5轴 3轴 5轴 2轴(4轮) 4轴 牵 引 式 挂 车 2轴(4轮) 整 车 （二）车辆的轴型 不同轴型的货车示意图 二、汽车轮载对道路的影响 （一）轮载对道路的静态压力 1.轮载静态压力影响因素 1）轮载的大小 2）汽车轮胎的内压力 3）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状 我国载货汽车常用TB11.00—20 接地面中心点处 横断面压力分布 图22 成重高速剪应力等值线图 图23 京津塘高速剪应力等值线图 不同刚度路面双轮组荷载压力的分布 2.轮载静态压力的简化 简化为单圆 简化为双圆 单圆当量圆直径 双圆当量圆直径 3.路面设计的标准轴载 1.5d 两轮中心距（cm） 21.30 单轮传压面当量圆直径d（cm） 0.70 轮胎接地压强p（MPa） 100 标准轴载P（kN） BZZ—100 标 准 轴 载 （二）轮载对道路的动态影响 由于车身自身的震动和路面的不平整，车轮实际上是以一定的频率和振幅在路面上跳动。其偏离静荷载的机会是均等的，设计时仍然按照静荷载考虑。 1.动态轮载不均匀性 2.轮载作用的瞬时性 由于路面结构中应力出现的时间很短，来不及传递分布，其变形特性不能像静载那样呈现得那样完全 ，试验表明：随着车速的提高，路基路面变形比停车状态要小很多，这个影响量在设计中要予以考虑（可以考虑为路面结构刚度的相对提高 ）。对于弹缩性材料，由于应力作用的瞬时性，允许按弹性结构分析。 3.轮载作用的重复性 弹性路面材料在重复荷载作用下，呈现出材料的疲劳性质；弹塑性材料，如土基和柔性路面，呈现出变形的累计。在设计中要予以考虑。 （三）轮载对路面的水平力 纵向水平力 横向水平力 水平力：Qmax≤Pφ ，P—轮载重量，φ—路面附着系数 φ的最大值一般不超过0.7～0.8 ，车速提高时， φ将减小 水平力在路面产生的剪应力只分布 在最上层，向下迅速衰减。设计时应予考虑 三、交通分析 （一）交通量统计 一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量。 年平均日交通量N1: 不计小型货车、小型客车、拖拉机和非机动车 （二）轴载谱调查 单轴单轮 单轴双轮 双轴 三轴 单轴单轮 单轴双轮 双轴 三轴 ％ （三）轴载的等效换算 1.换算原则 等效疲劳：作用在同一结构上的A荷载使其破坏的次数为a； B荷载使其破坏的次数为b，则（A-a）等效（B-b） 2.沥青路面设计的荷载换算方程 1）当以弯沉进行厚度设计及沥青层层底拉应力验算时 式中： N——标准轴载的当量轴次，次/日； n1——被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日； PS——标准轴载100KN； Pi——被换算车辆的各级轴载，KN； k——被换算车辆的类型数； C1——轴载系数， C1=1+1.2(m-1),m是轴数。当轴间距大于3米时，按单独的一个轴载计算，当间距小于3米时，按双轴或多轴计算。 C2——轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1