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第十六章(08)路基路面工程教案

2023-11-14 来源:乌哈旅游
课 题:

沥青路面设计 目的要求:

掌握车辆荷载作用;环境因素对路面设计的影响;柔性路面设计的计算理论;柔性路面结构组合设计;我国现行柔性路面厚度设计方法;设计弯沉为指标的厚度设计法;了解结构层的剪拉应力计算;旧路改建设计。 教学重点:

车辆荷载作用;环境因素对路面设计的影响;柔性路面设计的计算理论;柔性路面结构组合设计;我国现行柔性路面厚度设计方法;

设计弯沉为指标的厚度设计。 教学难点:

柔性路面设计的计算理论;柔性路面结构组合设计;我国现行柔

性路面厚度设计方法;设计弯沉为指标的厚度设计法。 教学课时:

6h 教学方法:

理论教学

教学内容和步骤

§16.1概述

1.沥青路面:是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青路混合料作面层的路面结构。

2.沥青路面设计任务:确定经济合理的路面结构,使之能承受交通荷载和环境因素的作用,并满足承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求。

3.路面设计的内容:原材料的选择,混合料配合比设计和设计参数的确定(与测试),路面结构组合与厚度计算,路面结构的方案比选等。对高速公路、一级公路还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计以及路面排水系统的设计;对其它公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。

4.目前沥青路面设计方法 ①以经验或试验为依据的经验法;

②以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的理论法。

我国沥青路面设计规范规定沥青路面设计理论以弹性层状体系统理为基础。弹性层状体系是由若干个弹性层组成,上面各层具有一定厚度,最下一层为弹性半空间体。

§16.2 行车荷载

汽车是道路的服务对象,也是使道路遭受损坏的主要原因,因此必须分析汽车的特性及其人对路面的作用,路面设计要考虑的车辆因素:

1、车辆作用于路面的法向力,切向力的大小和特性; 2、不同类型和轴载大小的车辆在路面使用年限内的变化情况和

数量。

采用一定标准轴载BZZ-100(后轴重100KN,单轴双轮组) 一、车辆的种类 1、按其使用功能分:

客车(小客车、中客车、大客车) 货车(整车,牵扯引式挂车和牵引式半挂车) 2、按轴型分:

牵引车类:货与汽车发动机为一整体;

牵引式半拖车类:通过铰接装置,在牵扯引车后附加拖车 拖车类:在整车或牵扯引式半拖车类后附加拖车。 二、汽车的轴型

前 单轴双轮组(多数) 后 单轴 轴 双轴单轮组(极少数) 轴 双轴 三轴 三、汽车对道路的静态压力 1、接触面积:

车辆在路面上行驶,轴载由轮胎传给路面。通常把轮胎在路面上的投影面作为接触面,其形状近似为椭圆形。椭圆形的长轴和短轴和大致相等,在路面设计中,可用圆形接触面来代替椭圆形,此圆称为当量圆。

2、接触压力

轮胎与路面接触面上的平均竖向压力,称为接触压力,假设为均布的,它受以下几个因素的影响:

(1)充气轮胎的内压力Pi

一般情况下,接触压力P=(0.8~0.9)Pi

P停=(0.8~0.9)Pi; P动=(0.9~1.1)Pi (2)轮胎的类型(花纹为斜线或子午线)和性质(新、旧) (3)轴载的大小(同轮胎的标准轴载而言)

若轮胎软而旧或轮胎内的实际内压力比标准内压力低得多。或轮胎超过标准负载情况时,P>Pi 则P=(1.1~1.3)Pi

在路面设计时,直接采用内压力作为接触压力,而轮胎的压力一般为0.4~0.7MPa(轮胎的标准负载内压力=0.64MPa)

3、作用图式 1)标准轴载计算参数

BZZ-100 后轴重100KN 轮胎着地压强P=0.7MPa 单轮传压面当量圆 d=21.30cm 两轮中心距1.5d 2、轴型:单轴双纶组

单圆图式(测土基或基层材料参数时) ; 双圆图式(厚度设计)

P4DP2d242D2d

d4P p100KN25KN P为轮载=4

四、运动车辆对道路的动态影响。 1、水平力

汽车道路上等速行驶,车轮受到地面给它的滚动摩擦力,路面也相应地受到一向后的水平力。 S0UP

u:滚动摩阻系数同轮胎类型,路面状况及车速有关,车辆在制动或驱动过程中。 SbfbP

f:车轮与路面间的附着率,最大值不起过路面与轮胎之间的附着

QmaxP系数,则有: qmaxp

 与路面类型,湿度以及行车速度有关。路面必须保持足够的附

着系数,这是保证正常行车的重要条件。

2、轮载的动态变动

以一定车速行驶在路面的车辆,由于自身的振动和路面的不平整,其车轮实际上是以一定的频率和振幅在路面上跳动着,作用在路面上的轮载时而大于静轮载,时而小于静载,轮载的这种动态变动,可以似看作为是呈正态分布。

1)变异系数=标准偏差/静轮载 Cv随以下三个因素而变化 a、行车速率v Cv b、路面的平态度越差 Cv

c、车辆的振动特性:轮胎越软,减震装置的效果越好 Cv 2)冲击系数=动轮载/静轮载 3)设计中如何考虑动力作用的影响?

a、柔性路面设计中不考虑动力作用的影响;

b、刚性路面设计中考虑超载和动载等因素对路面疲劳损坏的综合影响系数Kc

4)汽车荷载对路面的多次重复作用也是一项重要的动态影响。 5)轮载作用的瞬时性

作用时间(0.01~0.1s):动载作用时间越短,路面变形越小。动载作用时间短,路面变形来不及像静载作用时那样充分,故变形较静载作用时小,此时相当于加大了路面的强度。

五、交通分析

1、交通量:指一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量。

对于路面结构设计,不仅要搜集交通总量,还必须区分不同的车

型,其初始年平均日交通量量)

N1Ni1365i365 (Ni为每日实际交通

设计年限内累计交通量

Ne365NtNe365N1[(1r)t1]r或

1t111

tN1—设计的初始年平均日交通量; Ne—设计年限内的累计交通量

Nt—设计的末年年平均日交通量;

r—设计年限内交通量年平均增长率

t—设计年限

2、轴载组成与等效换算 1) 轴载组成(轴载谱):

2) 等效换算原则:同一种路面结构在不同轴载作用达到相同的疲劳损坏时,相应的作用次数被认为是等效的。

yiNsP(i)nNiPs

—反映轴型和轮组影响的系数

n—同路面结构特性相关的系数

沥青路面,水泥混凝土路面和半刚性路面的结构特性不同,损伤的标准也不同,因而系数和n的取值各不相同。

3、轮迹横向分布

由于车轮的轮迹宽度远小于车道的宽度,因而总的轴载通行次数即不会集中在横断面某一固定位置,也不会平均分配到每一点上,而是按一定作用规律分布在车道横断面上,称为轮迹的横向分布。

在路面设计中,用轮迹横向分布系数来反映轮迹横向分布频率的影响,通常取轮迹覆盖宽度(约50cm)即二个条带频率之和称为轮迹横向分布系数。

§16.3 环境因素影响

路基土和路面材料的强度、刚度随路面结构内部温度和湿度的变化有时会有大幅度的增减。大气的温度在年内和日内发生着周期性变化,同大气直接接触的路面温度也相应地在年内和日内发生着周期性

变化。路表温度的起伏,同气温的变化几乎完全同步,由于太阳辐射热被路面吸收,路表面的温度较气温高。沥青面层最高温度高出气温23C;水泥混凝土面层的最高温度高出气温14C。

1、沥青路面:

热稳定性:气温升高,沥青路面的刚度,强度降低,并易产生车辙、推挤、拥包、波浪等破坏现象。

低温抗裂性:温度降低时,沥青路面易发生断裂、网裂等破坏。 2、水泥混凝土路面

混凝土路面受温差的影响,体积会发生变化。 当混凝土面板受约束时,产生翘曲变形。

§16.4弹性层状体系理论概述

一、基本假设与解题方法

应用弹性力学方法求解弹性层状体系的应力、变形、和位移分量时,应引入如下假设:

1.各层是连续的,完全弹性的,均匀的,各向同性的,位移和变形是微小的;

2.最下一层在水平和垂直方向为无限大,其上各层厚度为有限,水平方向为无限大;

3.各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处,其应力,形变,位移为零;

4.层间接触情况,或者位移完全连续,或者层间仅竖向应力和

位移连续而无摩阻力;

5.不计自重。

二、弹性层状体系理论解 1.弹性双层体系: ①单园荷载

2ppDlcE0E0或

:垂直位移系数

:双层体系表面距荷载作用中心轴r处的弯沉系数

f(hD,E0E)1

②双园荷载

lA2pE0

1f(h,E0E)

2.弹性三层体系:(双园荷载作用图式) ⑴表面弯沉

计算点坐标:A(1.5,h); 计算公式:

lA2plE1

l为理论变沉系数 l=aK1K2

f(h,E2E)1,

K1f(h,E0E2),

K2f(H,h,E0E2)

⑵.上层底面主拉应力

计算点B(0,0) 计算公式:12p12m1m2

m2f(H,12f(h,E2E)1 ,

m1f(h,E2E1,E0E2),

E0E2,E2E1)

⑶.中层底面接应力 计算点C(1.5,H) 计算公式:13p13n1n2

13f(H,E0E)n1f(E2E,H)n2f(H,h,E2E)211,,

三、 多层体系的等效换算

路面通常为多层结构,计算多层路面弯沉或结构层底部拉应时应按等效的原则换算为双层或三层体系,

1、弯沉等效换算:

⑴换算原则:结构层的弯沉相等、将多层体系按照弯沉相等的原则换算为双层体系的方法称作等效换算法。

若两路面结构在同一轮载的作用下,将h1,E1的土层换算成E′的当量厚度h1′

lA2p2pAlAAE0E0,

若AA' 则AA'

Af(,h1E0E1)Af(h1 ,

,E0E1)

⑵ 换算公式:

多层体系的面层,其模量和厚度保持不变,路基的模量也保持不变,其间各层利用下式换算为模量为第二层相同的等效层。

Hh2hi3n1i2.4EiE2

2.等效中层弯拉应力的结构层换算

多层体系中,邻近路基的结构层作为中层,其上各层转换为等效的上层。中层的模量和厚度以及路基的模量保持不变,上面各层按

hhn2hi4i1n3邻近中层的结构层模量值进行等效换算:

EiEn2

3.等效上层底面弯拉应力的结构层换算:

hhjhi4i1n1j1上层的等效层厚:中层的等效层厚:

EiEj

EiEj1Hhj1ij2hi0.9

列1:已知P=0.5MPa 14cm E0=45MPa E1=180MPa h=20cm ,求荷载作用面中轴处的弯沉或lc。

Eo解:

EoE1451800.25 2h20(214)h0.714 查图14-4

纵轴

E10.250.714绘水平线 横轴2绘竖直线。两线

交点同图中曲线(值)相截,沿曲线查得0.46

lcpD2p0.143cmE0E0

列2: 已知P=0.5MPa,14cm,E0=65MPa,E1=280MPa荷载在中轴处的弯沉值c限定为1mm,求面层应有的厚度h?

lcEl2p0c0.464E02p

解:由式

E0E1650.232280从纵轴

EoE10.232处引一水平线,同

h曲线=0.464相交,作一垂线与横轴相交得20.66由此得面层应

有厚度h=0.66×2×14=18.5cm

列3: 已知P=0.5MPa 双园10cm E0=45Mpa,E2 =300Mpa,E1 =600MPa , H=25cm, h=10cm。 求轮隙中心处表面弯沉A,面层及基层底面的主拉应力 12和13?

h101.0H252.51010解: 

E2

hhE1300E26000.50E0

E2453000.15 由图14-14得

1.01.0

E1E00.58.4E20.15K10.49E0

0.15H25h102.5 1.0

E2

则:l=K1K28.40.490.923.79

hhlA2pl0.063cmE1 由图14-18

E2E1E10.50.150.50Eo1.01.0E2

E2

0.15m1E2E1

E2

0.970.915Eo0.15

H25102.5

0.50m2

则12m1m20.150.970.9150.133

面层底的主拉应力 12p12m1m20.50.1330.0665Mpa 由图14-19得:

HE225102.5 E10.50E0E20.150.205

HH2.5n11.14

E2h1.0

2.5

E10.50n21.0

则13n1n20.2051.141.00.234 基层底面的主拉应力13p13n1n20.117Mpa

列4: 现有一五层体系,各层的模量和厚度如下表所列,请转换成三层体系,以便计算路面弯沉值和第一、二、四层底面的弯拉应力。

层位 1 2 3 4 5 解:1、表面弯沉

第一层不变, 第二、三、四转换为E2=800MPa的中层其厚度为:

Hh2hi2.4i34Ei(Mpa) hi(cm) 1500 800 500 250 35 6.5 10 10 20 Ei50025010102.4202.430.54cmE2800800

2、第一层底面弯拉应力

第一层不变,第二、三、四层转为E2=800的中层,其厚度为

Hh2hi0.9i34Ei50025010100.9200.921.42cmE2800800

3.第二层底面弯拉应力

第一、第二层转换为E1E2800的上层,第三、第四层转换为

E'2E3500mpa的中层,其相应厚度为

hh2h14E11500106.5417.61cmE2800

Hh3h40.9E425010200.919.26cmE3500

4、第四层底面弯拉应力

第一、二、三层转换为EE3500Mpa的上层,其厚度为:

Hh3hi4i12Ei1500800106.5410429.8cmE3500500

§16.5 沥青路面的破坏状态与设计标准

一.损坏模式

由于荷载、环境、材料组成、结构层次组合、施工和养护等条件的差异,路面损坏的形态是多种多样、错综复杂的,大致有三大类型。

1、变形类:如沉陷、车辙、隆起、搓板、推挤、拥包等; 2、裂缝类:如纵向裂缝、横向裂缝、龟裂等; 3、表面缺损类:如露骨、松散、剥落、坑槽、泛油等。 (一)、沉陷

路面在车轮作用下表面产生较大的凹陷,两侧伴有隆起现象出现。

主要原因:路基土承载力较低,产生较大的垂直变形。 (二)、车辙

路面在车轮荷载重复作用下,沿着纵向产生带状凹陷,常伴有以纵向为主的裂缝。

主要原因:路基和路面各层永久变形的逐步积累。

Lre[Lre]或E0[E0]

(三)、疲劳开裂

路面在正常使用情况下,路表无显著永久变形而出现的裂缝。rR或rR

主要原因:结构层底面产生的拉应力(或拉应变)值超过材料的疲劳强度。

(四)、沥青路面材料沿行车方向发生剪切或拉裂破坏而出现推移和拥起的现象。

主要原因:沥青路面受较大的荷载作用时,车辆荷载引起的竖直力和水平力的综合作用的综合作用使结构内的剪应力或拉应力超过材料的抗剪或抗拉强度。

maxR

(五)低温缩裂

一般为横向间隔性的裂缝,严重时才发展为纵向裂缝。 rttR (六)松散和坑槽

松散是路表面集料的松动,散离现象。坑槽是松散材料散失后形成的凹坑。

坑槽是松散材料组合不当或施工质量差,结合料含量太少或粘结力不足,使面层混合料中的集料失去粘结而成片散开,形成松散。

若松散材料被车轮后的真空吸力以及风和雨水脱离路面,或是龟裂及其他裂缝的进一步发展,使松动碎石块脱离面层,便形成大小不等的坑槽。

二、设计指标

1.路面设计弯沉值ld

⑴、ld是表征路面整体刚度大小的指标,是路面厚度计算的主要依据。

⑵.要求:ldls(厚度计算时,令ldls)

0.2l600NAcAsAb de

ld:路面设计弯沉值(0.01mm)

Ne:设计年限末年双向日平均当量轴次

Ne[(1t)1]

[(1)t1]Ne365Nt365N1t1(1)或

N1:路面竣工后第一年双向日平均当量轴次(次/日); Nt: 设计年限末年双向日平均当量轴次(次/日); : 设计年限内交通量的年平均增长率; :车道系数;

Ac:公路等级系数; As:面层类型系数; Ab:基层类型系数 路面厚度是根据弹性多层体系,层间接触状态为完全连续,在垂直双圆均布荷载作用下,轮隙中心实测弯沉等于设计弯沉的原则进行的。即lsld。

2.总体性结构层的容许弯拉应力R 要求:mR (14-34)

m:结构层底面计算点的拉应力 R:该层材料的容许拉应力

RSPKs

sp

:沥青混凝土(15℃)或半刚性材料的劈裂强度

水泥稳定类材料,齡期90d;二灰、石灰稳定性材料,齡期180d。

Ks:抗拉强度结构系数 (16.6.11) (16.6.12) (16.6.13) 3.城市道路:sR 4.车辙(永久变形)

辙深同重复应力大小、作用次数、路基和路面各结构层材料的劲度以及温度状况有关。车辙的出现,一方面影响行驶质量;另一方面高速行驶的车辆在雨天容易出现漂滑而造成交通事故。

Dr[Dr]

Dr:设计年限内的累计车辙深或永久变形量

[Dr] :行驶质量和行车安全所容许的车辙深或永久变形。

5.低温开裂:适于寒冷地区

trt

t:面层材料因温度下降收缩受阻而产生的温度应力;

rt:该温度下沥青材料的抗拉强度。

§16.6 沥青路面结构组合设计

一、组合原则和方法: 1.要解决的问题:

使路面结构既能承受行车荷载和自然因素的作用,又能发挥各结构层的最大效能,使整个路面结构经济合理。

2.设计内容

确定各结构层的组成材料以及它们之间如何组合。 现有交通量相当的两种路面结构如下;

甲种曾在某重冰冻地区使用,地下水深80cm,经多年使用,路面仍保持良好状态;乙在某冰冻区使用,地下水位深大于2m,通车数月后,面层出现大量较宽网裂,继而出现坎坷不平,最后全部松散。由此而见,结构组合不合理,层次多,厚度大的路面结构,其使用效果不一定好。

二、总原则:

1.路基要稳定,基层要坚实,面层要耐用;

2.在寒冷地区,基层还要求有一定的抗冻性及低温抗裂性。 三.基本原则

1.适用于行车荷载作用的要求。

①.按交通量的要求选择面层等级和类型;

②.按结构层的应力分布特性。选择路面各结构层强度,刚度自上而下递减的方式组合,相邻结构层的相差不能过大;

E面

③.要顾及各结构层本身的结构强度; ④.适当的层厚(hhmin)和层数。 2.在各种自然因素作用下稳定性好。 3.考虑结构层的特点。

E基35以内E基E垫控制在5以内E垫E路基24以内

①.作高级路面的沥青面层,宜采用双层结构。上层为磨耗层,用中粒式或细粒式沥青混凝土,下层为联结层,可采用粗粒式或中粒

式沥青混凝土或热拌沥青碎石。若采用沥青贯入碎石作面层时,需加设沥青表面处治或沥青砂作为封层,作为中级路面的各种粒料路面,宜在其他上铺砂土磨耗层和松散保护层;

②.基层宜采用具有一定刚度的整体性材料,每层厚20~25cm。交通量大时,应选用强度和刚度较大的结合料稳定类材料基层,并采用双层式,底基层可充分利用地方材料 ,选用强度和刚度较低的碎石或砾石混合料;

③.需设垫层时,可选用砂砾,碎石及工业废渣等粒料及稳定类材料(垫层厚15cm)。

补:从强度和造价考虑,自上而下的各层厚度,宜由薄到厚。半刚性基层上,沥青面层的总厚度:高速公路12~18cm;一级公路:10~15cm ;二级公路5~10cm ;三级公路2~4cm;四级公路1~2.5cm。

碎(砾)石类混合料面层、基层,单层厚8~15cm;水泥、石灰稳定类基层,其单层厚度一般不超过15~20cm。

四、 路面结构组合示例

遵循就地取材,分期修建和因地制宜的原则,参照上述的经验和规律,并利用当地已有路面的修建和使用经验,便可拟订出若干个既满足交通要求,又经济合理的结构层组合方案,供结构分析和确定要求厚度用。并通过经济分析和评价选择最佳方案。所拟的方案包括:

1.结构层次,各结构层的类型和初拟厚度; 2.各结构层的材料组成和技术指标要求; 3.对施工工艺和施工质量的要求。

§16.7 新建沥青路面的结构厚度计算

我国新建公路沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度的指标。对沥青混凝土面层和半刚性材料的基层,底基层应进行层底拉应力的验算。

一、路表设计弯沉值ld确定路面结构层所需的厚度。

路面厚度是根据多层弹性层状体系理论,层间的接触条件为完全连续体系,在双园均布荷载作用下,轮隙中心处实测路表弯沉值等于设计弯沉值ld的原则进行计算。 即:

lsld ls10002pcFE0 (14-26)

cf(h1,h2,hn1,E2E,E3E,E0E)12n1

c—理论弯沉系数;

ls—路面实测弯沉值(0.01mm);

p,—标准车轮胎接地压强(Mpa)和当量圆半径(cm);

F—弯沉综合修正系数。

F1.63(lsE)0.38(0)0.362000p

由于理论假设与实际路面工作状态的差异而形成实际弯沉值与理论计算值不等,将实际弯沉值与理论弯沉值之比定义为弯沉综合修正系数F。

已知某车道累计轴次或设计弯沉值,各结构层的回弹模量的劈裂强度,土基的回弹量以及各结构层的厚度,利用专用设计程序即可求

得某一层厚度。

二、轴载原则: 1、换算原则:

⑴.等弯沉换算:即对同一交通组成,不论以哪一种轴载作为标准轴载,换算后进行路面厚度设计,其结果相同;

⑵.等疲劳损坏状态:即同一路面结构在两种不同轴载作用不同作用次数后要达到同样的损坏状态。

2.换算公式:

⑴以ld为设计指标及沥青层层底拉应力验算时,凡轴载大于25KN 的各级轴载(包括前,后轴)Pi的作用次数ni;均按下式换算成标准轴载P 的当量作用数次N

P NC1C2n1iPi1k4.35

(2)当进行半刚性基层层底拉应力验算时, 凡轴载大于50KN 的各级轴载(包括前,后轴)Pi的作用次数ni;均按下式换算成标准轴载P 的当量作用数次N

P''NC1C2n1i

Pi1k8注:上述轴载换算公式,仅适用于单轴轴载小于130KN的各种车型的轴载换算

三、层底拉应力验算 mPm

m:理论最大拉应力系数

mf(h1,h2,hn1,E2E,E3E,E0E)

12n1以B、D、E、C为计算点

图 并取最大值作为层底最大拉应力mR

当mR的改进措施: 1.改变结构层厚度

2.改变路面结构组合,减小上、下层的模量比: 3.调整材料配比,提高材料的劈裂强度 sp。 四、新建路面(沥青)的设计步骤: 1.拟定路面结构方案,确定Ne,ld 2. 确定各路段的土基回弹模量值Eo ①.现场实测法 刚性承载板法:E01000轮测法:E0l1000D4p1 li20i2p2100 l0土基的回弹弯沉设计值E0SE0ZS/K1 ②.查表法: 确定临界高度; 拟定土的平均稠度; 预测土基回弹模量。 ③.室内实验室法 考虑折减系数

④.换算法

3.拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案,确定各结构层材料的设计参数。

以ld计算路面厚度时,采用20℃的抗压模量;验算层底拉应时,用15℃的抗压模量。

4.以ld确定路面厚度,验算高速一级、二级公路沥青混凝土面层半刚性基层材料的基层,底基层的应力验算

5.季节性冰冻地区高级,次高级路面,验算防冻厚度。

hdabcf

hd从路表面至道路冻结线的深度(cm);

a:路面结构层材料的热物性系数; b:路基横断面系数: c:路基潮湿类型系数; f:最近10年冻结指数平均值;

若结构总厚度小于最小防冻厚度时,应增加防冻垫层。 6.进行技术经济比较,确定采用的路面结构方案。

§14-5 路面结构的剪应力计算 一、设计指标

R

Rctg

(13)cos1212

[(13)(13)sin]12m(13)则:

mcos

1m(1sin)

§16.8 沥青路面改建设计

路面补强设计包括:路面结构状况调查,弯沉评定,补强厚度计算,

一、路面结构状况调查与评定, 1.路况调查:

⑴.交通调查;⑵.路基状况调查;⑶.路面状况调查;⑷.路面修建和养护历史调查。

2.路面承载能力评定 ⑴.评定指标及测定方法

贝克曼弯沉仪:贝克曼梁、 百分表、表架组成。贝克曼梁(合金铝制成,上有水准泡)前臂:后臂=2:1。长度3.6m(前2.4m,后1.2m) 支点变形修正。

弯沉仪支座处变形修正:LT(L1L2)2(L3L4)6

L3:车轮中心临近弯沉仪测头时检验用弯沉仪的最大读数; L4:汽车驶出弯沉影响半径后检验用弯沉仪的最终读数。 加长5.4m(前3.6m, 后1.8m)适于在半刚性基层沥青路面

或水泥混凝土路面测定时采用(BZZ-100标准车),可不进行支点变形修正,即LT(L1L2)2,LTlZ

1nllini1li1nin1⑵.代表性弯沉

lt(lZ)

CVl100%

⑶.测定季节对弯沉的影响:季节影响系数K1;

⑷.加铺沥青层对原砂石路面弯沉的影响:温度影响系数K2; ⑸.温度对弯沉的影响:弯沉温度修正系数K3;

K4l100P1000.87()liPi

⑹.测定用轴载对弯沉的影响:弯沉轴载换算系数⑺.计算弯沉值:l0(lZ)K1K2K3K4 l0反映了该路段路基路面结构的承载能力。

在确定各段的计算弯沉时,应将全线划分为若干段落。 ①.同一路段路基的干湿类型与土质基本相同;

②.同一路段的各测点的弯沉值比较接近。每段内弯沉测点应不少于20点,测点间距一般为50m(特殊路段或因需要可适当加密);

③.各路段的最小长度应与施工方法相适应(一般)500m,机械化施工1km

二、路面补强计算:

1.原路面当量回弹模量的计算

将原路面计算弯沉值换算成综合回弹模量值。

Et1000pDm1m22pl0 Et1000m1m2

l0 2.补强层厚度的计算及验算

用弹性层状体系理论进行补强厚度的计算。补强层为单层时,以双层弹性体系为计算的力学模型;补强层为n层时,以n+1层弹性体系为力学模型计算。

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