所有分類路面設計理論與方法2012-6-23

1、l第一篇第一篇 路面設計概念和原理路面設計概念和原理l第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)l第三篇第三篇 柔性路面設計理論與方法柔性路面設計理論與方法l第四篇第四篇 剛性路面設計理論與方法剛性路面設計理論與方法l路面有幾類？路面有幾類？l相應的設計理論、方法是什么？相應的設計理論、方法是什么？l設計標準？設計標準？l典型的筑路材料與相應的設計參數(shù)？典型的筑路材料與相應的設計參數(shù)？l已有路面的評價與加鋪設計？已有路面的評價與加鋪設計？l 按力學性分為按力學性分為：l 柔性路面柔性路面剛度低、強度小、彎沉大，剛度低、強度小、彎沉大，對基層與路基的作用力大。對基層與路基的作用力大。l 剛性路面剛性

2、路面剛度大、強度高、彎沉小，剛度大、強度高、彎沉小，對基層與路基的作用力小。對基層與路基的作用力小。瀝青路面（柔性路面）結(jié)構(gòu)類型可分為五類：瀝青路面（柔性路面）結(jié)構(gòu)類型可分為五類：l1.在半剛性基層上設在半剛性基層上設30mm150mm薄瀝青層的結(jié)構(gòu)，稱半剛性基層瀝青薄瀝青層的結(jié)構(gòu)，稱半剛性基層瀝青路面路面(semi-rigid base asphalt pavement)；l2.在半剛性基層或底基層上，設在半剛性基層或底基層上，設160mm260mm厚瀝青層的結(jié)構(gòu)，稱混厚瀝青層的結(jié)構(gòu)，稱混合式瀝青路面合式瀝青路面(combination-type asphalt pavement)；l3.水

3、泥混凝土做基層（比如舊水泥混凝土路面或碾壓混凝土、貧混凝土、水泥混凝土做基層（比如舊水泥混凝土路面或碾壓混凝土、貧混凝土、低標號混凝土基層），其上一般設低標號混凝土基層），其上一般設70mm220mm瀝青層厚度，稱為剛瀝青層厚度，稱為剛性基層瀝青路面（或復合式路面，性基層瀝青路面（或復合式路面，composite pavement）；）；l4.采用瀝青混合料與無結(jié)合料的集料組成的結(jié)構(gòu)，稱柔性路面（采用瀝青混合料與無結(jié)合料的集料組成的結(jié)構(gòu)，稱柔性路面（flexible pavement)）；）；l5.在路基上或處治了的路基上鋪筑約在路基上或處治了的路基上鋪筑約400mm550mm的全厚式瀝青混合

4、的全厚式瀝青混合料結(jié)構(gòu)層，稱全厚式瀝青路面料結(jié)構(gòu)層，稱全厚式瀝青路面（full-depth asphalt pavement）。）。l半柔性路面（半柔性路面（semi- flexible asphalt pavement）l 半柔性路面是將特殊級配的水泥膠漿灌入多孔的開級配半柔性路面是將特殊級配的水泥膠漿灌入多孔的開級配瀝青混合料的空隙之中而形成的路面，它通過瀝青混合料瀝青混合料的空隙之中而形成的路面，它通過瀝青混合料骨料之問的嵌擠作用和灌入的水泥漿共同形成強度。骨料之問的嵌擠作用和灌入的水泥漿共同形成強度。 l 半柔性路面具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、耐疲勞和耐油蝕性，半柔性路面具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性

5、、耐疲勞和耐油蝕性，同時具有良好的低溫穩(wěn)定性和抗水害性同時具有良好的低溫穩(wěn)定性和抗水害性高速公路和一級公路水泥路面（剛性路面）可分為：水泥路面（剛性路面）可分為：l水泥混凝土路面（水泥混凝土路面（cement concrete pavement）是指用各種水泥混凝土作是指用各種水泥混凝土作面層的路面結(jié)構(gòu)，亦稱剛性路面，屬于高級路面。根據(jù)對材料的要求、面層的路面結(jié)構(gòu)，亦稱剛性路面，屬于高級路面。根據(jù)對材料的要求、組成以及施工工藝的不同，水泥混凝土路面分為以下幾種：組成以及施工工藝的不同，水泥混凝土路面分為以下幾種：l普通水泥混凝土路面（普通水泥混凝土路面（plain concrete pavem

6、ent）是指除接縫區(qū)和局部范是指除接縫區(qū)和局部范圍（如角隅和邊緣）外，其余部位不配置鋼筋的混凝土路面，也叫素混圍（如角隅和邊緣）外，其余部位不配置鋼筋的混凝土路面，也叫素混凝土路面。目前，該路面廣泛用于公路及城市道路中。凝土路面。目前，該路面廣泛用于公路及城市道路中。l碾壓混凝土路面（碾壓混凝土路面（roller compected concrete）是利用瀝青混凝土路面攤是利用瀝青混凝土路面攤鋪、碾壓技術(shù)施工的一種水泥混凝土路面。它與普通水泥混凝土路面所鋪、碾壓技術(shù)施工的一種水泥混凝土路面。它與普通水泥混凝土路面所用材料基本組成相同，均為水、水泥、砂、碎（礫）石及外摻劑，不同用材料基本組成相

7、同，均為水、水泥、砂、碎（礫）石及外摻劑，不同之處是碾壓混凝土為用水量很少的特干硬性混凝土，比普通水泥混凝土之處是碾壓混凝土為用水量很少的特干硬性混凝土，比普通水泥混凝土路面節(jié)約水泥路面節(jié)約水泥1030，且施工速度快，養(yǎng)生時間短，具有很好的社，且施工速度快，養(yǎng)生時間短，具有很好的社會經(jīng)濟效益。會經(jīng)濟效益。 l鋼纖維混凝土路面（鋼纖維混凝土路面（steel fiber reinforced concrete pavement）是在混凝是在混凝土中摻入一些低碳鋼、不銹鋼或碳纖維等纖維，即成為一種均勻而多向土中摻入一些低碳鋼、不銹鋼或碳纖維等纖維，即成為一種均勻而多向配筋的混凝土路面。與普通混凝土路

8、面相比，該種路面的板厚在同等條配筋的混凝土路面。與普通混凝土路面相比，該種路面的板厚在同等條件下相對較薄，且使用壽命長，養(yǎng)護費用少，國外一致認為它是一種新件下相對較薄，且使用壽命長，養(yǎng)護費用少，國外一致認為它是一種新型路面材料，具有廣泛的發(fā)展前途，特別是作為舊混凝土路面的罩面尤型路面材料，具有廣泛的發(fā)展前途，特別是作為舊混凝土路面的罩面尤為適宜。為適宜。l鋼筋混凝土路面（鋼筋混凝土路面（jointed reinforced concrete pavement）是指板內(nèi)是指板內(nèi)配置有縱橫向鋼筋（或鋼絲）網(wǎng)并設接縫的混凝土路面。其中，鋼配置有縱橫向鋼筋（或鋼絲）網(wǎng)并設接縫的混凝土路面。其中，鋼筋網(wǎng)

9、的設置可以控制裂縫縫隙的張開量，把開裂的板拉在一起，使筋網(wǎng)的設置可以控制裂縫縫隙的張開量，把開裂的板拉在一起，使板依靠斷裂面上集料的嵌瑣作用而保證結(jié)構(gòu)強度。板依靠斷裂面上集料的嵌瑣作用而保證結(jié)構(gòu)強度。l復合式混凝土路面（復合式混凝土路面（composite pavement）為面板由兩層或兩層以為面板由兩層或兩層以上不同材料類型和力學性質(zhì)的混凝土復合而成，通常下層用當?shù)仄飞喜煌牧项愋秃土W性質(zhì)的混凝土復合而成，通常下層用當?shù)仄焚|(zhì)較差的材料來鋪筑，而上層用品質(zhì)較好的材料，以降低造價，該質(zhì)較差的材料來鋪筑，而上層用品質(zhì)較好的材料，以降低造價，該路面也叫雙層式或組合式路面。一般下層為碾壓混凝土，其

10、厚度取路面也叫雙層式或組合式路面。一般下層為碾壓混凝土，其厚度取總厚度的總厚度的2/3，上層為普通混凝土，其厚度一般取總厚度的，上層為普通混凝土，其厚度一般取總厚度的1/3，并，并不宜小于不宜小于8cm。l此外，還有此外，還有水泥混凝土預制塊路面（水泥混凝土預制塊路面（concrete block pavement）、）、連續(xù)配筋混凝土路面（連續(xù)配筋混凝土路面（continuous reinforced concrete pavement）等水泥混凝土路面。等水泥混凝土路面。水泥路面（剛性路面）可分為：水泥路面（剛性路面）可分為：l設計理論設計理論 柔性路面柔性路面采用雙圓垂直均布荷載作用下的

11、多層彈性連采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論、以設計彎沉為路面結(jié)構(gòu)整體剛度的設計指標，續(xù)體系理論、以設計彎沉為路面結(jié)構(gòu)整體剛度的設計指標，計算路面厚度。對于高速、一級、二級公路的瀝青混凝土計算路面厚度。對于高速、一級、二級公路的瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層應進行層底拉應力的驗算。厚面層和半剛性基層、底基層應進行層底拉應力的驗算。厚度計算采用多層彈性體系理論解的專用設計程序進行。度計算采用多層彈性體系理論解的專用設計程序進行。 剛性路面剛性路面采用彈性半空間地基上的小撓度彈性薄板理采用彈性半空間地基上的小撓度彈性薄板理論和有限元法計算標準軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的最大應力。論和有

12、限元法計算標準軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的最大應力。l設計方法設計方法 1 1、經(jīng)驗、經(jīng)驗- -力學法力學法 通過試驗路的行車荷載試驗和觀測，采集大量路面結(jié)構(gòu)、通過試驗路的行車荷載試驗和觀測，采集大量路面結(jié)構(gòu)、軸載和作用次數(shù)以及路面使用性能指標的數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計分析和軸載和作用次數(shù)以及路面使用性能指標的數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計分析和整理后，建立使用性能指標同路面結(jié)構(gòu)和荷載參數(shù)間的經(jīng)驗關(guān)整理后，建立使用性能指標同路面結(jié)構(gòu)和荷載參數(shù)間的經(jīng)驗關(guān)系式。系式。 如：如：aashtoaashto設計法。設計法。 2 2、力學、力學- -經(jīng)驗法經(jīng)驗法 如：我國瀝青路面和水泥路面設計方法，如：我國瀝青路面和水泥路面設計方法，she

13、llshell設計法的設計法的瀝青路面設計、瀝青路面設計、pcapca水泥混凝土路面設計、水泥混凝土路面設計、aiai瀝青路面設計。瀝青路面設計。l 路面設計的任務路面設計的任務是以最低的壽命周期費用提供一種路是以最低的壽命周期費用提供一種路面結(jié)構(gòu)，它在設計使用期內(nèi)能按目標可靠度滿足預定的面結(jié)構(gòu)，它在設計使用期內(nèi)能按目標可靠度滿足預定的使用性能要求。同時，這種路面結(jié)構(gòu)所需的材料、施工使用性能要求。同時，這種路面結(jié)構(gòu)所需的材料、施工技術(shù)和資金，符合當?shù)厮芴峁┑臈l件和經(jīng)驗。技術(shù)和資金，符合當?shù)厮芴峁┑臈l件和經(jīng)驗。l 路面設計使用期路面設計使用期是指新建成改建的路面從開始使用到是指新建成改建的路

14、面從開始使用到其使用性能退化到預定的最低標準時的時段。設計使用其使用性能退化到預定的最低標準時的時段。設計使用期以年數(shù)或該時段內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù)表示。到設期以年數(shù)或該時段內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù)表示。到設計使用期末，路面并非損壞到完全無法使用的程度，而計使用期末，路面并非損壞到完全無法使用的程度，而是必需采取重大的改建措施以恢復其使用性能，使之達是必需采取重大的改建措施以恢復其使用性能，使之達到與使用要求相適應的水平。到與使用要求相適應的水平。l 設計使用期的選擇，涉及技術(shù)的合理性和可能性、投設計使用期的選擇，涉及技術(shù)的合理性和可能性、投資的效益和使用者的費用，可依據(jù)路面類型、交通繁重資的效

15、益和使用者的費用，可依據(jù)路面類型、交通繁重程度、道路等級、資金供應等條件確定。程度、道路等級、資金供應等條件確定。 l路面的全壽命設計方法路面的全壽命設計方法路面設計使用期的路面設計使用期的建設費、運建設費、運營費、養(yǎng)護費、改造費、用戶費等費用總和最低。營費、養(yǎng)護費、改造費、用戶費等費用總和最低。 l永久性路面永久性路面l 路面設計的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料和路面設計的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料和表面特性等方面，或者分為以下六部分：表面特性等方面，或者分為以下六部分：l (1)(1)行車道路面與路肩鋪面的類型選擇和結(jié)構(gòu)層組合行車道路面與路肩鋪面的類型選擇和結(jié)構(gòu)層組合設計設計 依據(jù)道路等級、當?shù)丨h(huán)

16、境、交通要求、路基依據(jù)道路等級、當?shù)丨h(huán)境、交通要求、路基支承條件、材料供應、施工和養(yǎng)護技術(shù)水平、資金來支承條件、材料供應、施工和養(yǎng)護技術(shù)水平、資金來源等情況，選擇路面和鋪面類型，設計符合使用性能源等情況，選擇路面和鋪面類型，設計符合使用性能要求的路面和鋪面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)層組合方案。要求的路面和鋪面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)層組合方案。l (2)(2)水泥混凝土路面面層的接縫構(gòu)造和配筋設計水泥混凝土路面面層的接縫構(gòu)造和配筋設計選擇和布設接縫的類型和位置，設計接縫構(gòu)造，確定選擇和布設接縫的類型和位置，設計接縫構(gòu)造，確定配筋量和布置鋼筋；配筋量和布置鋼筋； l (3)(3)路面內(nèi)部排水設計路面內(nèi)部排水設計 需設置路面內(nèi)

17、部排水設施時，需設置路面內(nèi)部排水設施時，選擇排水系統(tǒng)的布設方案，確定各項排水設施的構(gòu)造選擇排水系統(tǒng)的布設方案，確定各項排水設施的構(gòu)造尺寸和材料規(guī)格要求。尺寸和材料規(guī)格要求。l (4) (4)各結(jié)構(gòu)層材料組成設計各結(jié)構(gòu)層材料組成設計依據(jù)對所選材料和混合料依據(jù)對所選材料和混合料的性狀要求以及當?shù)刈匀粭l件，進行各結(jié)構(gòu)層混合料的的性狀要求以及當?shù)刈匀粭l件，進行各結(jié)構(gòu)層混合料的組成設計和性質(zhì)試驗。組成設計和性質(zhì)試驗。l (5)(5)路面表面特性設計路面表面特性設計按抗滑、透水或低噪聲等使按抗滑、透水或低噪聲等使用要求，進行路面上面層的材料組成設計。用要求，進行路面上面層的材料組成設計。l (6)(6)經(jīng)

18、濟評價和最終方案選擇經(jīng)濟評價和最終方案選擇 對各備選方案進行壽對各備選方案進行壽命周期費用分析，依據(jù)資金籌措情況、目標可靠度以及命周期費用分析，依據(jù)資金籌措情況、目標可靠度以及其它非經(jīng)濟因素，選擇費用其它非經(jīng)濟因素，選擇費用- -效果最佳設計方案。效果最佳設計方案。第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一章第一章 交通交通 路面設計使用期內(nèi)標準軸載的累計作用次數(shù)路面設計使用期內(nèi)標準軸載的累計作用次數(shù)交通量、交通量、軸載大小、交通量年平均增長率、當量軸次。軸載大小、交通量年平均增長率、當量軸次。1.11.1車輛荷載的特性車輛荷載的特性 軸型軸型：單軸、雙軸或三軸：單軸、雙軸或三軸 輪組輪組：單

19、輪組、雙輪組：單輪組、雙輪組 標準軸載：標準軸載：我國設計規(guī)范選用雙輪組單軸載我國設計規(guī)范選用雙輪組單軸載100100knkn作為標作為標準軸載。其他設計參數(shù)為：雙輪組輪載為準軸載。其他設計參數(shù)為：雙輪組輪載為5050knkn，均布壓強，均布壓強0. 0.7mpa,7mpa,當量圓直徑為當量圓直徑為21.3cm21.3cm，雙輪中心間距，雙輪中心間距31.95cm31.95cm（1.51.5倍當倍當量圓直徑）。量圓直徑）。第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)多軸車多軸車第一章第一章 交通交通1.2當量軸次當量軸次 isisnppccn35.421)(第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一

20、章第一章 交通交通1.2軸載換算（當量軸次）軸載換算（當量軸次）isisnppccn821)(第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一章第一章 交通交通i43. 031022. 2iip22. 051007. 1iip22. 081024. 2iipisiisnppn16)(第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一章第一章 交通交通1.2軸載換算（當量軸次）軸載換算（當量軸次）1.3累計當量軸次累計當量軸次365 1)1(1tenn1)1 (365 1)1(tttenn式中：第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一章第一章 交通交通 第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一章第一章 交

21、通交通車道數(shù)車道數(shù)（雙向）（雙向）車道系數(shù)車道系數(shù)1 11.01.02 2 （分道行駛）（分道行駛） 0.50.52 2 （不分道行駛）（不分道行駛）0.6-0.70.6-0.74 40.4-0.50.4-0.56 60.3-0.40.3-0.48 80.25-0.25-0.350.35公路等級公路等級高速、一高速、一級公路級公路二級公路二級公路三級公路三級公路四級公路四級公路設計年限（年）設計年限（年）151512128 86 6第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一章第一章 交通交通第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第一章第一章 交通交通第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章

22、第二章 環(huán)境環(huán)境2.2 路面溫度狀況路面溫度狀況 理論分析模型理論分析模型 1 1）均質(zhì)半無限體熱傳導方程）均質(zhì)半無限體熱傳導方程 由大氣進入路面表面的熱流，向路面結(jié)構(gòu)的深處傳導。對于長度和由大氣進入路面表面的熱流，向路面結(jié)構(gòu)的深處傳導。對于長度和寬方向比厚度大的路面結(jié)構(gòu)來說，可以近似地假設為僅向深處的一維熱傳寬方向比厚度大的路面結(jié)構(gòu)來說，可以近似地假設為僅向深處的一維熱傳導。由于路面結(jié)構(gòu)層材料的導熱性能差別不很大，因而可近似地將路面結(jié)導。由于路面結(jié)構(gòu)層材料的導熱性能差別不很大，因而可近似地將路面結(jié)構(gòu)簡化為均質(zhì)半無限體。按上述假設，路面的溫度場（路面內(nèi)不同深度、構(gòu)簡化為均質(zhì)半無限體。按上述假設

23、，路面的溫度場（路面內(nèi)不同深度、不同時刻的溫度值）可由均質(zhì)半無限體的一維熱傳導偏微分方程確定。不同時刻的溫度值）可由均質(zhì)半無限體的一維熱傳導偏微分方程確定。2 2）多層體系溫度場）多層體系溫度場 多層路面體系的溫度場，由于各結(jié)構(gòu)層材料具有不同的熱特性參數(shù)，須多層路面體系的溫度場，由于各結(jié)構(gòu)層材料具有不同的熱特性參數(shù)，須為各層分別建立熱傳導方程。為各層分別建立熱傳導方程。第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境 2.3瀝青面層溫度的估算瀝青面層溫度的估算 1 1）美國瀝青協(xié)會）美國瀝青協(xié)會( (aiai) )法法 美國瀝青協(xié)會路面厚度設計手冊美國瀝青協(xié)會路面厚度設計手冊(ms

24、(ms一一l) l)中，采用維特查中，采用維特查克克( (witczak)witczak)導出的公式估算瀝青面層的月平均溫度導出的公式估算瀝青面層的月平均溫度( (mmpt)mmpt)：式中：式中：mmatmmat月平均氣溫月平均氣溫( (0 0c)c); ; z z路面表面下的深度路面表面下的深度（inin）取取z=1/3z=1/3路面面層厚度處的溫度作為該面層的代表溫度。路面面層厚度處的溫度作為該面層的代表溫度。6434)411 (zzmmatmmpt第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境2.3瀝青面層溫度的估算瀝青面層溫度的估算 2 2）殼牌）殼牌(shell)(s

25、hell)方法方法 殼牌瀝青路面設計方法根據(jù)氣溫殼牌瀝青路面設計方法根據(jù)氣溫和瀝青層的厚度推算瀝青面層的等和瀝青層的厚度推算瀝青面層的等效溫度。效溫度。 首先，對每一個月的平均氣溫首先，對每一個月的平均氣溫值值mmatmmat，由圖，由圖2-2-22-2-2查得相應的查得相應的加權(quán)系數(shù)，將加權(quán)系數(shù)，將12 12個月的加權(quán)系數(shù)取個月的加權(quán)系數(shù)取算術(shù)平均值后，再按此平均加權(quán)系算術(shù)平均值后，再按此平均加權(quán)系數(shù)查圖數(shù)查圖2-2-22-2-2得到加權(quán)平均氣溫值得到加權(quán)平均氣溫值-mmat-mmat。第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境 而后，根而后，根據(jù)瀝青面層的據(jù)瀝青面層的厚度

26、和厚度和-mmatmmat，由圖，由圖2-2-32-2-3查取瀝查取瀝青面層的等效青面層的等效溫度值。溫度值。2.3瀝青面層溫度的估算瀝青面層溫度的估算 2 2）殼牌）殼牌(shell)(shell)方法方法第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境qttamg0002675. 00034.086. 0,qtmg0002723. 0109. 0,第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境 2)2)最大溫度梯度理論預估關(guān)系式最大溫度梯度理論預估關(guān)系式 依據(jù)一維熱傳導方程和路表熱流函數(shù)，可推演依據(jù)一維熱傳導方程和路表熱流函數(shù)，可推演得到最大溫度梯度的理論預估關(guān)系

27、（面板厚度得到最大溫度梯度的理論預估關(guān)系（面板厚度22cm22cm）式中式中: : ta 日照時間日照時間(h)。)12(0002556. 00135. 0,damgtqtt第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境 3)3)各自然區(qū)劃最大溫度梯度各自然區(qū)劃最大溫度梯度t tg,mg,m推薦值推薦值 我國公路水泥混凝土路面設計規(guī)范中對各自然區(qū)劃混凝土面層厚我國公路水泥混凝土路面設計規(guī)范中對各自然區(qū)劃混凝土面層厚22cm時的最大溫度梯度推薦值，列于表時的最大溫度梯度推薦值，列于表2-2-62-2-6。面層為其它厚度時，。面層為其它厚度時，按表按表2-2-72-2-7中所列的厚度

28、修正系數(shù)中所列的厚度修正系數(shù) 修正最大溫度梯度值。修正最大溫度梯度值。h自然區(qū)劃自然區(qū)劃ii, viiiiv,viviitg,m0.83-0.880.90-0.950.86-0.920.93-0.98面層厚度面層厚度（cm）161820222426281.171.111.051.000.940.890.84h第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境2.5 2.5 冰冰 凍凍 指指 數(shù)數(shù) 冰凍指數(shù)是指在冬季氣溫累計度冰凍指數(shù)是指在冬季氣溫累計度- -日與時間的對應曲線上，最高日與時間的對應曲線上，最高和最低點之間的度和最低點之間的度- -日數(shù)，見圖日數(shù)，見圖2-2-42-2-

29、4。度。度- -日定義為日平均氣溫與日定義為日平均氣溫與32320 0f(f(0 0c c) )之間的差數(shù)之間的差數(shù); ;當日平均氣溫低于當日平均氣溫低于32320 0f f時，度時，度- -日為負數(shù)日為負數(shù); ;高于高于32320 0f f時，度時，度- -日為正數(shù)。設計時采用的冰凍指數(shù)，為日為正數(shù)。設計時采用的冰凍指數(shù)，為1010年氣象記錄期年氣象記錄期間最冷一個冬季的數(shù)值，或者為間最冷一個冬季的數(shù)值，或者為3030年記錄中年記錄中3 3個最冷冬季的平均值。個最冷冬季的平均值。 冰凍指數(shù)反映了低冰凍深度之間可以建立一定的關(guān)系。圖冰凍指數(shù)反映了低冰凍深度之間可以建立一定的關(guān)系。圖2-2-52

30、-2-5所示，即為冰凍氣溫所示，即為冰凍氣溫( (低于冰凍溫度低于冰凍溫度) )的強度和持續(xù)時間累計影響，它的強度和持續(xù)時間累計影響，它同路基指數(shù)同非凍脹敏感類路基土的冰凍深度之間的經(jīng)驗關(guān)系。同路基指數(shù)同非凍脹敏感類路基土的冰凍深度之間的經(jīng)驗關(guān)系。冰凍區(qū)指數(shù)冰凍區(qū)指數(shù)重冰凍區(qū)重冰凍區(qū)中冰凍區(qū)中冰凍區(qū)輕冰凍區(qū)輕冰凍區(qū)非冰凍區(qū)非冰凍區(qū)凍結(jié)指數(shù)（凍結(jié)指數(shù)（）200020002000200080080080080050505050第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第二章第二章 環(huán)境環(huán)境3.1 3.1 路基土分類路基土分類 l 按粒徑大小，土顆粒分為巨粒組、粗粒組和細粒組。按粒徑大小，土顆粒分為巨粒

31、組、粗粒組和細粒組。l 公路用土按各粒組的組成比例，分為巨粒土、粗粒土和細公路用土按各粒組的組成比例，分為巨粒土、粗粒土和細粒土三大類。粒土三大類。l 1 1巨粒土巨粒土 按巨粒顆粒的含量按巨粒顆粒的含量(50%(50%為界為界) )分為漂石土和卵分為漂石土和卵石土兩類，見表石土兩類，見表2-3-22-3-2。l 2 2粗粒土粗粒土 指粗粒組顆粒含量大于指粗粒組顆粒含量大于50%50%的土，按其組成成的土，按其組成成分、級配和細粒土含量進行分類，見表分、級配和細粒土含量進行分類，見表2-3-32-3-3。l 3 3細粒土細粒土 指細粒組顆粒含量大于指細粒組顆粒含量大于50%50%的土，按塑性特

32、性的土，按塑性特性( (圖圖2-3-1)2-3-1)進行分類，見表進行分類，見表2-32-3。第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第三章第三章 土土 基基l注：注：clcl低液限粘土，低液限粘土，cloclo有機質(zhì)低液限粘土有機質(zhì)低液限粘土l mlml低液限粉土，低液限粉土，mlomlo有機質(zhì)低液限粉土有機質(zhì)低液限粉土l chch高液限粘土，高液限粘土， chocho有機質(zhì)高液限粘土有機質(zhì)高液限粘土l mhmh高液限粉土，高液限粉土， mhomho有機質(zhì)高液限粉土有機質(zhì)高液限粉土la a線方程：線方程：i ip p=0.73=0.73（l l-20-20）l1）土基干濕類型）土基干濕類型l

33、土基干濕類型可按路床土的平均稠度土基干濕類型可按路床土的平均稠度wwc c作為標準劃分為作為標準劃分為干燥、中濕、潮濕和過濕四種狀態(tài)。干燥、中濕、潮濕和過濕四種狀態(tài)。l 平均稠度平均稠度wwc c：l wc=（wl-wm）/(wl-wp）l 式中：式中： wl 土的液限含水量土的液限含水量（%）l wp 土的塑限含水量土的塑限含水量（%）l wm土的平均含水量土的平均含水量（%）。）。第二篇第二篇 路面設計參數(shù)路面設計參數(shù)第三章第三章 土土 基基l2 2、土基的壓實度、土基的壓實度k=rd/rd , max 式中式中： rd土現(xiàn)場施工壓實后的密度土現(xiàn)場施工壓實后的密度（g/cm3） rd ,

34、max_室內(nèi)標準擊實實驗得到的最大干密度室內(nèi)標準擊實實驗得到的最大干密度（g/cm3） 。各級公路路基壓實度必須滿足下表所要求的壓實度。各級公路路基壓實度必須滿足下表所要求的壓實度。l一、土基回彈模量（我國設計規(guī)范）一、土基回彈模量（我國設計規(guī)范）l 土基（靜）回彈模量反映土基在局部靜荷載作用下的荷土基（靜）回彈模量反映土基在局部靜荷載作用下的荷載載-回彈彎沉關(guān)系。它可通過在土基頂面進行剛性承載板加回彈彎沉關(guān)系。它可通過在土基頂面進行剛性承載板加載試驗或者車輪加載試驗實測確定載試驗或者車輪加載試驗實測確定;無實測條件時，可利用無實測條件時，可利用查表法估計。查表法估計。l 1.承載板測定承載板

35、測定iilpde41200式中：式中：d承載板直徑（承載板直徑（cm）；）； 0路基土泊松比路基土泊松比，取取0.35 pi回彈變形（彎沉）回彈變形（彎沉）li小于小于0.5mm（土基軟（土基軟弱時為弱時為1.0mm）時的各級荷載（）時的各級荷載（mpa） li 相應于各級加載相應于各級加載pi的回彈彎沉值（的回彈彎沉值（cm）.l 在土基頂面，用直徑在土基頂面，用直徑30cm的剛性承載板，通的剛性承載板，通過逐級加載、卸載，測定相應于各級荷載的回彈過逐級加載、卸載，測定相應于各級荷載的回彈彎沉值，按彈性半空間體公式計算土基的靜回彈彎沉值，按彈性半空間體公式計算土基的靜回彈模量值模量值:l2

36、2、彎沉測定法、彎沉測定法l 在土基頂面，應用彎沉儀測定雙輪荷載作用下輪隙中在土基頂面，應用彎沉儀測定雙輪荷載作用下輪隙中心處的表面回彈彎沉值，按彈性半空間體公式計算土基心處的表面回彈彎沉值，按彈性半空間體公式計算土基的的靜回彈模量值：的的靜回彈模量值：l l式中式中:p、 測定車單輪輪胎接觸地面的壓強測定車單輪輪胎接觸地面的壓強( (mpampa) )和當量圓的半徑和當量圓的半徑(cm)(cm); ;l l0 輪隙中心處的回彈彎沉值輪隙中心處的回彈彎沉值(cm);l 0 彈性半空間體表面雙輪荷載作用下的表面彈性半空間體表面雙輪荷載作用下的表面彎沉系數(shù)，可近似取為彎沉系數(shù)，可近似取為0.712

37、。l 0020012lpel 彎沉測定值與由承載板測定得到的回彈模量彎沉測定值與由承載板測定得到的回彈模量值之間，可以通過大量實測數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計值之間，可以通過大量實測數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計分析，建立經(jīng)驗回歸關(guān)系式，如下式所示：分析，建立經(jīng)驗回歸關(guān)系式，如下式所示：l l eo=2430l0 -0.7l式中式中:lo 輪隙中心處的回彈彎沉值輪隙中心處的回彈彎沉值(0.0lmm)。l 土基回彈模量值是土的類型、含水量和壓實度土基回彈模量值是土的類型、含水量和壓實度( (干密干密度度) )的函數(shù)。的函數(shù)。l l 根據(jù)全國不同地區(qū)土基回彈模量值的大量調(diào)查和試根據(jù)全國不同地區(qū)土基回彈模量值的大量調(diào)查和試驗

38、結(jié)果，可以統(tǒng)計分析得到不同自然區(qū)劃、不同土類和驗結(jié)果，可以統(tǒng)計分析得到不同自然區(qū)劃、不同土類和不同稠度的土基回彈模量參考值，并匯總為表不同稠度的土基回彈模量參考值，并匯總為表2-3-102-3-10。l 在無實測條件在無實測條件( (如新建公路如新建公路) )時，可按公路所在的自然時，可按公路所在的自然區(qū)劃、路基土的類型、土基的干濕類型區(qū)劃、路基土的類型、土基的干濕類型( (即平均稠度即平均稠度) )，查，查表表2 23-103-10，估計土基的回彈模量值。由于該表數(shù)值是以輕，估計土基的回彈模量值。由于該表數(shù)值是以輕型擊實標準為依據(jù)編制的，當采用重型擊實標準要求土型擊實標準為依據(jù)編制的，當采用

39、重型擊實標準要求土基壓實度時，土基回彈模量采用值可較表列數(shù)值提高基壓實度時，土基回彈模量采用值可較表列數(shù)值提高15%-30%15%-30%。nkxmke5 . 20 1 1、室內(nèi)試驗測定、室內(nèi)試驗測定l 路基土試樣進行重復加載三軸壓縮試驗，測路基土試樣進行重復加載三軸壓縮試驗，測定各級重復偏應力定各級重復偏應力 作用下的回彈應變量作用下的回彈應變量 。按土基實際承受的應力級位，由下式確定土的回按土基實際承受的應力級位，由下式確定土的回彈模量彈模量: :l式中式中: : 重復施加的豎向應力和側(cè)重復施加的豎向應力和側(cè)限應力；限應力；l 相應于偏應力級位相應于偏應力級位 的回彈應變的回彈應變量。量。

40、drrrdre3131,rdl三軸壓縮試驗與應力摩爾圓l動荷載作用下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的應力區(qū)l 采用穩(wěn)態(tài)采用穩(wěn)態(tài)( (正弦式正弦式) )動彎沉儀或落錘動彎沉儀或落錘( (脈沖式脈沖式) )動彎沉儀，動彎沉儀，在路面表面測定動荷載作用下路表面的彎沉盆。由設置在在路面表面測定動荷載作用下路表面的彎沉盆。由設置在外側(cè)的檢波器量測到的彎沉值，按下式確定土基的動回彈外側(cè)的檢波器量測到的彎沉值，按下式確定土基的動回彈模量值模量值e er r: :l式中：式中：p p 所施加的動荷載所施加的動荷載 (n)(n)，l l lr r 該級動荷載作用下距承載板中心該級動荷載作用下距承載板中心r r處量測到的處量測到的彎

41、沉值（彎沉值（mmmm) )，l r r由承載板中心到彎沉量測點的徑向距離由承載板中心到彎沉量測點的徑向距離( (mm)mm); ; c c考慮彎沉量測點應力級位偏小的修正系數(shù)，其考慮彎沉量測點應力級位偏小的修正系數(shù)，其值約為值約為0.330.200.330.20，面層結(jié)構(gòu)剛度小取低值，反之取高值。，面層結(jié)構(gòu)剛度小取低值，反之取高值。rlpcerr24. 0l一、路基反應模量一、路基反應模量le.winklere.winkler地基模型地基模型l 在剛性路面設計中，采用文克勒地基模型時，用在剛性路面設計中，采用文克勒地基模型時，用地基反應模量表征地基剛度。采用直徑為地基反應模量表征地基剛度。采

42、用直徑為76cm76cm的剛性承的剛性承載板測試。按總彎沉量載板測試。按總彎沉量l=1.27mm(或壓力或壓力p=0.70kn/m2)的壓力或彎沉值，由下式計算：的壓力或彎沉值，由下式計算：)/(3mmnlpk 通常采用承載板直徑為通常采用承載板直徑為30cm30cm，則按下式換算：，則按下式換算： k k7676=0.4k=0.4k3030 實驗中采用回彈彎沉，則得到回彈反應模量實驗中采用回彈彎沉，則得到回彈反應模量k kr ,r ,其關(guān)其關(guān)系為：系為：k kr r=1.77k=1.77k7676l 水泥混凝土路面板內(nèi)應力相等的條件下水泥混凝土路面板內(nèi)應力相等的條件下, ,地地基反應模量基反

43、應模量k k與土基回彈模量與土基回彈模量e e0 0的關(guān)系：的關(guān)系：l式中：式中：e e1 1、u u1 1、h h1 1分別為混凝土板的彈性模量、分別為混凝土板的彈性模量、泊松比和厚度；泊松比和厚度； u u0 0路基泊松比。路基泊松比。12003201210)1 ()1 ()1 (91. 0heeekl 3 3加州承載比加州承載比cbrcbr值值 l 加州承載比是早年由美國加利福尼亞州提出的一種加州承載比是早年由美國加利福尼亞州提出的一種評定土基及其它路面材料承載能力的指標。承載能力以評定土基及其它路面材料承載能力的指標。承載能力以材料抵抗局部荷載壓入變形的能力表征，并采用高質(zhì)量材料抵抗局

44、部荷載壓入變形的能力表征，并采用高質(zhì)量標準碎石為標準，以它們的相對比值表示標準碎石為標準，以它們的相對比值表示cbrcbr值。值。l 試驗時，用一個端試驗時，用一個端部面積為部面積為19.35cm19.35cm2 2的的標準壓頭，以標準壓頭，以0.127cm/min0.127cm/min的速度壓的速度壓入土中。記錄每貫入入土中。記錄每貫入0.254cm0.254cm時的單位壓力，時的單位壓力，直至總壓入深度達到直至總壓入深度達到1.27cm1.27cm時為止。時為止。貫入深度貫入深度（mm）2.545.087.6210.1612.70標準壓力標準壓力（mpa）7.0310.5513.3616.

45、1718.23 標準壓力值是用高質(zhì)量碎石材料由試驗求得，其值如標準壓力值是用高質(zhì)量碎石材料由試驗求得，其值如下表。下表。 取貫入深度為取貫入深度為2.54mm2.54mm時的壓力值時的壓力值p(mpa)p(mpa)，以此值除，以此值除以以7 7（mpampa）, ,即可得到即可得到cbrcbr： cbr=p/7cbr=p/7100%100% 注意：注意：但當貫入深度但當貫入深度2.54mm2.54mm時的時的cbrcbr小于貫入深度小于貫入深度5.08mm5.08mm時的時的cbrcbr時，則取貫入深度時，則取貫入深度5.08mm5.08mm時的時的cbrcbr。 lcbr-kcbr-k的關(guān)系

46、曲線的關(guān)系曲線2、cbr與回彈模量的關(guān)系與回彈模量的關(guān)系 e0= n cbr式中：式中：n n回歸系數(shù)，變動于回歸系數(shù)，變動于520520之間，通之間，通常取平均值常取平均值10 10。比如。比如shellshell設計法。設計法。第一節(jié)第一節(jié) 強度與剛度強度與剛度一、未經(jīng)結(jié)合料處治的粒料一、未經(jīng)結(jié)合料處治的粒料 用作基層或墊層的碎、礫石等粒料，其應力用作基層或墊層的碎、礫石等粒料，其應力- -應變應變關(guān)系呈非線性，用回彈模量來表征。關(guān)系呈非線性，用回彈模量來表征。 影響影響e er r值的主要因素為作用應力的大小、密實度和值的主要因素為作用應力的大小、密實度和濕度濕度 ( (飽和度飽和度)

47、)。e er r隨應力增大、密實度增加和飽和度降隨應力增大、密實度增加和飽和度降低而增加。低而增加。1 1、試驗測定方法：、試驗測定方法： （1) 1)重復加載三軸壓縮試驗重復加載三軸壓縮試驗 試樣直徑應為粒料最試樣直徑應為粒料最大粒徑的大粒徑的4 4倍倍 ( (最好為最好為6 6倍倍) )，高度為直徑的，高度為直徑的2 2倍。側(cè)限壓倍。側(cè)限壓力施加的范圍為力施加的范圍為0.0068950.138mpa;0.0068950.138mpa;對每一級側(cè)限壓對每一級側(cè)限壓力，所施加的偏應力為側(cè)限壓力的力，所施加的偏應力為側(cè)限壓力的l5l5倍。倍。（2）整層測定）整層測定在深為在深為1m1m、長和寬為

48、、長和寬為3 32m2m的整層粒料試的整層粒料試 槽槽內(nèi)，采用彎沉儀或承載板測定回彈彎沉值后計算得到。內(nèi)，采用彎沉儀或承載板測定回彈彎沉值后計算得到。（3 3）分層測定）分層測定在單層路面結(jié)構(gòu)上，分別測定路表回彈彎沉在單層路面結(jié)構(gòu)上，分別測定路表回彈彎沉值和土基回彈模量值后，利用雙層體系理論解反算得到。值和土基回彈模量值后，利用雙層體系理論解反算得到。 2 2、回彈模量關(guān)系式（、回彈模量關(guān)系式（aashtoaashto路面設計指南）路面設計指南） 粒料回彈模量值可參考由重復加載三軸壓縮試驗結(jié)果整粒料回彈模量值可參考由重復加載三軸壓縮試驗結(jié)果整理得到的下述關(guān)系式確定：理得到的下述關(guān)系式確定： e

49、r =k er =k 1 1(/0.006895 )(/0.006895 )k2k2 (m p a) (m p a) 式中式中:應力狀態(tài)或主應力之和應力狀態(tài)或主應力之和(mpa),=(mpa),=1 1+2 2+3 3= = 1 1+2+23 3 ，典型值可參考表，典型值可參考表2-4-12-4-1選用選用; ; k k1 1和和k k2-2- 同材料有關(guān)的回歸系數(shù)，可參考表同材料有關(guān)的回歸系數(shù)，可參考表2-4-22-4-2選用。選用。 主應力之和主應力之和值值(mpa)參考值參考值 表表2-4-1瀝瀝 青青 粒粒 料料 基基 層層 粒料墊層粒料墊層面層厚面層厚 土基回彈模量（土基回彈模量（m

50、pa） (厚厚15 30cm ) (cm ) 20.685 51.713 103.426 15 0.034 0.034 0.034 0.034k1和和k2參考值參考值 表表2-4-2濕度濕度 粒粒 料料 基基 層層 粒粒 料料 墊墊 層層狀況狀況 k1 k2 k1 k2干干 41.3768.95 0.50.7 41.3755.16 0.40.6 潮濕潮濕 27.5841.37 0.50.7 27.5841.37 0.40.6濕濕 13.7927.58 0.50.7 10.3427.58 0.40.6粒料基（墊）層重復加載三軸壓縮試驗結(jié)果粒料基（墊）層重復加載三軸壓縮試驗結(jié)果3 3、我國路面設計

51、用粒料基（墊）層回彈模量參、我國路面設計用粒料基（墊）層回彈模量參考值考值 公路瀝青路面設計規(guī)范公路瀝青路面設計規(guī)范推薦的粒料基層與墊層回彈模量值為：推薦的粒料基層與墊層回彈模量值為： 填隙碎石填隙碎石 基層基層 200 280 mpa 泥結(jié)碎石泥結(jié)碎石 面層面層 200 280 mpa 級配碎、礫石基層級配碎、礫石基層 200 350 mpa 面層面層 350 mpa 級配砂礫級配砂礫 墊層墊層 150 200 mpa 天然砂礫天然砂礫 墊層墊層 150 200 mpa二、石灰、水泥穩(wěn)定類材料二、石灰、水泥穩(wěn)定類材料 石灰穩(wěn)定類石灰穩(wěn)定類( (石灰土、石灰石灰土、石灰- -粉煤灰穩(wěn)定粒料等粉

52、煤灰穩(wěn)定粒料等) )和水泥穩(wěn)定類和水泥穩(wěn)定類( (水泥土、水泥穩(wěn)定粒料、貧混凝土水泥土、水泥穩(wěn)定粒料、貧混凝土等等) )材料，其應力材料，其應力 應變關(guān)系接近于線性，用彈性應變關(guān)系接近于線性，用彈性模量表征。其值同土或集料類型、石灰或水泥含模量表征。其值同土或集料類型、石灰或水泥含量、含水量和養(yǎng)生時間等有關(guān)，變動范圍較大。量、含水量和養(yǎng)生時間等有關(guān)，變動范圍較大。 我國現(xiàn)行規(guī)范采用劈裂抗拉強度和抗壓回彈模量我國現(xiàn)行規(guī)范采用劈裂抗拉強度和抗壓回彈模量作為設計參數(shù)。作為設計參數(shù)。 1 1、試驗測定方法、試驗測定方法 （1) 1)劈裂強度采用圓柱體試件平放作劈裂試驗劈裂強度采用圓柱體試件平放作劈裂試

53、驗確定。確定。 p p d d劈裂試驗圖劈裂試驗圖dlp2sp式中：式中：p p試件被劈開時的最大荷載試件被劈開時的最大荷載（mpampa）; ; d d、l l圓柱體試件的直徑與高度（圓柱體試件的直徑與高度（cmcm）. .（2) 2)利用圓柱體試件利用圓柱體試件(15(1515cm15cm）進行逐級加載與卸載方法）進行逐級加載與卸載方法測試試件的應力測試試件的應力- -軸向回彈應變的關(guān)系，根據(jù)試驗結(jié)果軸向回彈應變的關(guān)系，根據(jù)試驗結(jié)果確定其回彈模量值確定其回彈模量值。 p p 百分表百分表 l l 抗壓回彈模量試驗抗壓回彈模量試驗 e er r = =0.5p0.5p/0.5p0.5p2 2

54、、我國路面設計規(guī)范推薦的半剛性材料回彈模量值、我國路面設計規(guī)范推薦的半剛性材料回彈模量值(mpa)(mpa)三、水泥混凝土三、水泥混凝土 1 1、測試方法：采用梁式試件的三分點加載、測試方法：采用梁式試件的三分點加載試驗測試混凝土的抗折強度與模量。試驗測試混凝土的抗折強度與模量。 2 2、我國規(guī)范推薦值、我國規(guī)范推薦值 水泥混凝土的彎拉強度與抗折模量水泥混凝土的彎拉強度與抗折模量（mpampa）混凝土計算抗折強混凝土計算抗折強4.04.55.05.5計算抗折模量（計算抗折模量（10104 4）2.72.83.13.3四、瀝青混合料四、瀝青混合料 瀝青混合料的應力瀝青混合料的應力- -應變關(guān)系同

55、加荷時間應變關(guān)系同加荷時間t t和溫度和溫度t t有有關(guān)。為此，用勁度模量關(guān)。為此，用勁度模量sm定義定義： sm(t,t)=/1 1、試驗測試方法、試驗測試方法： 可以采用可以采用3 3類試驗方法測定：類試驗方法測定： 1 1）蠕變試驗）蠕變試驗 2 2）動態(tài)加載試驗）動態(tài)加載試驗 3 3）重復加載試驗）重復加載試驗 各種測試方法如圖所示。各種測試方法如圖所示。2 2、我國規(guī)范推薦值、我國規(guī)范推薦值 我國我國公路瀝青路面設計規(guī)范公路瀝青路面設計規(guī)范（jtg d50-2006）推薦的瀝青混）推薦的瀝青混合料設計參數(shù)值見下表。合料設計參數(shù)值見下表。第三節(jié)第三節(jié) 疲勞特性疲勞特性一、半剛性基層一、

56、半剛性基層 疲勞方程為疲勞方程為式中：式中： 分別為半剛性基層的拉應力和抗拉強度（分別為半剛性基層的拉應力和抗拉強度（mpa）； nf 到達疲勞破壞時的應力作用次數(shù)。到達疲勞破壞時的應力作用次數(shù)。 a、b回歸系數(shù)，二灰穩(wěn)定粒料：回歸系數(shù)，二灰穩(wěn)定粒料：a=0.1103，b=0.0633 水泥穩(wěn)定粒料：水泥穩(wěn)定粒料： a=0.1339，b=0.0697 /f nfffnbalgf,二、水泥混凝土二、水泥混凝土 水泥混凝土疲勞方程水泥混凝土疲勞方程：式中：式中： 分別為混凝土的拉應力和抗拉強分別為混凝土的拉應力和抗拉強度度（mpa）； nf_到達疲勞破壞時的應力作用次數(shù)。到達疲勞破壞時的應力作用次

57、數(shù)。 （1）我國）我國公路水泥混凝土路面設計規(guī)范公路水泥混凝土路面設計規(guī)范采用的采用的疲勞方程的疲勞方程的 a=0.944，b=0.077 （2）pca的疲勞方程：的疲勞方程：a=0.972，b=0.0828ffnbalgf,三、瀝青混合料三、瀝青混合料瀝青混合料的疲勞方程通常采用下述形式瀝青混合料的疲勞方程通常采用下述形式:式中：式中： nf 到達破壞時的應力反復作用次數(shù)；到達破壞時的應力反復作用次數(shù)； t 反復彎拉應變的大小反復彎拉應變的大小(mm/mm)； sm 瀝青混合料的勁度模量瀝青混合料的勁度模量(pai); k、a、b 由試驗確定的系數(shù)。由試驗確定的系數(shù)。bmatfskn)1()

58、1(1.美國瀝青協(xié)會美國瀝青協(xié)會(ai)設計方法采用的疲勞方程設計方法采用的疲勞方程為為:式中式中: nf_到達疲勞損壞時的標準軸載到達疲勞損壞時的標準軸載(80kn)反復作用次數(shù)反復作用次數(shù); 瀝青混合料的復數(shù)模量瀝青混合料的復數(shù)模量(psi,1psi=6.894kpa); va、和和vb空氣和瀝青的體積含量空氣和瀝青的體積含量(%)。 上式的疲勞損壞標準相當于上式的疲勞損壞標準相當于aasho試驗路所選路段中試驗路所選路段中約有約有約有約有20%以上的面積出現(xiàn)疲勞開裂。以上的面積出現(xiàn)疲勞開裂。)69. 0(84. 4)(10325. 4104 .18854. 0*29. 33babtmfv

59、vvmen*e2殼牌殼牌(shell)設計方法采用的疲勞方程：設計方法采用的疲勞方程： 式中：式中： 瀝青勁度模量（瀝青勁度模量（pa）。）。l3、我國公路瀝青路面設計規(guī)范我國公路瀝青路面設計規(guī)范 式中：式中：_ _ 瀝青層底部拉應力瀝青層底部拉應力（mpampa）58 . 1)1()1)(08. 1856. 0(tmbfsvnms5 . 4280fn第四節(jié)第四節(jié) 材料參數(shù)的變異性材料參數(shù)的變異性 由于材料性質(zhì)的不均勻性、施工質(zhì)量控制水平由于材料性質(zhì)的不均勻性、施工質(zhì)量控制水平的差異以及實驗測試中的誤差，路面材料的性質(zhì)參的差異以及實驗測試中的誤差，路面材料的性質(zhì)參數(shù)存在著不同程度的變異性。數(shù)存

60、在著不同程度的變異性。 1%1002nxxxi）（均均方方差差平平均均值值變變異異系系數(shù)數(shù)nxxciv第五節(jié)第五節(jié) 其他材料特性其他材料特性一、熱特性一、熱特性1 1、導熱系數(shù)和比熱、導熱系數(shù)和比熱路面材料的導熱系數(shù)路面材料的導熱系數(shù)和比熱和比熱s sh h, ,見表。見表。路面材料的導熱系數(shù)路面材料的導熱系數(shù)和比熱和比熱s sh h 材材 料料 輻射熱吸收能力輻射熱吸收能力 導熱系數(shù)導熱系數(shù) 比比 熱熱 b(%)b(%) w/(m.w/(m.0 0c) sc) sh h j/(kg.j/(kg.0 0c c 瀝青混凝土瀝青混凝土 8895 1.2143.099 8379218895 1.21