长沙理工路基路面(I)

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1、第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质基本内容§2-1行车荷载§2-2环境因素影响§2-3土基的力学强度特性§2-4土基的承载能力§2-5路基的变形、破坏及防治§2-6路面材料的力学强度特性§2-7路面材料的累积变形与疲劳特性§2-1行车荷载研究行车荷载的必要性：1、汽车是路基路面的主要服务对象，又是造成路基路面结构损坏的主要成因。2、汽车对路基路面作用力的大小、特性、分布、持续时间、在使用期内行车的变化情况及数量影响路面的使用性能。3、汽车荷载是造成路基路面结构损伤的主要原因。要做好路基路面结构设计，必须对行

2、车荷载进行分析。行车荷载的主要研究内容：车辆的种类；汽车的轴型；汽车对道路的静态压力；运动车辆对道路的动态影响；交通分析。一、车辆的种类道路上通行的汽车按用途分为客车和货车两大类：1、客车：小客车、中客车、大客车2、货车：整车、牵引式挂车、牵引式半挂车按载重量可以分为：轻型货车、中型货车、重型货车按车身组合情况分为：单一车、牵引式拖车、牵引式半拖车、牵引车与拖车分离式。在交通调查中，一般将汽车分为八类：大型货车；中型货车；小型货车；大型客车；小型客车；拖挂车；集装箱；大中型拖拉机通过调查可以得到某断

3、面昼夜混合汽车交通量可作为道路的通行能力评定路面设计与验算使用的交通量是标准轴载累积作用次数。昼夜混合交通量用于路面设计时，应有汽车的轴数和轴载。重型货车与大客车的作用次数在路面结构计算中起作用。小汽车一般在路基路面结构计算时不考虑，用于路面使用的安全性（抗滑性能）和舒适性（平整性）评定。对于沥青路面，轴载大于25KN的汽车计入。对于水泥混凝土路面，轴载大于40KN的汽车计入。标准轴载的确定标准轴载－－作为路面交通分析和结构设计的轴重，其它轴重要按一定的原则换算为设计的轴重。标准轴载的确定取决于公

4、路性质、车辆类型和交通强度等级要求。一般要求对路面的响应较大、同时又能反映本国公路运输营运车辆的总体轴载水平。确定方法：1、通过对运输营运车辆的分析，人为地加以规定代表性的轴重为标准轴载。我国采用BZZ--100KN为标准轴载。2、预测设计方法。设计标准轴载因路而异，随交通成分而变化。根据不同轴类（单轴和串轴）和轴重的车辆出现频率计算而得的：fxfxXssttfsFftX－－加权平均轴重，fs，ft－－每级单轴和串轴荷载的出现频率；xs，xt－－每级单轴和串轴荷载的中值；F－－修正系数，是串轴和单轴

5、荷载的比值。二、汽车的轴（轮）型汽车的重量通过车轴上的车轮作用于路面因此，路面结构设计而言，应特别重视轴或轮重和其作用次数，而不是汽车种类和数量。整车类：前轴、后轴。牵引式半拖车类：牵引车：前轴、后轴；拖车：后轴（单轴或双轴）。拖车类：由一辆或多辆组成，各配有前后二根单轴或单前轴和双后轴。轴载的大小直接关系到路面结构的设计承载力与结构强度。各个国家均对轴重的最大限度有明确的规定。我国公路与城市道路设计规范中均以100kN作为标准轴重。目前我国公路是行使的车辆，后轴轴载一般在60～130kN范围内。汽车货运朝

6、大型重载方向发展，货车的总重量有增加趋势，超载运输问题在我国日益突出。要发展多轴多轮。对超载的定义：2000年2月，交通部《超限运输车辆行驶公路管理条例》规定：“单轴（每侧单轮胎）载质量6000kg，单轴（每侧双轮胎）载质量10000kg，双联轴（每侧双轮胎）载质量18000kg。”附则第二十九条规定，单轴轴载最大不得超过13000kg。某高速公路上重载交通车辆某路上的载重车队在重载交通条件下，沥青路面主要损害类型表现为行车道轮迹带车辙与裂缝(龟裂与纵向裂缝)；若上述裂缝得不到即使的养护维修，在水的作用下将进

7、一步发展为松散或坑槽等水损害。松散、坑槽严重三、汽车对道路的静态压力1、汽车对道路的作用停驻状态：对道路的作用力为静态垂直压力。行驶状态：对道路的作用力为动态垂直压力、水平力、振动力。2、汽车对道路的静态压力静载的大小与车辆的总质量及轮轴的形式有关。影响静态垂直压力大小的因素：（1）汽车轮胎的内压力pi；（2）轮胎的刚度和轮胎与路面的接触的形状；（3）轮载的大小。胎胎壁壁受受拉胎压压高压轮胎触压力低压轮胎轮胎/路面接触面与接触应力轮迹对于低压轮胎：接触压力大于胎压对于高压轮胎：接触压力小于胎压在工程设计中，对接触

8、压力进行如下简化：以轮胎内压力为轮胎的接触压力，即p=pi，接触形状为圆形，接触面上的压力为均匀分布即将车轮荷载简化成当量的圆形均布荷载，并采用轮胎内压作为轮胎接触压力p。当量圆半径δ可以按下式确定。Pp式中：P——作用在车轮上的荷载，kN；p——轮胎接触压力，kpa；δ——接触面当量圆半径，m。轮胎与路面的接触形状如下图所示：四、运动车辆对道路的动态影响（1