基于应变等效的柔性基层沥青路面轴载换算方法研究.pdf

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1、2012年12月石油沥青PETROLEUMASPHALT第26卷第6期基于应变等效的柔性基层沥青路面轴载换算方法研究宋鑫，曾靖’(东南大学智能运输系统研究中心，南京210096)摘要：根据国内外研究成果，选用路基顶面压应变和沥青层底弯拉应变作为柔性基层沥青路面设计指标。利用APBI程序，计算了不同柔性基层沥青路面在不同胎压、不同轴重作用下的路基顶面压应变和沥青层底弯拉应变。根据轴载换算等效原则，分别计算了基于路基顶面压应变和沥青层底弯拉应变的不同柔性基层沥青路面在轴重、胎压不同工况组合下的轴载换算指数。研究结果表明：与以沥青层底弯拉应变为设计指标相比，基于路基顶面压应变的轴载换算方

2、法受结构组合、轴重和胎压的影响较小，更适宜用于柔性基层沥青路面的轴载换算。关键词：柔性基层沥青路面轴载换算压应变弯拉应变国外柔性基层沥青路面应用较为广泛，特料组成，还是在交通荷载等方面都存在较大的差别是在高速公路，主要以全厚式路面和厚沥青层异。本文根据国内外研究成果]，提出了基于的柔性基层沥青路面为主⋯。而国外很多柔性路基顶面压应变和沥青层底弯拉应力的柔性基层沥青路面设计方法都采用了以路基顶面压应变和沥青路面轴载换算方法，分别计算不同柔性基层沥青层弯拉应变作为控制指标。SheH设计方沥青路面结构在不同荷载、不同胎压作用下的路法[2中以这两项指标为主要标准，以水泥稳定基顶面压应变和沥

3、青层底弯拉应变，得到两种不类材料底面的弯拉应力和路表面的永久变形为次同设计指标下的轴载换算指数，并对其进行敏感要标准，对于不同的设计指标，采用了不同的标性分析。结合路面材料疲劳规律，回归得到基于这两种指标的轴载换算公式，为建立柔性基层沥准荷载换算方法。AI设计法和法国设计法青路面的设计方法提供参考。采用的设计标准与SheH法相同，即沥青层底面1基本理论的水平拉应变和路基表面的竖向压应变，以控制1．1基于路基顶面压应变的轴载换算方法沥青层的裂缝和路面的永久变形，且AI法强调根据弹性层状体系理论，路面结构单轴双轮采用较厚的沥青混凝土层。组在不同轴载作用下，路基顶面压应变的简化公我国现行

4、的ⅡGD50-2006(《公路沥青式为：路面设计规范》)规定以路面设计弯沉值、沥青面层和基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的)㈩两项设计控制指标，并分别根据以弯沉值和沥青式中：、——为不同轴载下路基顶面压应变；层底拉应力、基层层底拉应力为设计指标提出了相应的轴载换算公式。此设计方法是在对当时国收稿日期：2012—09～O1。内常见的半刚性路面和低等级的柔性基层路面调作者简介：宋鑫(1988一)，男，江苏南通人，东南大学硕士研究生。研究方向：钢桥面铺装技术、道路工程。E—查研究基础上提出的，这与当前在国内逐渐推广mail：songxin8504@126．COIIK的柔性基层沥青路面相

5、比，无论在结构形式、材基金项目：江苏省大学生创新训练计划项目(No．200854)。20石油沥青2012年第26卷P、P——为不同轴载对应的轴重，kN；[3]中高标准(PCI=70)时沥青层底面容许弯6——为轴载换算系数。拉应变与疲劳寿命的关系：文献[8]中对国内外有影响的设计方法的etd=0．0478N。。埘(6)路基顶面压应变进行了研究，最为合适的路基顶按照轴载换算等效原则，按1型轴载作用面的容许压应变公式为：Ⅳ1次的沥青层容许弯拉应变设计的路面结8d=0．8N。。·(2)构，应与按2型轴载作用Ⅳ2次沥青层容许弯拉按照轴载换算等效原则，按l型轴载作用应变8设计的路面结构相同，所

6、以gtdl／e也必然Ⅳ1次后的沥青层容许应变棚设计的路面结构，等于同一路面结构上1型轴与2型轴作用的实际应与按2型轴载作用Ⅳ2次后的路基顶面容许压路基顶面压应变之比s。l／。即：应变设计的路面结构相同，所以8zdl必：(7)然等于同一路面结构上1型轴与2型轴作用的实8td28t2际路基顶面压应变之比s：／。即：将式(5)、式(6)代人式(7)，得：：(3))而z占丑将式(1)、式(2)代入式(3)，得：式(8)即为以沥青层底应变为设计指标的轴载换算公式。(4)2柔性基层沥青路面结构及材料参数式(4)即为以路基顶面压应变为设计指标2．1路面结构选择的轴载换算公式。为分析基于路基顶面压

7、应变和沥青层底弯拉1．2基于沥青层底弯拉应变的轴载换算方法应变的轴载换算系数的各种影响因素，参照法国同样，首先应从理论上求得单轴双轮组在不柔性路面分类方法j，选取如表l所列的3种不同轴载作用下，沥青层底弯拉应变的简化公式为：同结构组合的柔性基层沥青路面结构进行对比分析，其中结构1为“全柔性结构”，基层结构形兰()㈣式为“沥青碎石+级配碎石”，结构2为“倒装式中：8t2——为不同轴载下沥青层底弯拉结构”，基层结构形式为“沥青碎石+级配碎石应变；+半刚性下卧层”，结构3为