《公路沥青路面设计》PPT课件.ppt

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1、第七章沥青路面设计第一节沥青路面设计理论简介当路基土的承载能力较低，不能承受从路面传至路基表面的车轮压力，便产生较大的垂直变形即沉陷。引起路面沉陷的主要原因是路基土的压缩。1、沉陷（一）表现在车轮作用下表面产生的较大凹陷变形，有时凹陷两侧伴有隆起现象（二）起因一、沥青路面结构的破损模式2、车辙（一）表现（二）起因路面的纵向带状凹陷，是高级沥青路面的主要破坏型式是路面的结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以及结构层材料的侧向位移产生的累积永久变形，同荷载应力大小，重复作用次数以及结构层和土基的性质有关。3、疲劳开裂（一）表现（二）

2、起因路面无显著的永久变形，最初在荷载作用部位形成细而短的横向开裂，继而逐渐扩展成网状较厚的沥青结构层受车轮荷载的反复弯曲作用，使结构层底面产生的拉应变（或拉应力）值超过材料的疲劳强度，底面便开裂，并逐渐向表面发展。稳定类整体性基层也会产生出疲劳开裂，甚至导致面层破坏。与重复应变（或应力）大小和路面的环境因素有关。弯拉疲劳剪切疲劳4、推移（一）表现（二）起因车轮荷载引起的垂直力和水平力的综合作用，使结构层内产生的剪应力超过材料的抗剪强度。同时也与行驶车轮的冲击、振动有关。受到较大的车轮水平荷载作用时，路面表面出现推移和拥起5、低温缩裂（一

3、）表现（二）起因横向间隔性的裂缝，严重时发展为纵向裂缝路面结构中某些整体性结构层在低温（通常为负温度）时由于材料收缩受限制而产生较大的拉应力，当它超过材料相应条件下的抗拉强度时便产生开裂沥青路面低温抗裂性引起的破坏美国沥青路面修补二公路沥青路面设计理论简介1、各层连续、弯曲弹性、均匀、各向同性，位移、形变微小；2、最下一层（土基）在水平方向和垂直方向无限大，其上各层厚度有限，水平方向无限大；3、各层在水平方向无限远处，及最下层向下无限深处，应力、形变、位移为零；4、层间接触情况，或者完全连续（连续体系）或层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻

4、力（滑动体系）；5、不计自重一、基本假设二、解题方法ph1hiEiμiE1μ1Enμn弹性层状体系示意图三、沥青路面设计的控制指标结论高速公路、一级公路、二级公路的路面结构，以路表面回弹弯沉值、沥青混凝土层的层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力为设计指标。三级公路、四级公路的路面结构以路表面设计弯沉值为设计指标。有条件时，对重载交通路面宜检验沥青混合料的抗剪切强度。现行的《城市道路设计规范》规定：（1）除交通量小的支路上铺筑沥青混凝土面层时可仅用设计弯沉值指标设计外，在其他道路上铺筑沥青混凝土面层应采用设计弯沉值、层底拉应力、面层剪切应

5、力三项指标设计。（2）对沥青碎石面层采用设计弯沉值和剪切应力两项指标设计，对沥青贯入式、沥青表面处治和粒料路面，只用设计弯沉值指标设计。（3）采用半刚性基层时，应对基层按拉应力指标设计。2.标准轴载及轴载当量换算我国路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。1.路面设计年限第二节沥青路面设计的基本依据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；ni——被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日；P——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

6、，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1，四轮组为0.38。不计25KN以下轴载2)当进行半刚性基层层底拉应力验算时不计小于50KN的轴载式中：C1´──轴数系数；当间距小于3米时，按双轴或多轴计算C1´=1+2(m-1),m是轴数。C2´──轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。上述轴载换算公式，适用于单轴轴载小于或等于130kN的各种车型的轴载换算。换算原则：第一，换算以达到相同的临界状态

7、为标准，即对同一种路面结构，甲轴载作用N1次后路面达到预定的临界状态，乙轴载作用使路面达到相同临界状态的作用次数为N2，此时甲乙两种轴载作用是等效的；第二，对某一种交通组成，不论以哪种轴载的标准进行轴载换算，由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。3.设计年限累计当量标准轴载数设计年限（t）内一个车道通过的累计标准当量轴次Ne，可通过路面营运第一年双向日平均当量轴次N1和设计年限内交通量年平均增长率γ，按下式计算：4.交通等级交通等级BZZ-100累计当量轴次Ne（次/车道）大型客车及中型以上的各种货车交通量（辆/d.车道）轻＜3

8、×10e6＜600中等交通3×10e6～1.2×10e7600～1500重交通1.2×10e7～2.5×10e71500～3000特重交通＞2.5×10e7＞3000交通分级第三节路基与路面材料强度指标一、