我国沥青路面结构设计体系与轴载换算方法总结评述.pdf

《我国沥青路面结构设计体系与轴载换算方法总结评述.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、◎s—um—s一我国沥青路面结构设计体系与轴载换算方法总结评述王琏晨(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804)摘要：随着车辆荷载的急剧增大与道路设计标准的提高，我国沥青路面设计规范经过了七个阶段的发展。简要地梳理了我国沥青路面结构设计方法的历史发展，总结分析了不同阶段结构设计体系与轴载换算方法的特点，探讨了其中的合理性与不足之处，为沥青路面结构设计的进一步研究提供部分思路。关键词：沥青路面；设计方法；设计指标；轴载换算0引言自建国以来，我国用于沥青路面的结构设计方法不断发展，交通部分别

2、于1958、1966、1978、1986年制订和发布了不同版本的《公路柔性路面设计规范》，后因高等级公路中半刚性基层沥青路面的比重快速增大，遂将规范更名为《公路沥青路面设计规范》，并先后发布了1997、2006、2014年三种版本，该规范自成体系，并随着各年代研究人员的添砖加瓦而逐步完善。其中，最新推出的JTGD50一2014《公路沥青路面设计规范》针对沥青路面的设计指标、轴载换算做了较大的改变，并力图使设计精细化。本文对我国的沥青路面结构设计方法的历史发展进行了梳理，并总结分析了不同阶段结构设计体系与

3、轴载换算方法的特点。1发展历史1．11958～1966年版《公路柔性路面设计规范》限于当时的历史条件，1958年的规范基本套用了前苏联1954年《柔性路面设计须知》的方法，采用均质体弹性理论计算单圆荷载下的近似弯沉，以包含塑性变形在内的形变模量(采用承载板法测定)表征路基土和路面材料的力学性质。1966年规范主要纠正了前苏联基本公式的错误，提出了双层和多层体系连续积分法的一套公式和参数，修订了道路气候分区图。两版规范中对沥青路面设计的控制指标均为极限相对弯沉(垂直位移)(A。(一以／D)，其中，D为荷载

4、作用面积当量圆的直径，以为路面处于极限状态时在荷载作用面积当量圆中心处的路表极限弯沉值口]。收稿日期：2017一01—2712上冯么堍No．220171．21978年版《公路柔性路面设计规范》1966年以后，我国开展了大规模的沥青路面调查和弯沉测定工作，同时国内对弹性层状体系理论的研究取得了较好的研究成果，以此为基础形成的1978年的规范初步建立了我国自身的柔性路面设计体系。其主要特点口伽是：①制作了双圆双层体系弯沉值诺谟图及其综合修正系数；②提出了多层体系弯沉计算的等效法；③提出了车辆换算公式；④由于

5、贝克曼梁式弯沉仪的广泛应用，规范以容许弯沉作为设计指标，制订了容许弯沉值公式。容许弯沉是路面达到破坏状况时双轮轮隙中点的路表回弹弯沉值，根据大规模的沥青路面调查和弯沉测定工作，容许弯沉值的经验公式为：铲渺·(1)式中：N，为路面达到破坏临界状态时的标准轴载累计作用次数；A，为与路面类型有关的系数。1．31986年版《公路柔性路面设计规范》1986年的规范n3中，柔性路面的设计体系由两层体系发展到以三层体系为基础的多层体系，建立了多层体系换算公式、轴载等效破坏换算公式。对容许弯沉公式中的系数作了修改，增加

6、了公路等级系数A。，此时的容许弯沉计算公式为：铲黔·Az(2)此外增加了沥青混凝土面层与整体性材料基层的弯拉应力验算指标，要求面层与基层底面的弯拉应力不应大于面层与基层材料的容许弯拉应力(重复荷载作用下的疲劳强度)，计算公式为：一s一～碰一◎盯m≤棼(3)式中：靠为结构层底面计算点的拉应力；∞为沥青混凝土或半刚性基层的抗弯拉强度；K：为结构层材料的疲劳系数。1．4JTJ014-1997《公路沥青路面设计规范》因国内对半刚性基层使用的日趋普遍，继续将路面设计的规范命名为“公路柔性路面设计规范”有失妥当，因

7、此在1997年更名为“公路沥青路面设计规范”。此规范[51采用设计弯沉值作为路面整体刚度的设计指标。设计弯沉不同于容许弯沉，后者是路面处于临界破坏状态时的弯沉值，而设计弯沉则是该路面在使用初期时的弯沉值，设计弯沉值近似地比容许弯沉值小20％。规范中同时保持沥青混凝土面层或整体性材料基层的弯拉应力验算指标，但以材料的劈裂强度代替抗弯拉强度。规范整理了90年代的不同省市的弯沉测定资料，得到了新的弯沉公式，其中增加了基层类型系数，以考虑基层的差别。R9zR一糊。A，A6(4)』V8式中：A。为公路等级系数，A

8、；为面层类型系数，A。为基层类型系数。1．5JTGD50．2006《公路沥青路面设计规范》相比上版规范，2006年的规范[63在内容方面有较多的细节补充，根据近年来我国交通量飞速增长、轴载显著增大的现状，增加了日平均货车、大型车对交通量进行分级的方法。规范同时提出了全寿命周期成本的沥青路面设计理念，在选择路面结构时同时考虑路面的初始、维护、改建后的性能和费用，即在路面的整个寿命周期内寻求满足性能控制标准和经济优化标准的最佳路面结构组合[7]