自然科学新建沥青路面的结构厚度计算算例.ppt

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1、新建沥青路面的结构厚度计算新建沥青路面的结构厚度计算 我国新建公路沥青路面设计采用双圆垂直荷载作我国新建公路沥青路面设计采用双圆垂直荷载作用下的多层弹性层状体系理论，以设计弯沉值为路面用下的多层弹性层状体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标。整体刚度的设计指标。对沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层对沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层应进行层底拉应力的验算。应进行层底拉应力的验算。城市道路设计规范规定在弯沉和拉应力两项指标城市道路设计规范规定在弯沉和拉应力两项指标之外，增加一项剪应力指标。之外，增加一项剪应力指标。四、土基回弹模量值的确定四、土基回弹模量值的确定 弹性理论中表

2、征材料性质的参数是弹性模量和弹性理论中表征材料性质的参数是弹性模量和泊松比。泊松比。工程上通常采用承载板试验或弯沉测定的方法工程上通常采用承载板试验或弯沉测定的方法确定路基土和路面材料回弹模量值。确定路基土和路面材料回弹模量值。土基回弹模量是路面结构设计的重要参数，当土基回弹模量是路面结构设计的重要参数，当前确定它的常用方法有以下几种。现场实测发、查前确定它的常用方法有以下几种。现场实测发、查表法、室内试验法、换算法。表法、室内试验法、换算法。五、路面材料设计参数数值五、路面材料设计参数数值 材料模量值是表征材料刚度特性的指标，目前我材料模量值是表征材料刚度特性的指标，目前我国常用的路面材料参

3、数测试方法有压缩试验、劈裂试国常用的路面材料参数测试方法有压缩试验、劈裂试验、弯拉试验。我国现行的公路沥青路面设计规范规验、弯拉试验。我国现行的公路沥青路面设计规范规定，以设计弯沉值计算弯沉值计算路面厚度高级沥青定，以设计弯沉值计算弯沉值计算路面厚度高级沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层应验算拉应混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求，各层材料的计算模量力是否满足容许拉应力的要求，各层材料的计算模量采用抗压回弹模量，沥青混凝土和半刚性材料的抗拉采用抗压回弹模量，沥青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用劈裂试验测得的劈裂强度。强度采用劈裂试验测得的劈裂强度。六

4、、结构层材料的容许拉应力六、结构层材料的容许拉应力 我国沥青路面设计处了以路面设计弯沉为设计控制我国沥青路面设计处了以路面设计弯沉为设计控制指标之外，对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面指标之外，对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力。要求结构层底面的最层和整体性材料基层的拉应力。要求结构层底面的最大拉应力不大于结构层材料的容许拉应力。大拉应力不大于结构层材料的容许拉应力。结构层材料的容许拉应力是路面承受行车荷载反结构层材料的容许拉应力是路面承受行车荷载反复作用达到临界破坏状态时的最大疲劳应力。复作用达到临界破坏状态时的最大疲劳应力。七、简化公式和查图法计算弯沉和结构层

5、底拉应力七、简化公式和查图法计算弯沉和结构层底拉应力 1.简化公式方法简化公式方法 2.查图法查图法 在不具备电算条件时，还可以通过查弯沉和弯拉应在不具备电算条件时，还可以通过查弯沉和弯拉应力的诺谟图方法进行路表弯沉和结构层底部拉应力的计力的诺谟图方法进行路表弯沉和结构层底部拉应力的计算。算。八、多层路面的等效换算八、多层路面的等效换算 路面通常为多层结构，计算多层路面弯沉最好的路面通常为多层结构，计算多层路面弯沉最好的方法是用弹性层状体系的计算机程序进行计算。当采方法是用弹性层状体系的计算机程序进行计算。当采用前述的简化方法进行计算时，需要将多层路面结构用前述的简化方法进行计算时，需要将多层

6、路面结构按照弯沉或结构层底部拉应力等效的原则换算为双层按照弯沉或结构层底部拉应力等效的原则换算为双层或三层体系。一般方法有弯沉等效换算法和弯拉应力或三层体系。一般方法有弯沉等效换算法和弯拉应力等效换算法。等效换算法。十、新建路面结构设计步骤十、新建路面结构设计步骤 1.根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。计弯沉值。2.按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路段，确定各路段土基回弹模量值。段，确定各路段土基回弹模

7、量值。3.分局已有经验和规范推荐的路面结构，拟定几分局已有经验和规范推荐的路面结构，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料种可能的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。4.根据设计弯沉值计算路面厚度。根据设计弯沉值计算路面厚度。九、弹性层状体系理论的计算机程序解九、弹性层状体系理论的计算机程序解 随着计算机技术的迅速发展和普及，弹性层状体随着计算机技术的迅速发展和普及，弹性层状体系理论的计算机程序解有拉迅速的发展，比较有名的系理论的计算机程序解有拉迅速的发展，比较有名的有有Shell公司的公司的BISAR程序，加州大学程序，加州大学Berkely分校的分校的ELSYM程序；国内有程序；国内有GHT程序和东南大学的程序和东南大学的DRFP程程序等。序等。