交通荷载及路面设计参数课件.ppt

1、第第6章章 交通荷载及路面设计参数交通荷载及路面设计参数6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用6.2 交通数据调查交通数据调查6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用1 1、车辆种类：、车辆种类：道路上行驶的车辆汽车无轨电车拖拉机摩托车自行车专用车特种车汽车和挂车类型的术语和定义(GB/T 3730.1-2001)汽车：汽车：由动力驱动动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和（或）货物；牵引牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。6.

2、1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用1 1、车辆种类：、车辆种类：汽车客车小客车中客车大客车货车整车牵引式全挂车牵引式半挂车小客车又称“轿车”。一般指9座及以下的小型轻便载客汽车。车长小于6米且核定载客人数（含司机）10座（含）以上，19座（含）以下的客运车辆。车长大于等于6米或者核定载客人数大于等于20人的载客汽车。a)整车；b)整车带全挂；c)牵引式半挂车；d)牵引式半挂车和全挂6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用1 1、车辆种类：、车辆种类：6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用1 1、车辆种类：、车辆种类：货车货车-整车整车牵引式半

3、挂车牵引式半挂车牵引式半挂牵引式半挂车车牵引式全挂车牵引式全挂车牵引式全挂车牵引式全挂车6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用1 1、车辆种类：、车辆种类：不同车辆，占用的时间、空间不同，道路设计不同车辆，占用的时间、空间不同，道路设计时，如何增加可比性，建立统一标准？时，如何增加可比性，建立统一标准？6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用1 1、车辆种类：、车辆种类：注：畜力车、人力车、自行车等非机动车按路侧干扰因素设计。公路上行驶的拖拉机每辆折算为4辆小客车。表6-10 各汽车代表车型与车辆折算系数标标准准车车汽车代表车型汽车代表车型小客车中型车大型车汽

4、车列车折算系数折算系数1.01.52.54.0说明说明座位19座的客车和载质量2t的货车座位19座的客车和2t载质量7t的货车7t载质量20t的货车载质量20t的货车6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用2 2、交通量：、交通量：3653651iiQAADT每日实际交通量(辆/d)iQ交通量：交通量：为单位时段内通过道路上某断面的车辆数。为单位时段内通过道路上某断面的车辆数。按照所取时段单位的不同，交通量可表述为：按照所取时段单位的不同，交通量可表述为：小时交通量（小时交通量（HT）单位小时内的车辆数（辆单位小时内的车辆数（辆/小时）；小时）；年平均日交通量（年平均日交通量（

5、AADT）在一年内每日交通量的平均在一年内每日交通量的平均数（辆数（辆/天），即一年内通过的车辆总数除以天），即一年内通过的车辆总数除以365天；天；6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用2 2、交通量：、交通量：以车辆数为对象的以车辆数为对象的交通量调查的作用？交通量调查的作用？用于公路和城市道路的规划（如公路技术等级、车道数等的确定）、可行性研究编制。6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用3 3、汽车的轴型：、汽车的轴型：n汽车的总重量通过车轴与车轮传递给路面，所以路面汽车的总重量通过车轴与车轮传递给路面，所以路面结构的设计主要结构的设计主要以轴重作为荷

6、载标准以轴重作为荷载标准。n在道路上行驶的多种车辆的组合中，重型货车与大客在道路上行驶的多种车辆的组合中，重型货车与大客车起决定作用，轻型货车与中、小客车影响很小，有车起决定作用，轻型货车与中、小客车影响很小，有时可以不计。时可以不计。但是在考虑路面表面特性要求时，如平但是在考虑路面表面特性要求时，如平整性、抗滑性等，以小汽车为主要对象，整性、抗滑性等，以小汽车为主要对象，因为小车的因为小车的行驶速度高，所以要求在高速行车条件下具有良好的行驶速度高，所以要求在高速行车条件下具有良好的平稳性与安全性。平稳性与安全性。6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用3 3、汽轴轴型、汽轴轴

7、型p单轴单轮单轴单轮 p单轴双轮单轴双轮p双轴单轮双轴单轮p双轴双轮双轴双轮p多轴多轮多轴多轮6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用3 3、汽轴轴型、汽轴轴型6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用3 3、汽轴轴型、汽轴轴型n由于汽车货运向大型重载方向发展，货车的总重有增加的趋势，因此出现了各种多轴的货车。n平板挂车，采用多轴多轮，以便减轻对路面的压力。6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用3 3、汽轴轴型、汽轴轴型6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用3 3、汽轴轴型、汽轴轴型n整车形式的客、货车车轴分前轴和后轴。n绝大部

8、分车辆的前轴前轴为二个单轮组成的单轴，轴载约为汽车总重力的1/3。极少数汽车的前轴由双轴单轮组成，双前轴的载重约为汽车总重的一半。n汽车的后轴后轴有单轴、双轴和三轴三种。大部分汽车后轴由双轮组组成，只有少量轻型货车由单轮组成后轴。每一根后轴的轴载大约为前轴轴载的两倍。n目前，在我国公路上行驶的货车的后轴轴载，一般在60130kN范围内，大部分在100kN以下。6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用3 3、汽轴轴型、汽轴轴型n据国际道路联合会1989年公布的统计数据，在141个成员国和地区中，轴限最大的为140kN，近40执行100kN轴限。n我国公路与城市道路路面设计规范中均

9、以100kN作为设计标准轴重标准轴重。n通常认为我国的道路车辆轴限为100kN。6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用4 4、汽车对道路的静态压力、汽车对道路的静态压力汽车对道路的作用可分为停驻状态停驻状态和行驶状态行驶状态。当汽车处于停驻状态下，对路面的作用力为静态压力静态压力。主要是由轮胎传给路面的垂直压力P，它的大小受下述因素的影响。汽车轮胎的内压力pi；轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状；轮载的大小；6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用4 4、汽车对道路的静态压力、汽车对道路的静态压力1）汽车轮胎的内压力）汽车轮胎的内压力n货车轮胎的标准静内压力：一

10、般在0.40.7MPa范围内。n通常轮胎与路面接触面上的压力压力p略小于内压力pi,约为(0.80.9)pi。n车轮在行驶中，内压力会因轮胎充气温度升高而增加，因此，滚动的车轮接触压力接触压力也有所增加，达到(0.91.1)pi.6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用4 4、汽车对道路的静态压力、汽车对道路的静态压力2）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状n影响轮胎的刚度的因素：轮胎的新旧程度，接触面的形状和轮胎的花纹等等。接触面上的压力分布是不均匀的。n轮胎与路面的接触面形状轮廓近似于椭圆形椭圆形，因其长轴与短轴的差别不大，在工程设计中以圆形接

11、触面积以圆形接触面积来表示。n将车轮荷载车轮荷载简化成当量的圆形均当量的圆形均布荷载布荷载，并采用轮胎内压力轮胎内压力作为轮胎接触压力接触压力。6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用4 4、汽车对道路的静态压力、汽车对道路的静态压力双轮组车轴：每一侧双轮用一个圆表示，称为单圆荷载。每一侧双轮用两个圆表示，称为双圆荷载。双圆当量圆直径式中：P作用在车轮上的荷载，kN；p 轮胎接触压力，kPa；单圆当量圆直径pPD8pPd4规范规定标准轴载BZZ-100。则：P=100/4kN p=700kPa得到：D=0.302m d=0.213m 6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其

12、对路面的作用5 5、运动车辆对道路的动态影响、运动车辆对道路的动态影响道路上行驶的汽车除给路面施加道路上行驶的汽车除给路面施加垂直静压力垂直静压力外，还施加外，还施加水水平力平力和和振动力振动力，对路面固定点而言，这种影响又具有，对路面固定点而言，这种影响又具有瞬时性和瞬时性和重复性重复性。图6-2 车轮作用于路面的垂直压力与水平压力a)停驻；b)启动、一般行驶、加速；c)减速、制动；d)转向PPPPVQQa)b)c)d)6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用5 5、运动车辆对道路的动态影响、运动车辆对道路的动态影响n车轮施加于路面的各种水平力值与车轮的垂直压力P，以及路面与

13、车轮之间的附着系数有关，其最大值不会超过垂直力P与 的乘积，即：n的最大值一般不超过0.7-0.8，同路面类型和湿度以及行车速度有关。maxQP1）水平力）水平力路面状况路面状况路面类型路面类型车速（车速（km/hkm/h）121232326464干燥干燥碎石碎石0.600.60沥青混凝土沥青混凝土0.700.701.001.000.500.500.650.65水泥混凝土水泥混凝土0.700.700.850.850.600.600.800.80潮湿潮湿碎石碎石0.400.40沥青混凝土沥青混凝土0.400.400.650.650.100.100.500.50水泥混凝土水泥混凝土0.600.60

14、0.700.700.350.350.550.55路表与车轮的附着系数路表与车轮的附着系数6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用5 5、运动车辆对道路的动态影响、运动车辆对道路的动态影响1）水平力）水平力6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用5 5、运动车辆对道路的动态影响、运动车辆对道路的动态影响n在水平荷载的作用下，结构层产生复杂的应力状态，特别是面层结构，直接遭受水平荷载作用，若是抗剪强度不足，将会导致推挤、拥包、波浪、车辙等破坏现象。1）水平力）水平力6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用5 5、运动车辆对道路的动态影响、运动车辆对道

15、路的动态影响n汽车在道路上行驶，由于车身自身的振动和路面的不平整，其车轮实际上是以一定的频率和振幅在路面上跳动，作用在路面上的轮载时而大于静态轮载，时而小于静态轮载，呈波动状态。2）动载特性（垂直力）动载特性（垂直力）轴载的动态波动轴载的动态波动（车速（车速60km/h60km/h；路面平整度中等；轮胎着地长；路面平整度中等；轮胎着地长23cm23cm，通过时间，通过时间0.0138s0.0138s）6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用n轮载的这种波动，可近似地看作为呈正态分布正态分布，其变异系数（标准离差与轮载静载之比）主要随下述三因素而变化：行车速度：车速越高，变异系数

16、越大；路面的平整度：平整度越差，变异系数越大；车辆的振动特性：轮胎的刚度低，减振装置的效果越好，变异系数越小。n正常情况下，变异系数一般均小于0.3。n振动轮载的最大峰值与静载之比称为冲击系数，在较平整的路面上，行车速度不超过50km/h对，冲击系数不超过1.30。5 5、运动车辆对道路的动态影响、运动车辆对道路的动态影响2）动载特性（垂直力）动载特性（垂直力）6.1 交通荷载及其对路面的作用交通荷载及其对路面的作用5 5、运动车辆对道路的动态影响、运动车辆对道路的动态影响n路面点的车轮作用时间约为0.010.10s，结构变形来不及呈现，瞬时作用利于结构，但多次重复作用又易使其疲劳。3）瞬时性

17、）瞬时性车速与路面变形的关系车速与路面变形的关系当车速由3.2km/h提高到56km/h，沥青路面的总弯沉减少36%；当车速由3.2km/h提高到96.7km/h，水泥混凝土路面的板角挠度和板边应变量减少29%左右。原因：动载作用下路面结构刚度原因：动载作用下路面结构刚度的相对提高，或者是路面结构强的相对提高，或者是路面结构强度的相对增大。度的相对增大。6.2 交通数据调查交通数据调查6.2 交通数据调查交通数据调查一、调查方法一、调查方法人工千斤顶称重人工千斤顶称重地磅静态称重地磅静态称重桥涵感应式车辆称重桥涵感应式车辆称重劳动强度高、称重精度低、称重劳动强度高、称重精度低、称重过程不安全过

18、程不安全要求车辆静止，影响正常交通要求车辆静止，影响正常交通需要事先标定车辆以一定速度运动时需要事先标定车辆以一定速度运动时的质量，精度较低，结果同时与车辆的质量，精度较低，结果同时与车辆运动速度有关。运动速度有关。6.2 交通数据调查交通数据调查一、调查方法一、调查方法主流称重技术：主流称重技术：19521952年美国研发的年美国研发的WIMWIM技术。技术。6.2 交通数据调查交通数据调查二、交通量二、交通量第第1 1步：步：获得初始年（通车第一年）的年平均日交通量。获得初始年（通车第一年）的年平均日交通量。6.2 交通数据调查交通数据调查二、交通量二、交通量第第2 2步：步：剔除剔除2

19、2轴轴4 4轮及以下的客、货运车辆交通量，得到轮及以下的客、货运车辆交通量，得到2 2轴轴6 6轮及以上车辆的交通量，作为设计用轮及以上车辆的交通量，作为设计用双向初期年平双向初期年平均日交通量（均日交通量（AADTTAADTT）。计算获得计算获得设计车道的年平均日货车交通量设计车道的年平均日货车交通量。6.2 交通数据调查交通数据调查二、交通量二、交通量方向系数方向系数DDFDDF的取值：的取值：6.2 交通数据调查交通数据调查二、交通量二、交通量车道系数车道系数LDFLDF的取值：的取值：6.2 交通数据调查交通数据调查二、交通量二、交通量第第3 3步：步：计算获得计算获得设计年限内设计车

20、道累积交通量设计年限内设计车道累积交通量Q Q。轴载谱的应用：轴载谱的应用：交通调查某类车辆每日通行的轴载数，即可推算出所有车辆各级轴载的作用次数。轴载谱：轴载谱：调查交通量时，同时记录车型，计算获得通过轴载次数和相应的轴重，绘制不同轴载的作用次数频率分布图即为轴载谱轴载谱。6.2 交通数据调查交通数据调查三、车型与轴载组成三、车型与轴载组成轴载谱轴载谱水泥路面：水泥路面：还需获得最重轴载和货车中占主要份额特重车型轴载。沥青路面：沥青路面：还需获得车型分布系数。6.2 交通数据调查交通数据调查三、车型与轴载组成三、车型与轴载组成沥青路面：沥青路面：车型分布系数。6.2 交通数据调查交通数据调查

21、三、车型与轴载组成三、车型与轴载组成6.2 交通数据调查交通数据调查四、轮迹横向分布四、轮迹横向分布 车辆在道路上行驶时，车轮的轨迹总是在横断面中心线附近一定范围内左右摆动，由于轮迹的宽度远小于车道的宽度，因而总的轴载通行次数既不会集中在横断面上某一固定位置，也不可能平均分配到每一点上，而是按一定规律分布在车道横断面上，称为轮迹的横向分布。6.2 交通数据调查交通数据调查四、轮迹横向分布四、轮迹横向分布图6-6 轮迹横向分布频率曲线（单向行驶一个车道）图6-7 轮迹横向分布频率曲线（混合行驶双车道）6.2 交通数据调查交通数据调查四、轮迹横向分布四、轮迹横向分布轮迹横向分布系数轮迹横向分布系数

22、：轮迹横向分布频率图中，取宽度为两个条带的频率之和称为轮迹横向分布系数轮迹横向分布系数。表6-9 水泥混凝土路面轮迹横向分布系数6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算标准轴载：标准轴载：双轮组单轴载双轮组单轴载100KN100KN作为标准轴载，轮胎作为标准轴载，轮胎接地压力接地压力0.7MPa0.7MPa，单轮接地当量圆直径，单轮接地当量圆直径213mm213mm，两轮，两轮中心距离中心距离319.5mm319.5mm。等效原则换算：等效原则换算：等破坏等破坏原则：同一种路面结构在不同轴载标准作用下在使用末期达到相同的损伤程度（破坏状态）；等厚度等厚度原则：不同轴载标准设计的路面结构厚度

23、相同。()nsiiisNPNP换算公式：换算公式：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：主要步骤：主要步骤：第一步：获得第一步：获得沥青路面轴载换算沥青路面轴载换算系数；系数；第二步：计算当量设计轴载累计作用次数第二步：计算当量设计轴载累计作用次数6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：第一步：获得沥青路面轴载换算第一步：获得沥青路面轴载换算系数系数6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法

24、：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：最终计算最终计算m类车辆的当量设计类车辆的当量设计轴载换算系数轴载换算系数：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：沥青路面设计轴载累积作用次数沥青路面设计轴载累积作用次数：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算三、沥青路面三、沥青路面轴载换算方法：沥青路面设计轴载累积作用次数沥青路面设计轴载累积作用次

25、数：6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算4）交通荷载分级）交通荷载分级u 分级原因分级原因由于不同等级道路承受不同的交通荷载作用，为了判别道路承受荷载的轻重判别道路承受荷载的轻重，公路 沥青路面设计规范和公路水泥混凝土路面设计规范分别进行了交通荷载等级的划分。6.3 标准轴载及轴载换算标准轴载及轴载换算4）交通荷载分级）交通荷载分级u 具体具体分级分级沥青路面交通荷载分级旧版分级沥青路面交通荷载分级旧版分级水泥混凝土路面交通荷载分级水泥混凝土路面交通荷载分级 沥青路面交通荷载分级最新版分级沥青路面交通荷载分级最新版分级6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、

26、无机结合料稳定材料无机结合料稳定材料（包括稳定细粒土、中粒土和粗粒土）的无侧限抗压强度：无侧限抗压强度：按照预定干密度和压实度采用静力压实法制备试件（试件为高：直径=1:1的圆柱体）、养生试件为7d（养生温度为20oC2oC，最后一天将试件泡水，水面超过试件顶面2.5cm）、侧向没有围压时的单轴抗压强度。无侧限抗压强度无侧限抗压强度细粒土试件：50mm*5 0mm；中粒土试件：100mm*100mm；粗粒土试件：150 mm*150mm。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料（1）仪器设备）仪器设备 路面材料强度试验仪、反力框架机、脱模器、养护箱

27、、试模（50h50、100h100、150h150）、天平、电子称等。无侧限抗压强度无侧限抗压强度 图 1 路面材料强度试验仪 图 2 反力框架机、脱模器 6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料（1）仪器设备）仪器设备 路面材料强度试验仪、反力框架机、脱模器、养护箱、试模（50h50、100h100、150h150）、天平、电子称等。无侧限抗压强度无侧限抗压强度 小试模（50h50）中试模（100h100）大试模（150h150）图 2 试模 6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料（2）试件制备）试

28、件制备 无侧限抗压强度无侧限抗压强度1）备料）备料 2）配置混合料）配置混合料 室内配合比设计采用列表计算，现场按规定取混合料试样，测定含水量；室内配合比设计采用列表计算，现场按规定取混合料试样，测定含水量；3）确定混合料的最大干密度、最佳含水量；）确定混合料的最大干密度、最佳含水量；4）按预定的干密度制件，用静压法制件，每个试件混合料的质量）按预定的干密度制件，用静压法制件，每个试件混合料的质量m1：）备料）备料 2）配置混合料）配置混合料 室内配合比设计采用列表计算，现场按规定取混合料试样，测定含水量；室内配合比设计采用列表计算，现场按规定取混合料试样，测定含水量；3）确定混合料的最大干密

29、度、最佳含水量；）确定混合料的最大干密度、最佳含水量；4）按预定的干密度制件，用静压法制件，每个试件混合料的质量）按预定的干密度制件，用静压法制件，每个试件混合料的质量 m1：WVKmd01.01max1 式中式中 V试件的体积，试件的体积，cm3；dmax最大干密度，最大干密度，g/cm3；K试件的压实度，试件的压实度，95%、98%；W混合料的含水量，混合料的含水量，%。5）试件养生）试件养生 试件养生相对湿度为试件养生相对湿度为 90%，温度为：，温度为：20 2C（冰冻地区）；（冰冻地区）；25 2C（非冰冻地区）。（非冰冻地区）。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结

30、合料稳定材料、无机结合料稳定材料（2）试件制备）试件制备 无侧限抗压强度无侧限抗压强度 式中式中 V试件的体积，试件的体积，cm3；dmax最大干密度，最大干密度，g/cm3；K试件的压实度，试件的压实度，95%、98%；W混合料的含水量，混合料的含水量，%。5）试件养生）试件养生 试件养生相对湿度为试件养生相对湿度为 90%，温度为：，温度为：20 2C（冰冻地区）；（冰冻地区）；25 2C（非冰冻地区）。（非冰冻地区）。（3）试验）试验1 1）养生结束，取出试件，擦去多余水分，量取试件高度、称量质量。）养生结束，取出试件，擦去多余水分，量取试件高度、称量质量。2 2）加载测定，加载速度为）

31、加载测定，加载速度为1mm/min1mm/min，直到试件破坏，记录破坏时仪器，直到试件破坏，记录破坏时仪器的最大读数。的最大读数。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 无侧限抗压强度无侧限抗压强度（3）计算）计算1）试件的无侧限抗压强度）试件的无侧限抗压强度 RCi：APRci PPP000057.0000127.000051.0大试件中试件小试件 式中式中 RCi试件的无侧限抗压强度，试件的无侧限抗压强度，Mpa；P破坏时的最大压力，破坏时的最大压力，N；A试件的截面积试件的截面积，mm，24DA；D试件的直径，试件的直径，mm。6.4 路

32、面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 无侧限抗压强度无侧限抗压强度（3）计算）计算2）精密度或容许误差）精密度或容许误差 偏差系数偏差系数 CV（100%）：）：小试件小试件 不大于不大于 10%；中试件中试件 不大于不大于 15%；大试件大试件 不大于不大于 20%。nRRi 1)(2nRRSi 100RSCV 6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 无侧限抗压强度无侧限抗压强度（3）计算）计算3）强度评定）强度评定 现场测试要进行强度评定现场测试要进行强度评定，配合比设计均要计算强度的代表值和偏差系数：

33、，配合比设计均要计算强度的代表值和偏差系数：)1(VadCZRR SZRCZRRCVCd)1(式中式中 Rd设计抗压强度，设计抗压强度，Mpa；Z随保证率而变的系数，随保证率而变的系数，高速公路，一级公路高速公路，一级公路 保证率保证率 95%Z=1.645 其他公路其他公路 保证率保证率 90%Z=1.282。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 无侧限抗压回弹模量无侧限抗压回弹模量按照预定干密度和压实度采用静力压实法制备试件（试件为高：直径=1:1的圆柱体）、养生试件为7d（养生温度为20oC2oC，最后一天将试件泡水，水面超过试件顶面2.

34、5cm）、侧向没有围压时通过逐级加载卸载试验计算得到的抗压回弹模量。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 无侧限抗压回弹模量无侧限抗压回弹模量试验准备：试验准备：将用拟施加的最大荷载的一般进行两次加卸载试验，使加载顶板与试件表面紧密接触。第二次卸载后等待60s，将千分表调零。无侧限抗压试验的破坏荷载。无侧限抗压试验的破坏荷载。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 无侧限抗压回弹模量无侧限抗压回弹模量加卸载加卸载过程：过程：（1）将预定的单位压力等分成56份，实际施加的荷载应较预定级数增加一级。对

35、于无机结合料稳定基层材料，采用对于无机结合料稳定基层材料，采用0.50.7MPa；对于无机结合料稳定底基层材料，采用对于无机结合料稳定底基层材料，采用0.20.4MPa；（2）施加第一级荷载，持荷时间60s，记录千分表读数，同时卸除荷载，让试件的弹性变形恢复。（3）卸荷30s时，再次读取千分表读数。该级荷载下回弹变形值=加荷时读数-卸荷时读数。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 无侧限抗压回弹模量无侧限抗压回弹模量（4）施加第二级荷载，持荷时间60s，记录千分表读数，同时卸除荷载，让试件的弹性变形恢复。（5）卸荷30s时，再次读取千分表读数。

36、，直致试验完成。pHEl式中：p单位压力，MPa；H试件高度，mm；l试件回弹变形，mm。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 弯拉强度弯拉强度测定方法：测定方法：采用压力机或万能试验机对梁式试件进行三分点加压测定。试件尺寸：试件尺寸：细粒土：50mm50mm200mm；中粒土：100mm100mm400mm；粗粒土：150mm150mm500mm；6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 弯拉强度弯拉强度试件数量：试件数量：小梁试件，不少于6根；中梁试件，不少于12根；大梁试件，不少于15根；养生

37、龄期：养生龄期：水泥稳定类、水泥粉煤灰稳定类，养生龄期90d；石灰稳定类、石灰粉煤灰稳定类，养生龄期180d；养生环境：养生环境：养生温度为20oC2oC，最后一天将试件泡水，水面超过试件顶面2.5cm；6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 弯拉强度弯拉强度加载速度：加载速度：50mm/min，连续加载，直致破坏，记录破坏极限荷载P。弯拉强度：弯拉强度：6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 弯拉回弹模量弯拉回弹模量试验过程和无侧限抗压回弹模量回弹模量测试过程类似。6.4 路面材料设计参数路面材料

38、设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 弹性弹性模量模量公路沥青路面设计规范：采用侧面法单轴压缩弹性模量侧面法单轴压缩弹性模量试验试验来测试获取无机结合料稳定类材料的弹性模量弹性模量。试件尺寸：试件尺寸：直径高度=100mm150mm；直径高度=150mm150mm；直径高度=150mm300mm；试件来源：试件来源：按公路工程无机结合料稳定材料试验规程的成型方法制作；从梁式试件或路面现场钻取。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 弹性弹性模量模量养生过程：养生过程：同“无侧限抗压强度试验”；要求：试件养生后与成型时质量相差不应

39、大于2%，否则试件失效；试验试验过程：过程：将试件中心与加载架中心对齐，压力机以1mm/min的加载速度连续均匀施加荷载，直致破坏。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 弹性弹性模量模量6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 动态动态抗抗压回弹模量压回弹模量动弹模量是指在动态加载条件下测定的材料模量值。试件尺寸：试件尺寸：细粒土、中粒土混合料：直径高度=100mm100mm；粗粒土混合料：直径高度=150mm150mm；试件数量和养生条件，同“无侧限抗压回弹模量试验”的要求。6.4 路面材料设计参

40、数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 动态动态抗抗压回弹模量压回弹模量加载过程：加载过程：（1）进行“无侧限抗压强度试验”，记录试件破坏时的压力，以此作为动态模量试验的破坏压力P。（2）输入Haversine荷载波形（半正矢波），频率为10Hz，无间隙时间，荷载极位一般设定为56级（0.1P、0.2P、），每级荷载作用次数为200次，并对试件施加0.3P的预压荷载，预压30s。（3）从低到高开始施加荷载，每级荷载的最后1s，连续采集10个荷载波形的最大荷载和最小荷载，以及相应的最大变形和最小变形，求解荷载振幅和变形振幅。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1

41、、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 动态动态抗抗压回弹模量压回弹模量（4）用二次函数拟合Fo和lo。（5）动态模量：6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 疲劳寿命疲劳寿命疲劳现象：疲劳现象：是指循环加卸载下的路面材料，在某点或某些点产生局部损伤，于一定循环次数后，形成裂纹，并进一步扩展，直到完全断裂的现象。疲劳破坏：疲劳破坏：是指材料在低于其强度极限的循环加载作用下，发生破坏的现象。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 疲劳寿命疲劳寿命疲劳强度或疲劳应变：疲劳强度或疲劳应变：是指材料在多次

42、循环加载作用下出现疲劳破坏所对应的应力或应变。疲劳寿命：疲劳寿命：是指材料在疲劳破坏时所作用的应力（应变）循环次数。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 疲劳寿命疲劳寿命无机结合料稳定材料是通过疲劳试验确定其疲劳性能的。试件尺寸：试件尺寸：细粒土：50mm50mm200mm；中粒土：100mm100mm400mm；粗粒土：150mm150mm500mm；试件数量和养生条件，同“无侧限抗压回弹模量试验”的要求。加载方法：加载方法：三分点施加Haversine波动态周期性荷载。6.4 路面材料设计参数路面材料设计参数1 1、无机结合料稳定材料、无机结合料稳定材料 间接抗拉强度间接抗拉强度试件的制作与无限抗压强度试验的试件制作相同，只是在试验时在侧向测定试件的最大劈裂强度，计算得到无机结合料稳定材料的劈裂强度劈裂强度。侧向加压时应放置压条，并将试件横置在压条上，同时在试件顶面也放一压条（上下压条与试件的接触线必须位于试件直径的两端，并与升降台垂直）。压条采用半径与试件半径相同的弧面压条，其长度应大于试件高度。THANKS