《道路工程》第八-2章.ppt

柔性路面設(shè)計(jì)方法 經(jīng)驗(yàn)法 理論法路面結(jié)構(gòu)破壞形式 裂縫類 變形類 表面缺損類8 3 1瀝青路面的主要損壞模式1 變形類損壞模式及原因 1 沉陷形式原因路基壓實(shí)度小路基土基水文條件差 濕軟輪載過(guò)大設(shè)計(jì)措施控制路基壓實(shí)度路面防水 8 3柔性路面損壞模式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 2 車轍形式原因路基路面永久變形積累結(jié)果路基路面壓實(shí)不夠車轍試驗(yàn)在60 C p 0 7Mpa 行走1小時(shí)或變形達(dá)到25mm作用次數(shù) 次數(shù) mm 用動(dòng)穩(wěn)定度DS表征 要求高速公路 上面層 中面層 DS 800次數(shù) mm一級(jí)公路 上面層 中面層 DS 600次數(shù) mm 3 推移形式原因路面受較大水平荷載作用路面結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力或拉應(yīng)力 材料的抗剪強(qiáng)度或抗彎拉強(qiáng)度 2 裂縫類損壞模式及原因 1 開(kāi)裂 疲勞裂縫 形式原因路面材料在交變應(yīng)力作用下當(dāng)作用次數(shù)達(dá)到一定程度超過(guò)材料的疲勞壽命或疲勞強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生 2 低溫縮裂和反射裂縫a低溫縮裂形式和原因低溫或氣溫驟降 路面材料急劇收縮 受阻會(huì)產(chǎn)生較大拉應(yīng)力大于路面材料抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生縱向一定距離會(huì)產(chǎn)生裂縫b反射裂縫形式原因溫度或濕度變化引起溫度應(yīng)力或濕度變化收縮應(yīng)力 路面材料抗拉強(qiáng)度 設(shè)計(jì)中措施鋪土工格柵 改善材料性能 3 表面缺損類 松散和坑槽 形式原因路面材料選配組合不當(dāng)施工時(shí)集料含泥量過(guò)大偷工減料 結(jié)合料牌號(hào)不對(duì) 量小 結(jié)合力不足措施集料含泥量控制 瀝青與集料粘接力 加抗腐蝕劑 8 3 2路面設(shè)計(jì)指標(biāo)控制指標(biāo)應(yīng)該是多種 即多臨界狀態(tài)多設(shè)計(jì)指標(biāo)疲勞開(kāi)裂車轍 永久變形 路表面回彈彎沉面層剪切面層斷裂 推移 低溫縮裂 現(xiàn)行柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范方法 以路面容許彎沉值作為路面結(jié)構(gòu)整體承載能力控制指標(biāo) 驗(yàn)算高級(jí)路面 整體性基礎(chǔ)底面彎拉應(yīng)力 驗(yàn)算停車站等受水平力較大的地段面層高溫條件下的剪應(yīng)力 即 控制驗(yàn)算lR 路面使用末期的不利季節(jié) 在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的容許出現(xiàn)最大彎沉值 8 4彈性層狀體系的實(shí)用應(yīng)力和位移計(jì)算8 4 1一般概念1 力學(xué)圖式模型 彈性層狀體系示意圖 圓柱坐標(biāo)系單元受力示意圖 2 基本假定每層內(nèi)均質(zhì) 各向同性 無(wú)重量線彈性體系組成Ei i最下層為水平方向無(wú)限延深半無(wú)限體 其上各層為有一定厚度hi水平方向無(wú)限延伸各層分界面應(yīng)力 位移完全連續(xù) 連續(xù)體 或僅豎向位移應(yīng)力連續(xù) 層間摩阻力為零 滑動(dòng)體 最下層無(wú)限深處應(yīng)力和位移為零 3 應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系式 8 4 2彈性層狀體系解 單圓荷載彈性雙層體系 雙層體連續(xù)體系荷載面中軸處表面彎沉系數(shù)諾模圖 雙輪組雙圓圖式荷載作用時(shí) 中心點(diǎn)處彎沉We最大 雙圓圖式荷載豎直位移系數(shù) 雙圓均布豎向荷載作用下的彈性雙層體系 雙層體系雙圓輪隙中心處表面彎沉系數(shù)諾模圖 彈性三層體系解 彈性三層體系 在豎直和水平荷載共同作用下的三層體系 求雙圓豎向均布荷載作用下 路表輪跡中心點(diǎn)處彎沉l式中 L L 以E0或E1表達(dá)時(shí)理論彎沉系數(shù) L L f E2 E1 E0 E2 H h 三層體系表面彎沉系數(shù)諾模圖 三層體系