第三章 路面弯沉计算

※第一节 柔性路面常见的损坏现象 一 裂缝：
1 裂缝：是路面上较普遍的损坏现象，常表现为纵 向裂缝、横向裂缝、纵横交错的龟裂等形态，有 时还伴随其他损坏现象同时出现。
裂缝处理
2 裂缝产生的原因：
基层软弱。 面层疲劳开裂 面层材料过脆 面层和基层的刚度相差悬殊 半刚性基层的收缩裂缝反射到面层。 低温收缩裂缝、沥青老化等。
Ac As Ab
ld

600
N
0.2 e
Ac As Ab
式中: AC ： 公路等级系数，高速公路、一级公路 为1.0;二级公路为1.1三、四级公路为1.2;
AS：面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0:热拌 沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面 为1.1沥青表面处治为1.2;中、低级路面为1.3;
一 柔性路面的设计指标 一）弯沉指标： ※ 弯沉：指在规定的标准车作用下，路基或
路面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂 直回弹变形值(回弹弯沉)，以0.0lmm为单位。 控制方法 根据"沥规"要求，路面设计的控制
方程应满足下式：l [lR ]
式中:l—— 双圆均布垂直荷载作用下表面轮隙中心 (A点)处的实际弯沉（1/100mm）；
二 沉陷：
是指路面出现局部下凹的现象。
产生的原因：土基局部湿软，或路面强度 不足或厚度过薄，传到土基的压力超过土 基的承载力，产生过大的 垂直变形，导致 路面沉陷。
三 车辙：
整个路段土基强度不足，路面沿纵向产生 带状凹陷，形成车辙；在高温季节，沥青 面层在车辆的重复作用下，积累的永久变 形量较大，也易形成车辙。
本次授课的目的、重点 、难点
目的要求：
通过该次课的学习，学生应重点掌握：路面 设计弯沉值的计算、设计年限内一个车道上 的累计当量轴次数的计算、容许拉应力的概 念及计算。熟悉新建路面的设计步骤、路面 补强设计步骤。了解路面结构的分层和组合 设计的步骤、柔性路面结构组合。
重点、难点：
本次授课的重点是：路面设计弯沉值的计算、 设计年限内一个车道上的累计当量轴次数的 计算、容许拉应力的概念及计算。新建路面 的设计步骤、路面补强设计步骤。
四 推移
1 面层材料沿行车方向产生推挤和隆起，甚至形 成波浪的现象称推移。
原因：在行车荷载的作用下，路面出来产生剪切 破坏。在交叉口、车站附近绘发生此类破坏。
搓板：中级路面在纵向形成连续的，有规律的、 波长和波峰大致相同的波浪现象称搓板。
五坑槽：
1 松散：面层粘结力不足，在行车荷载作用 下，细料流失，粗料外露，进而失去联结 而出现成片散开的现象称松散。
A b基层类型系数，对于半刚性基层、底基层总 厚度大于等于20cm或面层下设置小于等于15cm级 配碎石的半刚性基层结构为1.0;柔性基层、底基层 或柔性基层厚度大于l5cm、底基层为半刚性下卧层 可取1.6
N e：设计年限内一个车道上的累计当量轴次数。
※N e：设计年限内一个车道上的累计当量轴次数。
本次授课的难点是：累计当量轴次数的计算
二 设计弯沉值：
路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小 的指标，是路面厚度计算的主要依据。其 值大小与累计轴次数、公路等级、面层类 型和基层类型等因素有关。
根据"沥规"规定，※路面设计弯沉值l d (1/100mm)可按下式确定:
ld

600 Ne0.2

N
式中：

k i 1
C1,i C2,i ni
(
pi P
) 4.35
N—标准轴载的当量轴次（次/日）
ni—被换算车型的各级轴载作用次数（次/日） P—标准轴载（KN）。
Pi—被换算车型的各级轴载（KN） C1，i—轴数系数。 C0.32，8i。—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为
lr——路面设计弯沉值1/100mm)；
二）抗拉指标：
R [ R ]
σ、ε——分别为路面结构层底面的最大拉应 力和最大拉应变。
σR、εR——路面构层材料容许拉应力和 容许拉应变。
三）抗剪指标：
a [ R ]
τ a——路面结构层内剪坏截面上的剪力。 τ R——路面结构层容许的剪应力。
2 坑槽：松散的材料散失形成坑槽。不即使 养护将导致整个路面的破坏。
六 泛油：
1 泛油：高温季节沥青路面软化以至出现一 层沥青的现象称泛油。
2 危害：材料被粘在车轮上带走，形成坑槽， 材料落下处形成油包。
原因：沥青热稳定行不好，面层材料组配 不当，如沥青用量偏高。
第二节 柔性路面的设计指标
Ne

365
(1 r)t r
1
N1
式中：
t：设计年限。
η：车道系数，见表2-3-1
N1：路面竣工后第一年双向的平均日当量轴次 （次/日）
Nt：设计年限末期平均日当量轴次（次/日） r：设计年限内交通量增长率（%）。
标准轴载采用双轮单轴载100KN作为标准轴载， 以BZZ-100表示。计算参数见下表。
当轴间距大于3米时，应按单独的一个轴载计算，此时 轴双算。轴数或系多数轴C1计=m算（，轴轴数数）系；数当按轴式间C1距=小1+于1.32米（时m，-1应）按计
※2 当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于 50KN的各级轴载Pi的作用次数ni，匀应按2-3-7式换算成 标准轴载P的当量作用次数N‘。
本次授课的目的、重点 、难点
目的要求：
通过该次课的学习，学生应重点掌握：柔性 路面常见的损坏现象。熟悉柔性路面的设计 指标。了解柔性路面常见的损坏产生的原因。
重点、难点：
本次授课的重点是：柔性路面常见的损坏现 象。熟悉柔性路面的设计指标。
本次授课的难点是：柔性路面的设计指标。
第三章 柔性路面
标准轴载计算参数
标准轴载 标准轴载P(KN) 轮胎接地压强p(MPa)
BZZ-100 100 0.70
标准轴载 单轮传压面当量圆直径d(cm) 两轮中心距离(cm)
BZZ-100 21.30 1.5d
※1 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验
算时，凡轴载大于25KN的各级轴载Pi的作用次数ni， 匀应按2-3-6式换算成标准轴载P的当量作用次数N。