轮组系数

4组合式基层沥青路面
各层的结构参数及变化范围如表4。
表4 组合式基层沥青路面各层的结构参数及变化范围
4组合式基层沥青路面
计算方法与半刚性基层沥青路面相同。 典型结构参数如下：沥青面层厚度h1=22，模量E1=1000MPa，泊松比 U1=0.25，级配碎石基层厚度h2=15cm，模量E2=350MPa，泊松比U2=0.25，上 半刚性基层厚度h3=20cm，模量E3=1500MPa，泊松比U3=0.25，下半刚性基层 厚度h4=20cm，模量E4=600MPa，泊松比U4=0.25，路 基模量E0=60MPa，泊松 比U0=0.35。 计算结果：以弯沉为指标单轮组系数为4.65左右，四轮组系数为0.415左右。 以应力为指标单轮组系数为1.788左右，四轮组系数为0.121左右。
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1半刚性基层沥青路面
根据规范，对于半刚性基层采用路表弯沉等效和半刚性基层层底拉应力等 效的原则运用弹性层状体系计算程序进行计算。 (1)以弯沉为指标时轮组系数的公式，根据设计弯沉和轴载换算公式可得出：
(2)若以应力作为设计指标，根据材料疲劳规律及轴载换算公式可得出：
通过程序计算并作出轮组系数随各参数变化图(如图1)。
典型路面结构下计算轮组系数得：单轮组系数以弯沉为指标得出在4.9左 右；以应力为指标得出在2.9左右。四轮组系数以弯沉为指标得出在0.5左右； 以应力为指标得出在0.06左右。 规范
弯沉C2——轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。 应力C’2—轮组系数 ，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。
典型路面结构：沥青面层厚度h1=10cm，模量E1=900MPa，泊松比U1=0.25， 刚性基层厚度h2=24cm，模量E2=30000MPa，泊松比U2=0.25，上半刚性基层 厚度h3=20cm，模量E3=1500MPa，泊松比U3=0.25，下半刚性基层厚度 h4=20cm，模量E4=1500MPa，泊松比U4=0.25，路基模量E0=60MPa，泊松比 U0=0.35。
2刚性基层沥青路面
各层的结构参数及变化范围如表2。
表2 刚性基层沥青路面各层的结构参数及变化范围
刚性基层的路面结构中刚性基层起着主要作用，因此刚性基层路面结构 的轴载换算应同时参考沥青路面和水泥混凝土路面的轴载换算方法。 以弯沉为指标的公式同上，以应力为指标根据疲劳方程可得出：
2刚性基层沥青路面
表1 半刚性基层沥青路面各层的结构参数及变化范围
考虑目前常用结构参数，选取典型结构参数如下：沥青面层厚度h1=18cm， 模量E1=1000MPa，泊松比Ｕ1=0.25，半刚性基层厚度h2=30cm，模量 E2=1600MPa，泊松比Ｕ2=0.25，底基层厚度h3=35cm，模量E3=400MPa，泊松 比Ｕ3=0.25，路基模量E0=60MPa，泊松比Ｕ0=0.35。
研究思路
在标准轴载下，分别以路表设计弯沉值，半刚性基 层层底拉应力，拉应变为换算指标，变换面层，基层， 土基等不同结构层的参数，计算不同基层类型沥青路面 轴载换算公式中的轮组系数。
1半刚性基层沥青路面
进入20世纪90年代以后，我国新建的高等级公路90％以上采用半刚性基层 沥青混凝土面层的结构型式。该文对半刚性基层沥青路面各层设计参数采用 《沥青路面设计规范》中的值。各层的结构参数及变化范围如表1。
按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m时，应考虑轴数系数； C2——轮组系数，单轮组为6.4Fra Baidu bibliotek双轮组为1，四轮组为0.38。
背景知识
当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50 kn的各级轴载（包 括车辆的前后轴） 的作用次数ni，均按如下公式换算成标准轴载p的当量作用 次数n’。
式中：C1’—轴数系数，C2’=1＋2（m－1）； C2’—轮组系数 ，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。
单轮组以弯沉为指标
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单轮组以应力为指标 ★
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1半刚性基层沥青路面
由图1的关系可知，单轮组系数以弯沉为指标时随面层模量，土基模量的 变化较大，以应力为指标时随面层厚度和基层厚度变化较大，四轮组系数变 化都较小。纵观全图可知轮组系数随参数的变化都接近线性变化(其他路面结 构的图与此相似，以下不列出)。
计算结果：以弯沉为指标单轮组系数为6.3左右，四轮组系数为0.74左右。 以应力为指标单轮组系数为20左右，四轮组系数为0.003左右。
3柔性基层沥青路面
各层的结构参数及变化范围如表3。
表3 柔性基层沥青路面各层的结构参数及变化范围
以弯沉为指标的轮组系数公式同上，以应力为指标根据疲劳方程可得出：
以应变为指标时轮组系数的公式：
3柔性基层沥青路面
典型结构：沥青面层模量E1=1000MPa，厚度h0=24cm泊松比U1=0.25，沥 青稳定碎石基层厚度h2=15cm，模量E2=700MPa，泊松比U2=0.25，路基模量 E0=60MPa，泊松比U0=0.35。
计算结果：以弯沉为指标单轮组系数为3.0左右，四轮组系数为0.45左右。 以应力为指标单轮组系数为3.1左右，四轮组系数为0.12左右。以应变为指标 单轮组系数为7.4左右，四轮组系数为0.03左右。
结论
通过计算、分析、归纳结果，可以得出轮组系数与面层模量、面层厚度、 基层模量、基层厚度、土基模量等有关。根据图示分析及典型路面结构计算 结果可看出半刚性基层、柔性基层、组合式基层的沥青路面下以应力为指标 的单轮组系数与规范值都有较大的差距，可见在该文所选用的路面结构中以 应力为指标单轮组系数规范规定偏大，以弯沉值为指标单轮组系数比规范偏 小；四轮组系数与规范较接近。
不同基层类型沥青路面轮组系数研究
背景知识
当以设计弯沉值为设计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（包括车辆的前、后轴）Pi的次数ni，均按如下公式换算成标准轴 载P的当量作用次数N。
式中：N——标准轴载的当量轴次，次/日； ni——被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日； P——标准轴载，kn； Pi——被换算车辆的各级轴载，kn； k——被换算车辆的类型数； C1——轴数系数，C1 =1＋1.2（m－1），m是轴数。当轴间距大于3m时，