06交通荷载及路面设计参数
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试要求。
14、请结合规范分析水泥混凝土材料路面设计参数的内容及测
试要求。
3、水泥混凝土材料
①水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量
✓水泥混凝土抗折强度试件为直角棱柱体小梁，标准试件尺寸为
150mm*150mm*550mm，在标准条件下，经养护28d后，按三 分点处双点加载 (图6-11)测定其抗折强度(fcf) 和抗折弹性模量。
②疲劳参数
3、水泥混凝土材料
③ 水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量参数值
✓沥青混合料的弯沉计算时抗压回弹模量的试验温度为20℃、
弯拉验算时抗压回弹模量的试验温度为15℃、劈裂强度的试验 温度也为15℃。
✓试验采用圆柱体试件，其直径为100mm，高为100mm，试验
加载的速率为2mm/min。试件成型采用静压法、轮碾法、搓 揉法和旋转压实成型法，试件的密度应符合马歇尔标准击实密 度100％，用于抗压强度试验的试件个数不得少于3个，用于 抗压回弹试验的试件个数不得少于3～6个。对抗压强度要求以 2mm/min的加载速率均匀加载直至破坏，由破坏荷载P和圆柱 体试件的面积参数计算得出试件的抗压强度（MPa）。
2、沥青材料
②沥青混凝土的劈裂试验
✓沥青混凝土的劈裂试验既可以为沥青路面设计提供设计参数，
也可以评价沥青混凝土的低温特性。当用于评价沥青混凝土的 低温特性时的试验温度为-10℃（试验加载速率为1mm/min）。
✓我国沥青混凝土路面的设计参试采用静参数，采用的试验温度
为15℃、试验加载速率为50mm/min，计算时相应的泊松比采 用0.30。
水泥混凝土强度和弹性模量经验参考参考值
4、级配碎石
级配碎石回弹模量是沥青路面结构力学响应分析的重要参 数之一，他是级配碎石性质、状态（含水率和密实度）和应力状 况等的函数。
对于处于特定状态（一定含水率和密实度值）的各类级配碎 石和路基土来说，应力状况是影响其模量取值得主要因素。
4、级配碎石
影响因素
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。
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。
劈裂实验 示意图
1、无机结合料稳定材料
加载板上的计算单位压力的选定值：对于无机结合料稳定基
层材料，用0.5-0.7MPa；对于无机结合料稳定底基层材料,用 0.2~0.4MPa，实际加载的最大单位压力应略大于选定值。
1、无机结合料稳定材料
③无机结合料稳定材料劈裂强度试验（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
影响粒料层模量的因素以及变化趋势
影响因素
影响趋势
粗集料比例
比例越大，模量越高
密度
密度越大，模量越高
碾压含水率
提高到最大值，然后降低
应力水平
应力水平越大，模量越高
使用期间含水率
含水率越大，模量越低
龄期
模量不变
温度
模量不变
荷载作用速度
模量不变
4、级配碎石
小组讨论
交通荷载是路面设计的最主要参数，请组成小组，进行路段交
1、无机结合料稳定材料
② 无机结合料稳定材料的无侧限抗压回弹模量试验
在养生期的最后一天首先将圆柱形试件的两个端面应用水泥
净浆彻底抹平。然后将试件直立桌上，在表面撒少量0.250.5mm的细砂，用直径打于试件的平面圆形钢板放在顶面，加 压旋转圆钢板，使顶面齐平。最后将端面已经处理平整的试 件浸水一昼夜进行养生。
由于路面结构材料具有非线性特性，路面结构模量根
据计入变形的不同，分为形变模量和回弹模量。形变模量 中的变形包括会谈变形和塑性变形，而回弹模量中的变形 仅考虑材料的回弹变形。
目前国内外路面设计一般采用回弹模量。根据加载形
式（静态加载和动态加载）的不同，材料回弹模量又可以 分为静态模量和动态模量。
1、无机结合料稳定材料
①无机结合料稳定材料的无侧限抗压强度试验
按照预定干密度和压实度用静力压实法制备试件(试件高：
直径＝1：1的圆柱体)、养生时间为材料设计龄期7天， (整个养生期间的温度应保持20±2℃，养生期的最后一 天，将试件浸泡在水中水的深度应使水面在试件顶上约 2.5cm）、侧向没有围压时的单轴抗压强度。
3.33
未来我国基层疲劳方程
2、沥青材料
④沥青混凝土材料的设计参数-疲劳参数
2、沥青材料
⑤沥青混凝土材料的设计参数-静态模量参数
2、沥青材料
⑥沥青混凝土材料的设计参数-动态模量参数
常用沥青混合料20℃、10Hz 动态回弹模量参数建议值
3、水泥混凝土材料
①水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量
1、无机结合料稳定材料
⑦无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数计算
1、无机结合料稳定材料
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数建议值
1、无机结合料稳定材料
示意图
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-动态模量建议值
E* 0 0
无机结合料稳定材料抗压强度和动态回弹模量参数
2、沥青材料
①沥青混凝土的抗压试验
中有何用处？
6、不同轴载通行次数是按等效原理进行换算的，请说明该“
等效原理”的主要依据是什么？
7、碎砾石在不同偏应力下抵抗累积变形性能有何不同？
练习与讨论
8、请下表中的车辆类型按沥青路面要求进行轴载换算系数？
9、假如上表中的汽车载重超载10％、20％、50％，请再按沥
青路面要求进行轴载换算系数？
交通量和道路等级确定的交通量有何差别？
2、荷载对路面的作用有哪些？什么情况下用哪种荷载作用方
式？
3、什么是标准轴载？我国用什么做为标准轴载？其他国家为
什么用不同的标准轴载？
4、为什么要进行轴载换算？水泥混凝土路面很沥青混凝土路
面如何进行轴载换算？
5、何谓路面设计累计当量轴次Ne？怎样确定？它在路面设计
通量调查，统计分析轴载作用次数。调查时注意：如何获取轴 载数据和轴载类型，如何进行轴载分类统计。
超载是我国道路交通的重要问题，请结合习题8 到习题11 分析
超载对路面的影响。对矿区重载道路，请说明应该选择沥青混 凝土路面还是选择水泥混凝土路面？
练习与讨论
1、为什么要进行车辆类型和轴载类型的分类？路面设计用的
路面材料设计参数
小组成员：郑超 柯毅 蒋嘉兴 杨 威 郭琪 欧远成
核心内容
基本介绍 无机结合料稳定材料 沥青混合料 水泥混凝土材料 级配碎石
路面材料参数基本介绍
路面材料参数主要包括模量和泊松比。泊松比一般来
说是比较稳定的，在路面设计时，一般对特定的材料选用 一定的泊松比。路面材料的模量值是表征材料刚独特性的 指标，常用当轴压缩实验、直接劈裂实验、弯拉实验等方 法进行测试。
✓试件马歇尔击实成型的方法、轮碾机成型的板体试件和道路现
场钻孔试件。采用马歇尔击实成型的试件的尺寸要求为直径 101.6mm，高为63.5mm；轮碾机成型的板体试件和道路现场 钻孔试件的尺寸要求为直径100mm或150mm，高为40mm。
2、沥青材料
③沥青混凝土疲劳强度试验
有控制应力与控制应变两种试验方法；
1、无机结合料稳定材料
水泥砂砾（小梁）应力与强度比疲劳寿命曲线
1、无机结合料稳定材料
⑥无机结合料稳定材料的设计参数-疲劳参数
lg
N
f
2
a
b
ke t ks Rs
kD
lg( ka kT 2
)
未来我国基层疲劳方程
1、无机结合料稳定材料
⑦无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数计算
④无机结合料稳定材料的劈裂模量试验
试件成型和加载要求与无侧限抗压回弹模量试验相同。 要求在加载过程中，每到一定荷载，就读记一次形变，
在试件破坏前应能记录6～7次荷载和相应形变。然后将 试件压至破坏，读记破坏时的荷载和形变。并绘制单位 压力与形变的关系曲线，必要时对曲线进行修正。
1、无机结合料稳定材料
10、请上表中的车辆类型按按水泥混凝土路面要求进行轴载换
算系数？
11、假如上表中的汽车载重超载10％、20％、50％，请再按水
泥混凝土路面要求进行轴载换算系数？
练习与讨论
12、请结合规范分析无机结合料稳定材料路面设计参数的内容
及测试要求。
13、请结合规范分析沥青混凝土材料路面设计参数的内容及测
✓厚沥青路面宜采用控制应力的方法； ✓薄沥青路面宜采用控制应变的方法； ✓一般路面厚度可采取其中一种方法。
目前一般建议采用控制应变的方法。
N
f1
6.32
10
(15.60.ห้องสมุดไป่ตู้7
)
kT11
1
3.97
1 Ea
1.58
(VFA)
2.72
1
0.3Ea 0.43 (VFA)0.85 e0.024ha 5.41 1 e0.024ha 5.41
⑤无机结合料稳定材料疲劳强度试验
通过试件施加重复应力进行试验，可绘出应力比水平与
重复荷载作用次数的关系曲线（疲劳曲线），并可回归 出疲劳方程：r/f =-lgNf。
疲劳试验方法
✓劈裂疲劳试验（我国） ✓小梁疲劳试验 ✓直接抗拉试验
1、无机结合料稳定材料
二灰砂砾（小梁）应力强度比疲劳寿命曲线
14、请结合规范分析水泥混凝土材料路面设计参数的内容及测
试要求。
3、水泥混凝土材料
①水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量
✓水泥混凝土抗折强度试件为直角棱柱体小梁，标准试件尺寸为
150mm*150mm*550mm，在标准条件下，经养护28d后，按三 分点处双点加载 (图6-11)测定其抗折强度(fcf) 和抗折弹性模量。
②疲劳参数
3、水泥混凝土材料
③ 水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量参数值
✓沥青混合料的弯沉计算时抗压回弹模量的试验温度为20℃、
弯拉验算时抗压回弹模量的试验温度为15℃、劈裂强度的试验 温度也为15℃。
✓试验采用圆柱体试件，其直径为100mm，高为100mm，试验
加载的速率为2mm/min。试件成型采用静压法、轮碾法、搓 揉法和旋转压实成型法，试件的密度应符合马歇尔标准击实密 度100％，用于抗压强度试验的试件个数不得少于3个，用于 抗压回弹试验的试件个数不得少于3～6个。对抗压强度要求以 2mm/min的加载速率均匀加载直至破坏，由破坏荷载P和圆柱 体试件的面积参数计算得出试件的抗压强度（MPa）。
2、沥青材料
②沥青混凝土的劈裂试验
✓沥青混凝土的劈裂试验既可以为沥青路面设计提供设计参数，
也可以评价沥青混凝土的低温特性。当用于评价沥青混凝土的 低温特性时的试验温度为-10℃（试验加载速率为1mm/min）。
✓我国沥青混凝土路面的设计参试采用静参数，采用的试验温度
为15℃、试验加载速率为50mm/min，计算时相应的泊松比采 用0.30。
水泥混凝土强度和弹性模量经验参考参考值
4、级配碎石
级配碎石回弹模量是沥青路面结构力学响应分析的重要参 数之一，他是级配碎石性质、状态（含水率和密实度）和应力状 况等的函数。
对于处于特定状态（一定含水率和密实度值）的各类级配碎 石和路基土来说，应力状况是影响其模量取值得主要因素。
4、级配碎石
影响因素
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。
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。
劈裂实验 示意图
1、无机结合料稳定材料
加载板上的计算单位压力的选定值：对于无机结合料稳定基
层材料，用0.5-0.7MPa；对于无机结合料稳定底基层材料,用 0.2~0.4MPa，实际加载的最大单位压力应略大于选定值。
1、无机结合料稳定材料
③无机结合料稳定材料劈裂强度试验（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
影响粒料层模量的因素以及变化趋势
影响因素
影响趋势
粗集料比例
比例越大，模量越高
密度
密度越大，模量越高
碾压含水率
提高到最大值，然后降低
应力水平
应力水平越大，模量越高
使用期间含水率
含水率越大，模量越低
龄期
模量不变
温度
模量不变
荷载作用速度
模量不变
4、级配碎石
小组讨论
交通荷载是路面设计的最主要参数，请组成小组，进行路段交
1、无机结合料稳定材料
② 无机结合料稳定材料的无侧限抗压回弹模量试验
在养生期的最后一天首先将圆柱形试件的两个端面应用水泥
净浆彻底抹平。然后将试件直立桌上，在表面撒少量0.250.5mm的细砂，用直径打于试件的平面圆形钢板放在顶面，加 压旋转圆钢板，使顶面齐平。最后将端面已经处理平整的试 件浸水一昼夜进行养生。
由于路面结构材料具有非线性特性，路面结构模量根
据计入变形的不同，分为形变模量和回弹模量。形变模量 中的变形包括会谈变形和塑性变形，而回弹模量中的变形 仅考虑材料的回弹变形。
目前国内外路面设计一般采用回弹模量。根据加载形
式（静态加载和动态加载）的不同，材料回弹模量又可以 分为静态模量和动态模量。
1、无机结合料稳定材料
①无机结合料稳定材料的无侧限抗压强度试验
按照预定干密度和压实度用静力压实法制备试件(试件高：
直径＝1：1的圆柱体)、养生时间为材料设计龄期7天， (整个养生期间的温度应保持20±2℃，养生期的最后一 天，将试件浸泡在水中水的深度应使水面在试件顶上约 2.5cm）、侧向没有围压时的单轴抗压强度。
3.33
未来我国基层疲劳方程
2、沥青材料
④沥青混凝土材料的设计参数-疲劳参数
2、沥青材料
⑤沥青混凝土材料的设计参数-静态模量参数
2、沥青材料
⑥沥青混凝土材料的设计参数-动态模量参数
常用沥青混合料20℃、10Hz 动态回弹模量参数建议值
3、水泥混凝土材料
①水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量
1、无机结合料稳定材料
⑦无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数计算
1、无机结合料稳定材料
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数建议值
1、无机结合料稳定材料
示意图
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-动态模量建议值
E* 0 0
无机结合料稳定材料抗压强度和动态回弹模量参数
2、沥青材料
①沥青混凝土的抗压试验
中有何用处？
6、不同轴载通行次数是按等效原理进行换算的，请说明该“
等效原理”的主要依据是什么？
7、碎砾石在不同偏应力下抵抗累积变形性能有何不同？
练习与讨论
8、请下表中的车辆类型按沥青路面要求进行轴载换算系数？
9、假如上表中的汽车载重超载10％、20％、50％，请再按沥
青路面要求进行轴载换算系数？
交通量和道路等级确定的交通量有何差别？
2、荷载对路面的作用有哪些？什么情况下用哪种荷载作用方
式？
3、什么是标准轴载？我国用什么做为标准轴载？其他国家为
什么用不同的标准轴载？
4、为什么要进行轴载换算？水泥混凝土路面很沥青混凝土路
面如何进行轴载换算？
5、何谓路面设计累计当量轴次Ne？怎样确定？它在路面设计
通量调查，统计分析轴载作用次数。调查时注意：如何获取轴 载数据和轴载类型，如何进行轴载分类统计。
超载是我国道路交通的重要问题，请结合习题8 到习题11 分析
超载对路面的影响。对矿区重载道路，请说明应该选择沥青混 凝土路面还是选择水泥混凝土路面？
练习与讨论
1、为什么要进行车辆类型和轴载类型的分类？路面设计用的
路面材料设计参数
小组成员：郑超 柯毅 蒋嘉兴 杨 威 郭琪 欧远成
核心内容
基本介绍 无机结合料稳定材料 沥青混合料 水泥混凝土材料 级配碎石
路面材料参数基本介绍
路面材料参数主要包括模量和泊松比。泊松比一般来
说是比较稳定的，在路面设计时，一般对特定的材料选用 一定的泊松比。路面材料的模量值是表征材料刚独特性的 指标，常用当轴压缩实验、直接劈裂实验、弯拉实验等方 法进行测试。
✓试件马歇尔击实成型的方法、轮碾机成型的板体试件和道路现
场钻孔试件。采用马歇尔击实成型的试件的尺寸要求为直径 101.6mm，高为63.5mm；轮碾机成型的板体试件和道路现场 钻孔试件的尺寸要求为直径100mm或150mm，高为40mm。
2、沥青材料
③沥青混凝土疲劳强度试验
有控制应力与控制应变两种试验方法；
1、无机结合料稳定材料
水泥砂砾（小梁）应力与强度比疲劳寿命曲线
1、无机结合料稳定材料
⑥无机结合料稳定材料的设计参数-疲劳参数
lg
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f
2
a
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ke t ks Rs
kD
lg( ka kT 2
)
未来我国基层疲劳方程
1、无机结合料稳定材料
⑦无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数计算
④无机结合料稳定材料的劈裂模量试验
试件成型和加载要求与无侧限抗压回弹模量试验相同。 要求在加载过程中，每到一定荷载，就读记一次形变，
在试件破坏前应能记录6～7次荷载和相应形变。然后将 试件压至破坏，读记破坏时的荷载和形变。并绘制单位 压力与形变的关系曲线，必要时对曲线进行修正。
1、无机结合料稳定材料
10、请上表中的车辆类型按按水泥混凝土路面要求进行轴载换
算系数？
11、假如上表中的汽车载重超载10％、20％、50％，请再按水
泥混凝土路面要求进行轴载换算系数？
练习与讨论
12、请结合规范分析无机结合料稳定材料路面设计参数的内容
及测试要求。
13、请结合规范分析沥青混凝土材料路面设计参数的内容及测
✓厚沥青路面宜采用控制应力的方法； ✓薄沥青路面宜采用控制应变的方法； ✓一般路面厚度可采取其中一种方法。
目前一般建议采用控制应变的方法。
N
f1
6.32
10
(15.60.ห้องสมุดไป่ตู้7
)
kT11
1
3.97
1 Ea
1.58
(VFA)
2.72
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⑤无机结合料稳定材料疲劳强度试验
通过试件施加重复应力进行试验，可绘出应力比水平与
重复荷载作用次数的关系曲线（疲劳曲线），并可回归 出疲劳方程：r/f =-lgNf。
疲劳试验方法
✓劈裂疲劳试验（我国） ✓小梁疲劳试验 ✓直接抗拉试验
1、无机结合料稳定材料
二灰砂砾（小梁）应力强度比疲劳寿命曲线