沥青路面典型结构力学分析
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低运 输成 本及 能源 消耗 ， 普遍 采用 大 吨位重 型汽 车及汽 车 列 车 ， 载 车辆 比例逐 年 提高 ， 载现 象 较为 严 重 超
重， 路面 早期破 坏 成 为 比较 突 出的问题 ， 既影 响 了公 路 的交通 运输 ， 又造 成 了 巨大 的经 济损 失 。所 以快 速 发展 的交 通量 及重 载 和超载 现象 ， 对沥青 路 面结构 和材 料指标 提 出 了新 的要 求 。
干湿类 型 、 同土质 和 不 同冻深条 件 下抗 冻 垫 层厚 度 设 计 方 法及 推 荐 值 ， 不 最后 给 出 东北地 区 高
速公 路 沥青路 面典 型 结构 。
关键 词 ： 高速 公路 ； 沥青路 面 ； 型结构 ； 学分析 典 力
中图分类 号 ： ４ ６ ２ ７ 文献 标识 码 ： Ｕ １． １ Ａ 文章 编号 ： ０ ５— ３ ３ ２ １ ）４— ０ ２ ０ ２ ９ ０７ （００ ０ ０７ — ５
收 稿 日期 ：０ ０— ８ ２ ２１ ０ —９
作者 简介 ： 宇怀 孙
男
１７ ９０年 出 生
高 级 工 程 师
第 ４期
孙 宇 怀等 ： 沥青路 面典 型结构 力 学分析
７ ３
０ ０ ０ ０
暑 ｂ
一
一
ｃ；
借 鉴 已有 的路 面结 构 ， 步拟 定 了重交 通 上 限 Ｎ ２５０万 次 对 应 的东 北地 区沥 青路 面 典 型结 构 型 初 ｅ＝ ０
通过 力学 分析 计算 提 出适 应 于东北 地 区高速 公路 沥青 路面 的典 型结构 。
１ 高 速 公 路 沥 青 路 面 典 型 结构 设 计
遵循 路 面耐久 、 基层 坚 实 、 土基 稳定 的原则 ， 合 各 结 构层 功 能 正 确 合 理 的选 择 面 层 、 结 基层 和垫 层 是
性 好和 不透 水等性 能 时 ， 要考 虑抗 冻要求 … 。 也
（） １ 考虑 到现有 部分 高速 公路 路段 弯沉 明显偏 大 ， 面结 构整 体 强度不 足 的现 象 ， 路 本研 究 中典 型结 构 提 出时 ， 结合 实 际情况 和 多年使 用经 验 ， 过增 加基层 厚度 和土 基模 量提 高路 面结 构 的整 体强 度 。 通 （ ） 同的土基 强 度对路 面结 构层 厚度 的要求 不 同 ， ２不 因此 典 型结 构 提 出应 针 对 不 同 的土基 强 度 等级
用科 学合 理 的沥青 路 面典型 结构 ， 实现 东北地 区公 路建 设 又好又 快发 展 。
依据 东北 地 区交通 量等 级和 土基模 量 分级 的划 分 ， 沥青 路 面 病 害 调查 分 析 的基 础 上 ， 在 结合 当地 的 筑路 材料 来源 、 通条件 、 基条 件和 经济发 展 以及 已有试 验 工程 的使用 情 况 提 出合理 的路 面结 构形 式 ， 交 土
沥 青路 面典 型结 构 力学 分 析
孙 字怀 陈 志 国 李 永陆 ， ，
（． １吉林省交通科学研究所 ， 吉林 长春 １０ １ ；． ３０ ２ ２ 吉林省交通建设集 团， 吉林 长春 １０ ２ ） ３０ ２
摘要 ： 对 东北地 区 高速公 路 沥 青路 面状 况 ， 据 东北 地 区道 路 冻 区、 针 依 交通 等级 、 土基 强度 等级 ， 用有 限元 对路 面结构 应 力、 变及 弯 沉 等指 标 进 行 了力 学分 析 ， 出 了不 同冻 区、 同 采 应 提 不
第２卷 第４ ３ 期
石 家庄铁 道 大学 学报 （ 自然科 学版 ）
ｖ．３ ｏ 。２ ． １ Ｎ ４
２１年１月 ＪＵ ＮＬ Ｆ ＨＪ ＺＵＮ ＥＡ Ｎ ＥＳ Ｙ（ＡＵＡ Ｉ Ｃ ） Ｄ。２１ ００ ２ ＯＲＡ ＩＡＨ Ａ ＧＴ Ｄ Ｏ Ｉ ＲＩ ＮＴＲＬ Ｃ ＮＥ ＯＳ Ｉ Ｉ ＵＶ Ｔ ＳＥ ０ ． ０
东北 地 区现有 高速 公路 达到 ４６ ０ ｋ 其 中一些 高 速公 路 出现 了较 严 重 的早 期 病 害 ， 年 要投 入 巨 ０ ｍ， 每
大 的养护 资金进 行 维修处 理 ， 同时 “ 十一 五 ” “ 、十二 五 ” 间 ， 北地 区要 建设 超 过 ４００ｋ 高速公 路 ， 期 东 ０ ｍ 投 资 近 １ ０ 元 。如此 大规模 的公 路建设 ， 不允 许 出现 严 重 的早 期病 害 ， ０亿 ５ 将 因此 需 提 高路 面 建设 技 术 ， 采
提 出满 足结 构要求 的结 构层 厚度 。
（ ） 冻设 计 是东北 地 区路 面结构 设计 中 的重点 ， 面 厚度不 仅要 满足 交 通荷 载作 用 下 的结 构要 求 ， ３抗 路 还要 对重 冻 区和 中冻 区的路 面进行 抗 冻设计 ， 路面 厚度满 足抗 冻 的要求 。 使 结合 东北 地 区高 速公路 沥青 路面 使用 性 能 调查 及 病 害 分 析结 果 、 路 材 料 、 通 条 件 、 筑 交 土基 条 件 ， 并
组合 设计 的前 提条 件 。根据 东北 地 区的气候 特点 及路 面使 用 性 能调 查分 析 结 果 ， 合 沥青 路 面各 层分 工 结 （ 下面层 以抗 疲 劳为 主 、 如 中面层 以抗 高温 车辙 与 低 温开 裂 为 主 ） 在 充分 研 究 分 析路 面 高 强 、 ， 耐磨 、 稳 热
０ 引言
近年 来 ， 随着 我 国经济 的快 速发 展 ， 伴 汽车 饱 有量 的迅 猛 增 加 ， 线 公路 上 交 通 量 大 幅度 增 加 ， 辆 干 车
荷载 日益 重型 化 ， 载货 汽车 的超载 也变 得越来 越严 重 ， 且公 路运 输 部 门 和运 输业 者 为 了不 断提 高效 率 ， 降
式， 详细 如下 ：
（ ） 算路 面典 型结 构 Ｉ。上 面层 密 级配 细粒 式 沥青 混凝 土 ， 度 ５ｃ 中面 层 中粒 式 沥 青 混凝 土 ， １计 厚 ｍ；
重， 路面 早期破 坏 成 为 比较 突 出的问题 ， 既影 响 了公 路 的交通 运输 ， 又造 成 了 巨大 的经 济损 失 。所 以快 速 发展 的交 通量 及重 载 和超载 现象 ， 对沥青 路 面结构 和材 料指标 提 出 了新 的要 求 。
干湿类 型 、 同土质 和 不 同冻深条 件 下抗 冻 垫 层厚 度 设 计 方 法及 推 荐 值 ， 不 最后 给 出 东北地 区 高
速公 路 沥青路 面典 型 结构 。
关键 词 ： 高速 公路 ； 沥青路 面 ； 型结构 ； 学分析 典 力
中图分类 号 ： ４ ６ ２ ７ 文献 标识 码 ： Ｕ １． １ Ａ 文章 编号 ： ０ ５— ３ ３ ２ １ ）４— ０ ２ ０ ２ ９ ０７ （００ ０ ０７ — ５
收 稿 日期 ：０ ０— ８ ２ ２１ ０ —９
作者 简介 ： 宇怀 孙
男
１７ ９０年 出 生
高 级 工 程 师
第 ４期
孙 宇 怀等 ： 沥青路 面典 型结构 力 学分析
７ ３
０ ０ ０ ０
暑 ｂ
一
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ｃ；
借 鉴 已有 的路 面结 构 ， 步拟 定 了重交 通 上 限 Ｎ ２５０万 次 对 应 的东 北地 区沥 青路 面 典 型结 构 型 初 ｅ＝ ０
通过 力学 分析 计算 提 出适 应 于东北 地 区高速 公路 沥青 路面 的典 型结构 。
１ 高 速 公 路 沥 青 路 面 典 型 结构 设 计
遵循 路 面耐久 、 基层 坚 实 、 土基 稳定 的原则 ， 合 各 结 构层 功 能 正 确 合 理 的选 择 面 层 、 结 基层 和垫 层 是
性 好和 不透 水等性 能 时 ， 要考 虑抗 冻要求 … 。 也
（） １ 考虑 到现有 部分 高速 公路 路段 弯沉 明显偏 大 ， 面结 构整 体 强度不 足 的现 象 ， 路 本研 究 中典 型结 构 提 出时 ， 结合 实 际情况 和 多年使 用经 验 ， 过增 加基层 厚度 和土 基模 量提 高路 面结 构 的整 体强 度 。 通 （ ） 同的土基 强 度对路 面结 构层 厚度 的要求 不 同 ， ２不 因此 典 型结 构 提 出应 针 对 不 同 的土基 强 度 等级
用科 学合 理 的沥青 路 面典型 结构 ， 实现 东北地 区公 路建 设 又好又 快发 展 。
依据 东北 地 区交通 量等 级和 土基模 量 分级 的划 分 ， 沥青 路 面 病 害 调查 分 析 的基 础 上 ， 在 结合 当地 的 筑路 材料 来源 、 通条件 、 基条 件和 经济发 展 以及 已有试 验 工程 的使用 情 况 提 出合理 的路 面结 构形 式 ， 交 土
沥 青路 面典 型结 构 力学 分 析
孙 字怀 陈 志 国 李 永陆 ， ，
（． １吉林省交通科学研究所 ， 吉林 长春 １０ １ ；． ３０ ２ ２ 吉林省交通建设集 团， 吉林 长春 １０ ２ ） ３０ ２
摘要 ： 对 东北地 区 高速公 路 沥 青路 面状 况 ， 据 东北 地 区道 路 冻 区、 针 依 交通 等级 、 土基 强度 等级 ， 用有 限元 对路 面结构 应 力、 变及 弯 沉 等指 标 进 行 了力 学分 析 ， 出 了不 同冻 区、 同 采 应 提 不
第２卷 第４ ３ 期
石 家庄铁 道 大学 学报 （ 自然科 学版 ）
ｖ．３ ｏ 。２ ． １ Ｎ ４
２１年１月 ＪＵ ＮＬ Ｆ ＨＪ ＺＵＮ ＥＡ Ｎ ＥＳ Ｙ（ＡＵＡ Ｉ Ｃ ） Ｄ。２１ ００ ２ ＯＲＡ ＩＡＨ Ａ ＧＴ Ｄ Ｏ Ｉ ＲＩ ＮＴＲＬ Ｃ ＮＥ ＯＳ Ｉ Ｉ ＵＶ Ｔ ＳＥ ０ ． ０
东北 地 区现有 高速 公路 达到 ４６ ０ ｋ 其 中一些 高 速公 路 出现 了较 严 重 的早 期 病 害 ， 年 要投 入 巨 ０ ｍ， 每
大 的养护 资金进 行 维修处 理 ， 同时 “ 十一 五 ” “ 、十二 五 ” 间 ， 北地 区要 建设 超 过 ４００ｋ 高速公 路 ， 期 东 ０ ｍ 投 资 近 １ ０ 元 。如此 大规模 的公 路建设 ， 不允 许 出现 严 重 的早 期病 害 ， ０亿 ５ 将 因此 需 提 高路 面 建设 技 术 ， 采
提 出满 足结 构要求 的结 构层 厚度 。
（ ） 冻设 计 是东北 地 区路 面结构 设计 中 的重点 ， 面 厚度不 仅要 满足 交 通荷 载作 用 下 的结 构要 求 ， ３抗 路 还要 对重 冻 区和 中冻 区的路 面进行 抗 冻设计 ， 路面 厚度满 足抗 冻 的要求 。 使 结合 东北 地 区高 速公路 沥青 路面 使用 性 能 调查 及 病 害 分 析结 果 、 路 材 料 、 通 条 件 、 筑 交 土基 条 件 ， 并
组合 设计 的前 提条 件 。根据 东北 地 区的气候 特点 及路 面使 用 性 能调 查分 析 结 果 ， 合 沥青 路 面各 层分 工 结 （ 下面层 以抗 疲 劳为 主 、 如 中面层 以抗 高温 车辙 与 低 温开 裂 为 主 ） 在 充分 研 究 分 析路 面 高 强 、 ， 耐磨 、 稳 热
０ 引言
近年 来 ， 随着 我 国经济 的快 速发 展 ， 伴 汽车 饱 有量 的迅 猛 增 加 ， 线 公路 上 交 通 量 大 幅度 增 加 ， 辆 干 车
荷载 日益 重型 化 ， 载货 汽车 的超载 也变 得越来 越严 重 ， 且公 路运 输 部 门 和运 输业 者 为 了不 断提 高效 率 ， 降
式， 详细 如下 ：
（ ） 算路 面典 型结 构 Ｉ。上 面层 密 级配 细粒 式 沥青 混凝 土 ， 度 ５ｃ 中面 层 中粒 式 沥 青 混凝 土 ， １计 厚 ｍ；