沥青路面路基工作区的计算参数2.25

沥青路面路基工作区的计算参数

吴祖德

（常州市建设工程施工图设计审查中心，江苏常州 213002）

内容提要本文主要介绍在用SHELL公司的BISAR3.0程序时，各种计算参数供参考。

关键词 BISAR3.0程序路基工作区计算参数

（一）根据录用SHELL公司的BISAR3.0程序，计算车辆荷载作用下的路基深度方向的附加应力。计算图式：

图1 路基应力计算模型

图中δ为荷载当量圆半径；h i、E i、μi(i=0，1，…，n-1，n，为路面结构层数)分别为第i结构层的厚度、设计模量和泊松比；x轴为横断面方向；y轴为行车方向；z轴为路面结构深度方向。应力符号以拉应力为整，压应力为负。

（二）通过对图2中A～G点垂直应力σz进行计算，由计算结果可知：在路基的同一深度处，不同计算点的垂直应力σz在x轴方向上，随着坐标距离的增大而减小，垂直应力σz的最大值出现在路基土的顶面双轮轮隙中心处。故将计算点布置在路基土的顶面双轮轮隙中心处，即A处。（原先有计算点布在轮子中心点D,但从看计算结果相差很小）

图2 标准荷载作用下不同计算点在x轴方向上的位置分布示意

Position Number

X

Coordinate

（m）

Y

Coordinate

（m）

Z(depth)

Coordinate

（m）

Layer

No

1 0.0000 0.0000 0.0000 1

2 0.0000 0.0000 0.0400 1

3 0.0000 0.0000 0.1000 2

4 0.0000 0.0000 0.4200 3

说明：（1）计算结果可看出，路基土的顶面垂直应力σz的最大值出现在路基土的顶面双轮轮隙中心处。

故将计算点布置在路基土的顶面双轮轮隙中心处，即A处。但与原先有计算点布在轮子中心点D的数据

比较来看，出入不大，因为相距根近，两个当量圆的半径距离，轴载100KN时为10.65cm×2=21.3cm; （2）对路面结构来讲，两个不同位置的计算结果相差很大。A点上没有荷载，所以表面应力为0，D点

上有轮压，所以荷载为最大，后轴重100KN时的表面应力为701.6kPa。故对于路面结构的荷载应力，

应以A点计算结果为准。

（三）计算轴载：可按轴重100KN（标准轴载）和130KN（较不利轴载，根据《公路沥青路面设计规范》

（JTG D50-2006）中，轴载换算公式的上限为130KN）。也可根据专用公路和以特重或特种车辆为主的

公路，根据实际情况经验论证后采用适宜的设计轴载和参数。例如：140KN、160KN、200KN、220KN等。

表4 不同轴载的当量圆半径、双圆中心离坐标轴距离表

注：πρ

δP

=

δ：当量圆半径（m ）; P :单轮重（KN ）;

ρ：轮胎接地压力（kPa ）

（四）材料泊松比的取值

沥青混凝土 0.35 水泥稳定碎石 0.20 石灰粉煤灰碎石基层 0.25 砾石砂垫层 0.30 10%石灰土 0.35 土基 0.35

（五）结束语

目前SHELL 公司用层状体系理论编制的BISAR3.0程序，计算沥青路面路基工作区是比较接近实际，但具体应用不多，希望大家，结合工作项目，进行计算沥青路面的路基工作区，积累数据，进行总结交流。