柔性路面设计及弯沉计算

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1、柔性路面设计及弯沉计算第八章柔性路面结构设计8.6路面补强层设计随着使用时间的延续，柔性路面的使用性能和承载能力不断降低，当通过的轴次超过设计当量轴次，或路表破损严重时，便不能满足正常行车交通的要求，而需补强或改建。路面补强设计工作包括现有路面结构状况调查、承载能力评定以及补强结构选择、厚度计算和拉应力验算等。一、路面结构状况调查和评定对使用中的路面结构状况的调查和评定，其目的主要是了解路面现有结构状况和承载能力，据以预估剩余使用寿命、判断是否需要加强、分析路面损坏的原因及提出处理措施，并为补强设计提供可靠的设计参数。1.路面概况调查现有路面概况调查工作

2、包括如下内容：（1）交通调查对于当前的交通量和车型组成进行实地观测。通过调查分析预估交通量增长趋势，确定年平均增长率。（2）路基状况调查调查沿线土质、填挖高度、地面排水情况、地下水位，以确定路基土组及干湿类型。（3）路面状况调查调查路面结构类型、组合和各层厚度，为此需开挖试坑进行量测和取样试验。量测路基和路面宽度。详细记载路表状况及路拱大小。对路面的病害和破坏应详加记述并分析产生原因。（4）路面修建和养护历史调查将上述调查结果填入图8-36的相应栏目中。2.路面承载能力评定（l）评定指标及测定方法路表弯沉量反映了路基和路面体系的抗变形能力，它同路基的模量

3、路面层楼量之间大致存在下述关系：和所以，路基模量对弯沉的敏感性甚于路面模量，而路面层的抗变形能力主要同轮载作用下弯沉盆的曲率半径和曲率半径关系密切。因而，采用弯沉两项指标可以更全面地反映路基路面结构的承载能力。）设计的弯沉仪测定。弯沉仪的简路表回弹弯沉值采用贝克曼（图如图8-37所示。弯沉仪的测头穿过测定车后轴双轮轮隙，放在车轮前方的路表面上。梁在后三分点处通过支点支承于底座上。梁的另一端处架设一百分表，以测定测头的升降量。车辆以爬行速度向前行驶，车辆经过测头时，读取百分表的最大读值；车辆驶离后，再读取百分表；两者相减后乘以2便是路表的回弹弯沉值。也即，

4、。的规定（见表2-6）。测定车的后轴计算参数，应符合标准轮载通常，测点治外侧车轮轮带布置，因为此轮带往往显现出较高的弯沉值。然而，如果沿内侧轮带路面损坏较严重，则应取内侧轮带测定弯沉。测点间距可为，视路段长短和所要求的测定精度而定。（2）代表性弯沉值由于弯沉值大小同路面面层类型、结构组合和厚度、路基土类型和状态，交通量和组成、路面使用期限以及路面温度有关，因此实测弯沉值之间存在着差异，即使将测点间距缩小，仍会出现这种差异。为了利用测得的众多弯沉值评定一段路面的承载能力，需对所测弯沉值进行统计加工，寻求有代表性的弯沉值。对测定弯沉值进行统计加工时，假定测定

5、是在相同条件下的等精度测量，测定结果的分布符合正态分布规律。因此可由正态分布定理求得已知测点应弯沉值的平均弯沉值、标准差及变差系数，即和相（8——49）由此得一段路的代表性弯沉值为(8——50)式中，为保证率系数，与道路等级有关，二级公路及二级以上公路取1.5；三级和四级公路取1.3。城市快速路、主干路取2.0；城市次干路取1.5；城市支路取1.3。不同的保证率系数相应有不同的保证率，如Za为l.5和2.0的保证率分别为93.%和97.7%。（3）测定季节对弯沉的影响由于路面在一年内的不同时期具有不同的承载能力，而经补强设计的路面必须保证在最不利季节具有

6、良好的使用状况，因而弯沉测定应在一年的最不利季节进行。但是由于种种原因常不能在不利季节测定，使得实测弯沉值偏小，所以要乘以根据多年累积测定资料统计分析得到的季节影响系数。值因地区、土质、路基干湿类型以及路面结构类型而异，应根据多年连续弯沉测定对比分析的结果和本地区的经验确定。（4）加铺沥青层对原砂石路面弯沉的影响在原有砂石路面上加铺沥青层以后，路基和基层中的水分蒸发较前困难，致使路基和基层中湿度增加，承载能力降低，弯沉增大。尤其是季节性冰冻区路基为潮湿或过湿的路段，更易产生沥青面层下的湿度累积，降低承载力。因此，在原砂石路面测得的弯沉值上应乘以反映这种湿

7、度变化导致弯沉增大的湿度影响系数k2，其数值应根据对比测定或本地区的使用经验确定。（5）温度对弯沉的影响当原路面为沥青面层时，弯沉测定值还随路面温度的变化而变化。为了使不同温度时测定的弯沉结果可资比较，以及便于进行补强设计，需把不同温度时测定的结果换算为标准温度20℃时的弯沉值L20，其换算系数或弯沉温度修正系数为(8——51)式中，，为测定时沥青面层平均温度时的弯沉值。值宜按各地经验确定，它与路基的回弹模量、沥青面层的厚度等因素有关。当无实测资料时，我国路面设计规范建议参用下述经验方法：(8——52)式中=；——沥青面层的厚度（）；;一一测定时路表温度

8、与前5小时平均气温之和（经过标准温度与测定温度）。时两种弯沉测定值之比的统计分析