半刚性基层沥青路面重载标准的论证

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1、238科技研究城市道桥与防洪2012年5月第5期半刚性基层沥青路面重载标准的论证沈可，李洪亮(天津市市政：程设计研究院，天津300051)摘要：该文通过对天津市滨海新区几条有代表性的干线道路的路面结构及交通组成的调查，确定该区域代表车型及荷载分布范围，同时通过力学汁算，明确路面结构对轴载变化最敏感的范围，最后讨论了轴载变化对轴次换算、弯沉等路面设计指标的影响，确定了天津市滨海新区重载交通标准轴载，并提出了一种标准轴载的论证思路。关键词：沥青路面；重载；交通调查；标准轴载；轴载换算；疏港公路；天津市中图分类号：U412文献标识码：A文章编号：1009—7716(

2、2012)05—0238—040引言295％交通参数是路面结构设计的主要参数，而其中标准轴载和累计轴次又是其中最重要的参数。l21％n由于道路上的车辆荷载复杂多样，荷载不同，其对Ij⋯．62％58％‘一一于路面的影响也是不同的，必须将不同的轴载按．1．几．．丌『_『酉．一．＼嚣照一定的原则换算成某种标准的轴载，从而统计234567∞∞坫m00O000O00；7：一龋四轴；=；8-人／i客N车-。：9-fi．N斛t22~10A轴出道路的累计轴次。可见标准轴载的选取是进行路面结构设计的第一个重要参数。图1海滨大道交通组成包络图我国《公路沥青路面设计规范}(JTGD

3、50—2006)I’]规定路面设计采用单轴双轮组100kN为标准轴载，轮胎压强0．7MPa。但规范同时强调，对运煤、运建筑材料、疏港公路等以大型车辆为主的公路，可根据实测汽车的轴重、轮胎压力、当量圆直径等资料，经论证适当提高荷载参数。随着经济和交通2345678913_l工具的迅猛发展，我国车辆的荷载向集装箱、大型：：：：0／'褂~NI一：11flq~[。k。一化、多轴化方向发展。以天津滨海新区为例，其最大轴重已达250kN，远远超过100kN的限值，因图2第九大街交通组成包络图此对于某些重载集中的道路，有必要根据规范的要求，重新研究确定重载交通条件下的标准荷

4、载。本文将以天津市滨海新区疏港公路重载交通专项课题研究成果为基础，从车辆调查、轴载谱分析、轴载变化力学敏感性分析、轴载改变对累计轴次影响几个方面，提出重载交通条件下标准荷载确定的论证过程和技术手段。23456789101交通量调查；：：：篙：：：二12~I；!对天津滨海新区集疏港三条主要干线性公图3泰达大街交通组成包络图路：海滨大道、第九大街、泰达大街的交通组成调查结果如图1～3所示。成中重型货车占很大的比例，贯穿南北的海滨大道由图l～3可见，该区域道路交通量及交通组的重车最多，其中以四轴一车型比例最大，为33．5％，其次是小客车，占29．5％；第九大街的轴型

5、收稿日期：2012-02—10组成中，最大的是小客车，占32．4％，其次为四轴一作者简介：沈可(1981一)，女，天津人，1程师，从事道路交通T程设计研究工作。车型，占29．7％；泰达大街的轴型组成中，最大的是2012年5月第5期城市道桥与防洪科技研究239小客车，占65％，其次为四轴一车型，占13．8％。结50．O％45．O％合其它道路车型调查结果，除小客车外，集疏港交40．O％通中四轴一重车所占的比例最大，作为集疏港交35．0％3O0％通中的代表车型。25．o％20．0％四轴一货车前轴为单轴一单轮，第二轴为单15．O％II10O％轴一双轮，后轴为双联轴，轴

6、载谱如图4～7所示。5．0％]I．]广]广由图4～7可以看出，在各条道路上所占比例O．O％<1O10～l212～l4l4～16>l6最大的是四轴一车型，其轴载分布最为集中的是轴重范围／t1014t之间图7四轴一货车第四轴轴载谱的计算点，位于双圆均布荷载的轮隙中间，验算沥50．0％青混凝土路面基层底基层层底部拉应力时，应力40．O％最大点在A和0两点之间，可分别计算图8中的壶30．0％点A、B、C、0的应力，然后确定最大应力。剪应力20．0％分别计算图8中的D点(轮隙边缘处)和E点(0．9l0．0％倍的半径)。0．0％

7、t＼图4四轴一货车前轴轴载谱＼＼一35．O

8、％。3O．O％／／／一／25．O％辞20．0％l5．O％图8沥青混凝土路面力学计算图式广]1O．O％计算坐标为A点坐标(0、0．1598)、B点坐标5．O％nn卜(0、0．1066)、C点坐标(0、0．0533)、D点坐标(0、0．0％(66～88～1010～1212～1414～16>160．2663)、E点坐标(一0．0959、0．1598)，利用Bisar程轴重范围／t序计算结果如图9～12所示。图5四轴一货车第二轴轴载谱40．O％35．O％30．O％25．0％20．o％100l1012013014015016017018O15．0％厂]10．O％轴载／k

9、N5．0％图9基层层底拉应力随轴载变化