基层模量对重载交通沥青路面受力特性的影响分析

《基层模量对重载交通沥青路面受力特性的影响分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2014年5月第5期城市道桥与防洪道路交通29基层模量对重载交通沥青路面受力特性的影响分析靳灿章，肖田，王晓华(天津市市政工程设计研究院，天津市300051)摘要i基层模量是沥青路面设计的重要参数，它的取值将直接影响到沥青路面的受力计算结果与使用寿命。在应用BISAR3．0程序系统计算不同轴载情况下基层模量变化对沥青路面受力与变形特性的基础上，统计得到了基层模量对重载交通沥青路面使用寿命的影响模型。结果表明，基层模量对重载交通沥青路面的使用寿命具有显著的影响，在设计中需要根据工程实际，选用合理的基层模量参数。关键词：道路工程，基层模量；重载交通；使用寿命中图分类

2、号：U416．217文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)05—0029—03路面结构选用天津市最为常用的半刚性基层0引言沥青路面，根据初步设计，路面结构组合形式及厚随着国民经济的快速发展，运输车辆中大型货度见图1。运车辆的比重不断增加，且车辆超载现象十分普沥青混凝土面层18cm1200MPa遍，超载已成为造成沥青路面破损的最重要原因之一[1121。如何应对重载交通对沥青路面的危害，在设计过程中合理进行结构组合和参数的选取，以确保重土基38MPa载交通沥青路面的使用寿命，是亟需解决的问题。通过力学计算、材料改良等方法对重载交通图1路面结构示意图下

3、的使用寿命保证措施已经进行了一些有益的探根据一般规律，计算过程中路面结构层的泊讨研究[31[41，本文在系统分析计算不同轴载情况下松比取0．25，土基的泊松比取0,35。基层模量变化对沥青路面受力与变形特性的基础2使用寿命的计算方法上，研究基层模量对重载交通沥青路面使用寿命的影响规律，以便选用经济合理的基层材料与科半刚性基层沥青路面的使用寿命计算是依据学的设计参数。沥青混合料、半刚性基层材料的疲劳试验得到的疲劳方程确定的，在运营过程中路面结构的使用1典型路面结构及参数寿命一般根据路表弯沉达到容许弯沉值或者半刚根据现行沥青路面规范I，单轴双轮组双圆荷性基层层底拉应

4、力达到材料的抗拉强度而开裂作载模式100kN为标准轴载，不同轴载作用下双圆为判断依据。根据现行规范，对与本文的路面结中心距离38保持不变，而轴载与轮胎的接地面构，沥青路面的使用寿命可以参照下式进行计算：积成正比，通过对天津市货运交通车辆的轴载与按照弯沉值控制：接地面积调查分析，假定轮载均匀分布在接地面：=z／600(1)积上，计算得到不同轴载情况下的轮胎接地面积、式中：Ⅳe——容许轴载作用次数；接触压力见表1。Z——容许路表弯沉值。表1不同轴载情况下的轮胎接地面积、接地压力统计表按照半刚性基层的疲劳特性控制：水泥稳定碎石：~-0．11=(2)石灰粉煤灰土：：“=

5、3)式中：肫——容许轴载作用次数；收稿日期：2014一Ol一07基金项目：天津市市政公路管理局科技项目(09—15)——材料的劈裂强度；作者简介：靳灿章(1977一)，男，河北衡水人，高级工程师，从事道路设计工作。or——基层或底基层层底拉应力。30道路交通城市道桥与防洪2014年5月第5期对于给定的路面结构，通过BISAR3．0程序分力随着基层模量的增大而减小，轴载为120kN别计算不同轴载情况下路面基层、底基层的层底时，基层模量每提高200MPa，底基层层底拉应力拉应力和路表弯沉值，而后代入式(1)、式(2)或式月约降低2％。OO0(3)，计算其容许轴载作用

6、次数，取其最小者为沥l∞2：g3町表4不同基层模量时的底基层层底拉应力(单位：MPa)369青路面的使用寿命。基层模量轴载，kNOOOOOO3基层模量对沥青路面使用寿命的影响，MPa150017oo190HD卯47O1oo0．O4603O．O4367O．O42550．O41493．1基层模量对路表弯沉的影响0O01200．06486O．O625O．O61380．06032根据表1和图1中的计算参数，分别计算不1400．083690．081330．080210．【)79151∞2∞3l47同基层模量与轴载情况下的路表弯沉值，见表2。1600．102520．1oo1

7、6O．O99o40．09798OO018O0．121350．1l8990．11787O．1168l56∞8吣表2不同基层模量时的路表弯沉值(O．O1mm)5813．4基层模量对沥青路面使用寿命的影响0O0取水泥稳定碎石和石灰粉煤灰土的劈裂强度91町2∞7O3为《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)中的设计参数中值，将表2、表3和表4的计算结果代入式(1)、式(2)或式(3)，取其三种计算结果中的最小值，得到不同轴载情况下、不同基层模量时沥青路面使用寿命，见表5。从表1中的路表弯沉计算结果可知，基层模表5不同基层模量时的沥青路面使用寿命量对路表弯沉具有

8、非常重要的影响，不同轴载