路面工程总论课件.ppt

第8章路面工程总论 第8.1 路面的使用性能及对路面的要求 第8.2 路面的结构及组成 第8.3 路面面层的适用范围与分类 第8.4 行车荷载对路面结构的作用 第8.5 温度和湿度对路面结构的影响 6、足有足够的不透水性。 7、具有低噪声及低扬尘性。 3）轴载的换算 轴载换算的基本原则：①等效破坏原则：同一种路面结构在不同轴载作用下在使用末期达到相同的损伤程度（破坏状态）；②等厚度原则：用不同标准轴载设计的路面结构厚度相同。 3）轴载换算系数公式： 环境因素的影响 二、汽车的轴（轮）型 汽车的重量通过车轴上的车轮作用于路面 因此，路面结构设计而言，应特别重视轴或 轮重和其作用次数，而不是汽车种类和数量。 整车类：前轴、后轴。 牵引式半拖车类：牵引车：前轴、后轴；拖车：后轴（单轴或双轴）。 拖车类：由一辆或多辆组成，各配有前后二根单轴或单前轴和双后轴。 轴载的大小直接关系到路面结构的设计承载力与结构强度。各个国家均对轴重的最大限度有明确的规定。我国公路与城市道路设计规范中均以100kN作为标准轴重。目前我国公路是行使的车辆，后轴轴载一般在60～130kN范围内。 汽车货运朝大型重载方向发展，货车的总重量有 增加趋势，超载运输问题在我国日益突出。 要发展多轴多轮。 对超载的定义：2000年2月，交通部《超限运输车辆行驶公路管理条例》规定：“单轴（每侧单轮胎）载质量6000kg，单轴（每侧双轮胎）载质 量10000kg，双联轴（每侧双轮胎）载质量 18000kg。”附则第二十九条规定，单轴轴载最 大不得超过13000kg。 某 高 速 公 路 上 重 载 交 通 车 辆 某 路 上 的 载 重 车 队 在重载交通条件下，沥青路面主要损害类型表现 为行车道轮迹带车辙与裂缝(龟裂与纵向裂缝)； 若上述裂缝得不到即使的养护维修，在水的作用 下将进一步发展为松散或坑槽等水损害。 松散、坑槽严重 三、汽车对道路的静态压力 1、汽车对道路的作用 停驻状态：对道路的作用力为静态垂直压力。 行驶状态：对道路的作用力为动态垂直压力、水平力、 振动力。 2、汽车对道路的静态压力 静载的大小与车辆的总质量及轮轴的形式有关。 影响静态垂直压力大小的因素： （1）汽车轮胎的内压力pi； （2）轮胎的刚度和轮胎与路面的接触的形状； （3）轮载的大小。 轮胎/路面接触面与接触应力 轮迹 在工程设计中，对接触压力进行如下简化： 以轮胎内压力为轮胎的接触压力，即p=pi， 接触形状为圆形， 接触面上的压力为均匀分布 即将车轮荷载简化成当量的圆形均布荷载，并采用轮胎内压作为轮胎接触压力p。 四、汽车对路面的动态影响： 1、水平力 ---纵向滑移路面附着系数 ※公路一般不考虑水平力 城市道路计算水平力，剪应力破坏 2、轮载的动态变动 ：呈正态分布 影响系数 （变异系数） 冲击系数：振动轮载的最大峰值与静载之比 ： Kd=P动/P静 v≤50Km/h Kd≤1.3 3、轮载作用的瞬时性 :v=60Km/h S=0.01-0.03s 滞后性 五、交通分析： 1、交通量：指一定的时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量。 a、初始年平均日交通量 b、交通量年平均增长率γ c、设计年限内累积交通量 3、轮迹横向分布： 1） 车辆在道路上行驶时候，车轮的轮迹总是在横断面中心线附近一定范围内左右摇摆，并按一定的规律分布在车道横断面上，称为车轮的横向分布。 2）轮迹横向分布频率曲线影响因素： 交通量、交通组成、车道宽度、交通管制。 * * * * 一、路面的使用性能及路面的要求 路面在行车荷载和各种环境作用下的各种表现 1、功能性能 路面满足这一基本功能的能力，它反映了路面的服务水平或行驶质量。 2、结构性能 路面保持其结构完好而不出现损坏的能力。 （1）断裂和裂缝。路面结构整体性遭到破坏。 （2）永久变形类。保持整体性，形状发生改变。 (3)耗损类。 表面材料散失或磨损。 沥青路面的损坏类型及成因 1、裂缝 纵向裂缝 longitudinal cracking 沥青路面的损坏类型及成因 2、车辙 定义：路面结构及土基在行车荷载作用下的补