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第六章沥青路面结构设计

第一节弹性层状理论体系

第二节沥青路面的破坏状态与设计标准

第三节沥青路面的结构设计

第四节新建沥青路面结构厚度计算

第五节改建沥青路面

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第一节弹性层状体系理论概述

一根本假设与解题方法

弹性层状体系是由假设干个弹性层组成，上面各层具有一定厚度，最下一层为弹性半空间

体，如图14-1所示。

应用弹性力学方法求解弹性层状体系的应力、变形和位移等分量时，引入如下一些假设：

(1)各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，以及位移和形变是微小的；

(2)最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各层厚度为有限、水平方向为无

限大；

(3)各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，其应力、形变和位移为零；

(4)层间接触情况，或者位移完全连续(称连续体系)，或者层间仅竖向应力和位移连续而

无摩阻力(称滑动体系)：

(5)不计自重编辑ppt

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第二节沥青路面的破坏状态与设计标准

沥青路面由于环境因素的不断影响和行车荷载的反复作用，经过一段时间的使用，

便会产生破坏而失去原有的使用能力。下面着重表达沥青路面的结构破坏状态与

设计标准。

一、沉陷

是路面在车轮作用下外表产生的较大凹陷变形，有时凹陷两侧伴有隆起现象

出现，如图14-6所示

造成路面沉陷的主要原因是路基土的

压缩。当路基土的承载能力较低，不

能承受从路面传至路基外表的车轮压

力，便产生较大的垂直变形即沉陷。

为控制路基土的压缩引起路面的沉

陷，可选用路基土的垂直压应力或

垂直压应变作为设计标准

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车辙

车辙是路面的结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以及结构层材

料的侧向位移产生的累积永久变形。这种变形出现在行车轮带处，即形成路面

的纵向带状凹陷

车辙是高级沥青路面的主要破坏型式。因为这类路面的使用寿命较长，即使

每一次行车荷载作用产生的剩余变形量很小，而屡次重复作用累积起来的剩

余变形总和也将会较大，足以影响车辆的正常行使。

路面的车辙同荷载应力大小，重复作用次数以及结构层和土基的性质有关。

有代表性的控制车辙深度的指标有两种：一种是路面各结构层包括土基的剩

余变形总和；另一种是路基外表的垂直变形。

L(14-16)

路基外表的垂直应变标准，可表示为：

(14-17)

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三、疲劳开裂

开裂是路面在正常使用情况下，由行车荷载的屡次反复作用引起的。

疲劳开裂的特点是，路面无显著的永久变形，开裂开始大都是形成细而短的横

向开裂，继而逐渐扩展成网状，开裂的宽度和范围不断扩大。

产生疲劳开裂的原因，是沥青结构层受车轮荷载的反复弯曲作用，使结构层底

面产生的拉应变(或拉应力)值超过材料的疲劳强度(它较一次荷载作用的极限值

小很多)，底面便开裂，并逐渐向外表开展。经水硬性结合料稳定而形成的整

体性基层也会产生出疲劳开裂，甚至导致面层破坏。

结构层到达临界疲劳状态时所承受的荷载重复次数称为疲