11-3沥青路面设计指标11-4土基与路面材料强度指标.ppt

11-3沥青路面设计指标11-4土基与路面材料强度指标
第三节 沥青路面设计指标
一、路面结构的破坏模式与设计指标
(一)路面结构的破坏模式
(二)设计指标
二、路面设计弯沉值计算
三、结构层材料的容许拉应力
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第三节 沥青路面设计指标
一、路面结构的破坏模式与设计指标
(一)路面结构的破坏模式
(二)设计指标
二、路面设计弯沉值计算
三、结构层材料的容许拉应力
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路面结构的破坏模式
1．沉陷
2．车辙
3．疲劳开裂
4．推移
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沉陷
沉陷是路面在车轮荷载作用下，其表面产生的较大凹陷变形，有时凹陷两侧伴有隆起现象。
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车辙、疲劳开裂
2．车辙是路面结构层及土基在行车荷载重复作用下，以及结构层中材料的侧向位移产生的累计永久变形。3．开裂是沥青路面常见的破坏类型。开裂的种类和原因有几种，这里所说的开裂是路表无显著永久变形而出现的裂缝现象。疲劳开裂的特点是首先出现较短的纵向开裂，继而逐渐发展为网状开裂，开裂面积不断扩大。发生疲劳开裂的主要原因是：结构整体强度不足或在车轮荷载反复作用下，沥青结构层底面或半刚性基层底面产生的拉应力(或拉应变)超过材料的疲劳强度，底面便发生开裂，并逐渐扩展延伸到表面。
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推移
推移是沥青路面材料沿行车方向发生剪切或拉裂破坏面出现推挤或拥起现象。
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设计指标
1．路面设计弯沉值Ld应大于或等于路表实际可能产生的回弹弯沉值Ls，即
Ls≤Ld
2．沥青混凝土面层和整体性材料基层(即半刚性基层)底面的容许拉应力σR作为验算指标，此值应大于或等于路面中相应结构层底面实际可能产生的最大拉应力σm即
σm ≤σR 3．沥青面层材料的容许切应力作为验算指标，此值应大于或等于面层破裂面上实际可能产生的切应力τa，即
τa≤τR
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路面设计弯沉值计算
1、概念：所谓弯沉，是指在车轮荷载作用下路面产生的垂直位移(也称垂直变形)。
2、概念：路面设计弯沉值：根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层而确定的路面弯沉设计值。
式中：Ld——路面设计弯沉值，，对沥青路面系指路面温度为20°C的值；
N——累计当量轴次，次；
Ac——公路等级系数，高速公路、，，三、四级公路为1．2；
As——面层类型系数，，热拌沥青碎石、沥青上拌下贯式，沥青贯人式，乳化沥青碎石为1．1；沥青表面处治为1．2；粒料类面层(中低级路面)；
Ab——基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度大于或等于20cm时，Ab＝，其他情况见规范规定。
3、例题讲解
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结构层材料的容许拉应力
1、概念：容许拉应力σR：是路面承受行车荷载反复作用达到临界破坏状态时的最大疲劳拉应力。
2、计算公式：
σR= σsP/ Ks
式中：
σsP——沥青混凝土或半刚性结构层材料的劈裂强度，MPa，由试验确定；
Ks——抗