路基路面 - 第二章

1、2 行车荷载、环境因素、材料的力学性质 2.1 行车荷载 路基路面是为汽车通行服务的，其主要功能是 长期保证车辆快速、安全、平稳地通行。因此要研 究汽车在道路上通行的一些特征，主要包括： 汽车轮重与轴重的大小与特性； 不同车型车轴的布置； 设计期限内，汽车轴型的分布以及车轴通行量逐年 增长的规律； 汽车静态荷载与动态荷载特性比较 一、车辆的种类 汽车 客车 货车 小客车 中客车 大客车 小型货车 中型货车 大型货车 拖挂车 分类标准： 载运量 车型结构 整车 牵引式挂车 牵引式半挂车 小型拖拉机 大型拖拉机 汽车的总重量通过 车轴与车轮传递给 路面，所以路面结 构的设计主要以轴 重作为荷载标准

2、。 其中，重型货车与 大客车起决定作用， 轻型货车与中、小 客车影响很小，有 时可以不计。但是 在考虑路面表面特 性（平整性、抗滑 性等）时，以小汽 车为主要对象，因 为小车的行驶速度 高，所以要求在高 速行车条件下具有 良好的平稳性与安 全性。 二、汽车的轴型 车辆荷载传递的方式和路径： 车身及载重车轴车轮路面路基土基 因此，对于路面结构设计而言，更加重视汽车的 轴重。轴重的大小直接关系到路面结构的设计承载力 与结构强度，为了统一设计标准和便于交通管理，各 个国家对于轴重的最大限度均有明确的规定。我国公 路与城市道路路面设计规范中均以100kN作为设计标 准轴载。通常认为我国的道路车辆轴限为

3、100kN。 各种车型的各个轴重知道后，其轮重即可得出。 为进一步进行路面结构设计提供依据 三、汽车对道路的静态压力 当汽车处于停驻状态时，对路面的作用力为静态压力，即 轮胎传给路面的垂直压力p，它的大小受下述因素的影响： 1. 汽车轮胎的内压力pi；标准净内压力pi=0.40.7MPa (压强)。 2. 轮载的大小P；P=轴重/轮数。 3. 轮胎的刚度以及轮胎与路面接触的形状； 轮胎的刚度随新旧程度而不同，接触面的形状和花纹也会 影响接触压力的分布，通常，接触面上的压力分布是不均匀的。 但在路面设计中，通常忽略其影响，而直接取内压力作为接触 压力，并假定在接触面上压力是均匀分布的。 轮胎与路

4、面的接触面的形状近似于椭圆形，因其长轴与短 轴的差别不大，在工程设计中以圆形接触面来表示将车轮 荷载简化成当量的圆形均布荷载，并采用轮胎内压力作为轮胎 接触压力。 当量圆形荷载及标准轴载 2 pPPp 设当量圆形荷载的半径为 ，则： 我国规范规定以双轮组 单轴轴载100kN为标准轴载， 简称BZZ-100。取轮胎内压 力p=0.7Mpa=700kPa，并采 用双圆荷载，则： 100 25 =10.65cm 4 PkN 四、运动车辆对道路的动态影响 （一）水平力 1. 汽车在道路上等速行驶，车轮受到路面给它的滚动摩阻力， 路面也相应受到车轮施加于它的一个向后的水平力; 2. 汽车在上坡行驶或加速

5、行驶过程中，为了克服重力与惯性 力，需要给路面施加向后的水平力； 3. 汽车在下坡行驶或减速行驶过程中，为了克服重力与惯性 力的作用，需要给路面施加向前的水平力； 4. 汽车在弯道上行驶时，为了克服离心力，保持车身稳定不 产生侧滑，需要给路面施加侧向水平力。 v 在汽车起动和制动过程中，施加于路面的水平力相当大。 水平力的大小及其对路面的影响 车轮施加于路面的各种水平力Q值与车轮的垂 直压力P，以及路面与车轮之间的附着系数有关， 其最大值Qmax不会超过P与的乘积，即: Qmax P （附着条件） 路面表面必须保持足够的附着系数，这是保证 正常行车的重要条件。但是从路面结构本身来看， 附着系数

6、的大小直接关系结构层承受的水平力荷载。 在水平荷载的作用下，结构层产生复杂的应力状态， 特别是面层结构，直接遭受水平荷载作用，若是抗 剪强度不足，将会导致推挤、拥包、波浪、车辙等 破坏现象。 （二）轮载的动态影响冲击效应 汽车在道路上行驶，由于车身自身的振动和路面的不平整，其车轮实 际上是以一定的频率和振幅在路面上跳动，作用在路面上的轮载时而大于 静态轮载，时而小于静态轮载，呈波动状态。 轮载的这种波动，可近似地看作为呈正态分布，其变异系数主要随下 述三因素而变化： 1. 行车速度：车速越高，变异系数越大； 2. 路面的平整度：平整度越差，变异系数越大； 3. 车辆的振动特性：轮胎的刚度低，减

7、振装置的效果越好，变异系数越小。 正常情况下，变异系数一般小于0.3。 振动轮载的最大峰值与静载之比称为冲击系数，在较平整的路面上， 行车速度不超过50km/h时，冲击系数不超过1.30。车速增加，或路面平整 性不良，则冲击系数还要增大。在设计路面时，有时以静轮载乘以冲击 系数作为设计荷载。 （三）轮载的动态影响轮载作用的瞬时性 行驶的汽车对路面施加的荷载有瞬时性，车轮 通过时，路面承受荷载的时间是短暂的，大约只有 0.010.1s左右。在路面以下一定深度处，应力作 用的持续时间略长一点，但仍然是很短的。由于路 面结构中应力传递是通过相邻的颗粒来完成的，若 应力出现的时间很短，则来不及传递分布

8、，其变形 就不能像静载那样进一步发展。试验研究表明，随 着车速的提高，沥青路面的总弯沉以及水泥混凝土 路面的板角挠度板边应变量有较大幅度的减少。 动荷载作用下路面变形量的减小，可以看作路 面结构刚度的相对提高，以及路面结构强度的相对 增大。 （四）轮载的动态影响轮载的重复作用 汽车荷载对路面的多次重复作用也是一项重要 的动态影响。在交通繁忙的道路上，路面结构每天 承受成千上万次车轮荷载的作用，在路面的整个使 用期限内，承受的轮载作用次数更为可观。路面承 受一次轮载作用和承受多次重复轮载作用的效果并 不一样。对于弹性材料，在重复荷载作用下，呈现 出材料的疲劳性质，也就是材料的强度将随荷载重 复作

9、用次数的增加而降低。对于弹塑性材料，如土 基和柔性路面，在重复荷载作用下，将呈现出变形 的逐渐增大，称为（塑性）变形的累积，所以对于 路面设计，不仅要重视轴重静力与动力的量值，各 类轴载的累计作用次数也是很重要的设计指标。 五、交通分析 交通分析的目的和内容： 道路上通行的车辆类型以及轴重各不相 同，而且通行的车辆数目也是变化的。路面 结构设计中，要考虑设计年限内，车辆对路 面的综合累计损伤作用，必须对现有的交通 量、轴载组成进行调查，在调查分析的基础 上对其增长规律进行预测，并通过适当的方 式将它们换算成当量标准轴载的累计作用次 数。 （一）交通量 1.交通量：单位时间内通过道路某一断面的车

10、辆数。 2.交通量调查：通过交通量观测，并对调查资料整理 分析后，得到该道路设计的基年交通量（AADT）。 观测方法：连续式观测 间隙式观测：通过长期统计规律，利 用月不均匀系数、周日不均匀系数等资料进行换算。 观测内容：分车型统计各类车辆的通过数量，调 查或估计客、货车的载运效率。 3. 交通量预测：道路上通过的年平均日交通量是逐年增 长的，要确定路面设计年限内的总交通量，还需要对未来 设计使用年限内各年的交通量增长情况做出预测。 预测的方法很多，在交通工程学及经济管理类课 程中介绍。通过预测，可得到各阶段交通量的年平均增长 率。 4. 设计年限内累计交通量的计算 1 365 11 t e

11、N N 1 365 11 1 t t et N N 已知基年交通量： 已知设计末年交 通量（AADT)： （二）轴载换算 不同的轴载给路面结构带来的损伤程度是不同的。 设计路面结构时，除了了解设计期限的累计交通量之 外，另一个重要的因素是各级轴载所占的比例，即轴 载组成或轴载谱。 根据实测的通过轴载次数和相应的轴载，可以整 理出各级轴载所占的比例，作为该道路通行的各级轴 载的典型轴载谱。由交通调查得到某类车辆每日通行 的轴载数，乘以相应的轴载谱百分率，即可推算出所 有车辆各级轴载的作用次数。 道路上行驶的汽车轴载与通行次数可以按照等效 原则换算为标准轴载（BZZ-100）的当量通行次数。 各种

12、轴载的作用次数进行等效换算的原则是： 同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤 程度。通过室内或道路现场的重复作用试验，以建 立荷载量级同达到相同程度损伤的作用次数之间的 关系，依据这一关系，可以推算出不同轴载的作用 次数等效换算成标准轴载当量作用次数的轴载换算 系数公式。 沥青路面、水泥混凝土路面和半刚性路面的结 构特性不同，损伤的标准也不相同，因而系数取值 各不相同。具体方法在有关章节分别作介绍。 等效原则 （三）轮迹横向分布 车辆在道路上行驶时，车轮的轨迹在横断面上一 定范围内左右摆动，由于轮迹的宽度远小于车道的宽 度，因而总的轴载通行次数既不会集中在横断面上某 一固定位置，也不可能

13、平均分配到每一点上，而是按 一定规律分布在车道横断面上，称为轮迹的横向分布。 轮迹横向分布的频率随着交通量大小、交通组成、 横断面型式、车道数、车道宽度、交通管理规则等因 素而变化，需分别各种不同情况，通过实地调查，才 能确定。 分车道行驶的道路上，轮迹分布的范围主要集中 在一个车道内；混合行驶的双车道道路，轮迹分布则 在道路中线附近。 在路面结构设计中，用轮迹横向分布系数反映 轮迹横向分布的影响。通过对其分布频率的分析，可 得到轮迹横向分布系数。一般1，可根据实测资料 确定，亦可按照规范建议选取。 设ne为累计当量轴次，n1为基年的日平均当量轴 次，nt为设计末年的日平均当量轴次，为年平均增

14、长 率，t为设计使用年限。则： 1 365 11 t e n n 1 365 11 1 t t et n n 2.2 环境因素影响 路基路面结构直接暴露在大气之中，经受着自然 环境因素的影响。温度和湿度是对路基路面结构有重 要影响的自然环境因素。路基路面结构的温度和湿度 状况随周围环境的变化而变化，路基路面体系的性质 与状态也随之发生变化。 1. 路基土和路面材料的强度与刚度随路面结构内部 温度和湿度的变化有时会有大幅度的增减。 沥青混凝土路面：温度 ；弹性模量； 路基：湿度 ；回弹模量。 （一）表现 3. 路基土和路面材料的几何性质和物理性质随温度 与湿度产生的变化，将使路基路面结构设计复杂

15、化。 如不能充分估计因自然环境因素变化产生的后果， 则路基路面结构在车轮荷载和自然因素共同作用下， 将提前出现损坏，缩短使用年限。因此，在分析和 设计路基路面结构时，除了充分考虑车轮荷载之外， 还应考虑自然因素的影响。（稳定性和耐久性） 2. 路基土和路面材料的体积随路基路面结构内温 度和湿度的升降而引起膨胀和收缩。由于温度和湿 度是随环境而变化的，而且沿着结构的深度呈不均 匀分布，因此在不同时期和不同深度处，胀缩的变 化也是不相同的。如果这种不均匀的胀缩因某种原 因受到约束而不能实现时，路基和路面结构内便会 产生附加应力，即温度应力和湿度应力。 大气温度在一年四季和一昼夜之间发生着周期性 的

16、变化，相应地路面温度也随之发生周期性的变化， 基本上是同步的，在日变化中，路面结构随着深度增 加，变化相对滞后。 影响路面结构内温度状况的因素很多，可分为外 部因素和内部因素两类。 外部因素：太阳辐射、气温、风速、降水量和蒸发量 等。而其中，太阳辐射和气温是决定路面温度状况的 两项最重要的因素。 内部因素：路面各结构层材料的热物理特性参数，如 热传导率、热容量和对辐射热的吸收能力等。 （三）湿度变化的影响 大气湿度的变化，通过降水、地面积水和地下 水浸入路基路面结构，是自然环境影响的另一个重 要方面。它除了影响路基土湿度的变化，使路基产 生各种不稳定状态之外，对路面结构层也有许多不 利的影响。

17、 路基路面结构的强度、刚度及稳定性在很大程 度上取决于路基的湿度变化。保持路基干燥的主要 方法是设置良好的地面排水设施和路面结构排水设 施，经常养护，保持畅通。 此外，面层及路肩的结构形式对路基湿度也有 较大的影响。 2.3 土基的力学强度特性 一、路基受力状况应力分布 路基承受着路基自重和汽车轮重这两种荷载。路基某一深度 的垂直压应力由这两种荷载产生的压应力叠加而成。 z p B Z B+ Z 1. 路基土本身自重在路基内深度 为Z处所引起的垂直压应力 B Z 2.假定车轮荷载为一圆形均布垂 直荷载，路基为一弹性均质半空 间体，则垂直应力： 2 12.5 Z p Z D 随着深度的增加，车轮

18、荷载引起的垂直应力逐渐减小。 当车轮荷载引起的垂直应力z与路基土自重引起的垂直应力 B相比所占比例很小，仅为1/101/5时，所对应的深度称为 路基工作区深度，该深度范围内的路基称为路基工作区。 路基工作区深度Za，可按下式计算： 3 KnP Za 可见，路基工作区随车轮荷载的加大而加深。路基工作 区的强度和稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要， 对工作区深度范围内的土质选择，路基的压实度有较高的要 求。 当工作区深度大于路基填土高度时，或对于挖方路段， 天然地基的上部土层也进入路基工作区，因此，这部分天然 地基也应满足工作区的要求，充分压实。 三、路基土的应力一应变特性 路基是路面结构

19、的支承体，车轮荷载通过路面结构传至 路基，所以路基土的应力-应变特性对路基路面结构的整体强 度和刚度有很大影响。路面结构的损坏，除了它本身的原因 之外，路基的变形过大是重要原因之一。 路基土的变形包括弹性变形和塑性变形两部分。 1. 路基土变形的分类及其影响 塑性变形：沥青路面：产生车辙和纵向不平整； 水泥混凝土路面：引起板块断裂。 弹性变形：使得沥青面层和水泥混凝土面板产生疲劳开裂。 在路面结构总变形中，土基的变形占很大部分，约占 70%95%，所以提高路基土的抗变形能力是提高路基路面结 构整体强度和刚度的重要方面。 2. 路基土的应力-应变关系 路基土的内部结构十分复杂，包括固相、液相和气

20、相三部 分所组成。固相部分又由不同成分、不同粒径的颗粒所组成。 所以路基土在应力作用下呈现的变形特性同理想的线性弹性体 有很大区别。其应力-应变关系呈现出明显的非线性特征。 0 p l 土体在内部应力作用下 表现出的变形，从微观角度 看，是土的颗粒之间的相对 移动。当移动的距离超出一 定限度时，即使将应力解除， 土体的颗粒已不再能回复原 位。从宏观角度看，土基将 产生不可恢复的残余变形。 因此，土基的应力-应变关系 除了出现非线性特性之外， 还表现出弹塑性性质。 弹塑性性质由下图可以看出，当荷载卸除，应力恢复 到零时，曲线由A回到B，OB即为塑性或残余变形。 0 p l A B 尽管土基的应力

21、一应变关系较复杂，但是在评定土基应 力-应变状态以及设计路面时通常仍然用模量值E来表征。最 简单的方法是采用局部线性化的方法，即在曲线的某一个微 小线段内，近似地将它视为直线，以它的斜率作为模量值。 残余变形 回 弹 变 形 总 变 形 0 p l A B 按照应力-应变曲线上应 力取值方法的不同，模 量有以下几种： (2)切线模量：某一应力级位处应力-应变曲线的斜率，反映该 级应力处应力-应变变化的精确关系； (3)割线模量：某一应力级位处同起始点相连的割线的斜率， 反映土基在工作应力范围内的应力-应变的平均状态； (4)回弹模量：应力卸除阶段，应力-应变曲线的割线模量。 前三种模量中的应变

22、值包含残余应变和回弹应变，而回 弹模量则仅包含回弹应变，它部分地反映了土的弹性性质。 (1)初始切线模量：应力 值为零时的应力-应变 曲线的斜率； 四、重复荷载对路基土的影响 1.重复荷载的后果 土基承受着车轮荷载的多次重复作用。每一次荷载作用 之后，回弹变形即时消失，而塑性变形则不能消失，残留在 土基之中。随着作用次数的增加，产生塑性变形的积累，总 变形量逐渐增大。 最终结果可能有两种： 一种情况是土体逐渐压密，土体颗粒之间进一步靠拢，每一 次加载产生的塑性变形量愈来愈小，直至稳定，这种情况不 致形成土基的整体性剪切破坏； 另一种情况是荷载的重复作用造成了土体的破坏，每一次加 载作用在土体中

23、产生了逐步发展的剪切变形，形成能引起土 体整体破坏的剪裂面，最后达到破坏阶段。 2. 决定因素 土基在重复荷载作用下产生的塑性变形积累， 最终将导致何种状况，主要取决于: (1) 土的性质和状态：包括土的类型、含水量、密 实度、结构状态； (2) 重复荷载的大小：以重复荷载同一次静载下达 到的极限强度之比来表示，即相对荷载； (3)荷载作用的性质：即重复荷载的施加速度、每 次作用的持续时间以及重复作用的频率。 路基承受着车轮荷载的重复作用，为适应这一特点，土 的回弹模量值可采用重复加载的三轴压缩试验来确定。 2.4 土基的承载能力 在车轮荷载作用下，路面结构的强度与刚度除 了与路面材料的品质有

24、关之外，路基的支承起着决 定性的作用。路基作为路面结构的基础，它的承载 能力的大小，主要取决于路基顶面在一定应力级位 下抵抗变形的能力。所以路基的承载能力都采用一 定应力级位下的抗变形能力来表征。常用的参数指 标有回弹模量Eo、地基反应模量K和加州承载比 (CBR)等。 一、土基回弹模量 以回弹模量表征土基的承载能力，可以反映土基在瞬时 荷载作用下的可恢复变形性质，因而可以应用弹性理论公式 描述荷载与变形之间的关系，其参数可以在以弹性理论为基 本体系的各种设计方法中得到应用。为了模拟车轮印迹的作 用，通常都以圆形承载板压入土基的方法测定回弹模量。 在实际测定中，刚性承载板用得较多，因为它的挠度

25、易 于测量，压力容易控制。试验时宜采用逐级加载卸载法，每 级增加0.04MPa，待卸载稳定1min后读取回弹弯沉值，再加 下一级荷载。回弹变形值超过lmm时，则停止加载。如此， 即可点绘出荷载-回弹弯沉曲线。 2 0 (1) 2 i i pa Eo l 二、地基反应模量 在刚性路面设计中，采用Winkler地基模型时，用地基反 应模量K表征土基的承载力。根据Winkler地基假定，土基顶面 任一点的弯沉l，仅同作用于该点的垂直压力p成正比，而同其 相邻点处的压力无关。符合这一假定的地基如同由许多各不相 连的弹簧所组成。压力P与弯沉l之比称为地基反应模量K。即: K=p/l kN / m3 Wi

26、nkler地基又称为稠密液体地基。地基反应模量K值相 当于该液体的相对密度，路面板受到的地基反力相当于液体 产生的浮力。 地基反应模量K值用承载板试验确定。承载板的直径规定 为76cm。测定方法与回弹模量测定方法相类似，但是采取一 次加载到位的方法。 三、加州承载比(CBR) 加州承载比是早年由美国加州(California)提出的一种评 定土基及路面材料承载能力的指标。承载能力以材料抵抗局 部荷载压入变形的能力表征，并采用高质量标准碎石为标准， 以它们的相对比值表示CBR值。 试验时，用一个端部面积为19.35cm2的标准压头，以 0.127cm/min的速度压入土中，记录每贯入0.254c

27、m时的单位 压力，直至压入深度达到1.27cm时为止。标准压力值ps是用 高质量标准碎石由试验求得，其值如教材中表2-5所示。 100 s p CBR p 计算CBR值时，取贯入度为0.254cm。但是当贯入度为 0.254cm时的CBR值小于贯入度为0.508cm时的CBR值时，应 采用后者。 2.5 路基的变形、破坏及防治 一、路基的主要病害 路基裸露在大气中，经受着土体自 重、行车荷载和各种自然因素的作用，路 基的各个部位将产生变形。路基的变形分 为可恢复的变形和不可恢复变形，路基的 不可恢复变形将引起路基标高和边坡坡度、 形状的改变。严重时，造成土体位移，危 及路基的整体性和稳定性，造

28、成路基各种 破坏。 1.路基沉陷、沉缩 总体表现：路基表面在垂直方向产生较大的沉落。 路基沉缩：由于路基填料选择不当、填筑方法不合理、压 实度不足、在路堤内部形成过湿的夹层等因素，在荷载和 水温综合作用之下，引起路基较大的变形。 路基沉陷 路基本身的压缩沉降 地基的沉陷： 由于路基下部天然地面承载能力 不足，修筑前未经处理，在路基 自重的作用下引起沉陷或向两侧 挤出而造成的。 2. 边坡滑塌 最常见的路基病害，根据边坡土质类别，破坏原因和规 模的不同，可分为溜方与滑坡两种情况。 1)溜方：少量土体沿土质边坡向下移动的现象，通常指的是 边坡上表面薄层土体下溜。主要是由于水流冲刷边坡或施工 不当而

29、引起的。 2)滑坡：一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。主要 是由于土体的稳定性不足所引起的。 主要原因： 路堤：边坡坡度过陡，边坡坡脚被冲刷淘空，或填土层 次安排不当。 路堑：边坡高度和坡度与天然岩土层次的性质不相适应。 粘性土层和蓄水的砂石层交替分层蕴藏，特别是有倾向 于路堑方向的斜坡层理存在时，就容易造成滑动。 3. 碎落、崩塌 剥落和碎落：路堑边坡风化岩层表面，在大气温度与湿 度的交替作用，以及雨水冲刷和动力作用之下，表层岩 石从坡面上剥落下来，向下滚落。 崩塌：大块岩石脱离坡面沿边坡滚落。 4. 路基整体滑动 在自然坡度较陡的山坡填筑路基，若路基底部被水浸 湿，形成滑动面，坡脚又

30、末进行必要的支撑，在路基自重 和行车荷载作用下，整个路基沿倾斜的原地面向下滑动， 路基整体失去稳定。 5.不良地质和水文条件造成的路基破坏 主要指由于公路通过地区的地质灾害及其他自然灾害造成 的路基破坏，如山体滑坡、泥石流、溶洞、洪水等。 二、路基病害防治 1.正确设计路基横断面。 2.选择良好的路基用土填筑路基，必要时对路基上层填土作稳 定处理。 3.采取正确的填筑方法，充分压实路基，保证达到规定的压实 度。 4.适当提高路基，防止水分从侧面渗入或从地下水位上升进入 路基工作区范围。 5.正确进行排水设计(包括地面排水、地下排水、路面排水以及 地基的特殊排水)。 6.必要时设计隔离层隔绝毛细

31、水上升，设置隔温层减少路基冰 冻深度和水分累积，设置砂垫层以疏干土基。 7.采取边坡加固、修筑挡土结构物、土体加筋等防护技术措施， 以提高其整体稳定性。 2.6 路面材料的力学强度特性 按照不同的形态及成型性质，路面材料大致可分为三类： (1) 松散颗粒型材料及块料； (2) 沥青结合料类； (3) 无机结合料类。 由于材料的基本性质和成型方式不同，各种路面结构 层表现出不同的力学强度特性。 路面材料在车轮荷载和环境因素的作用下所表现出的 力学强度特性，对路面的使用品质和使用寿命有重大影响。 因此，深刻理解路面材料的力学强度特性将有助于正确判 别路面各种病害的真实成因，同时有助于正确理解路面设

32、 计方法基本原理。 一、抗剪强度 1. 路面结构剪切破坏的形式 (1) 路面结构层厚度较薄，总体刚度不足，车轮荷载 通过薄层结构传给土基的剪应力过大，导致路基路 面整体结构发生剪切破坏； (2) 无结合料的粒料基层因层位不合理，内部剪应力 过大而引起部分结构层产生剪切破坏； (3) 面层结构的材料抗剪强度较低，如高温条件下的 沥青面层；级配碎石面层等，经受较大的水平推力 时，面层材料产生纵向或横向推移等剪切破坏。 2、抗剪强度的指标参数及测定方法 按照摩尔强度理论，材料的抗剪强度包括摩擦阻力（内摩阻 力）和粘结力（粘聚力）两部分组成。其中摩擦阻力同作用 在剪切面上的法向正应力成正比；粘结力为材

33、料固有性质， 与法向正应力无关，即: ctg c 两项参数可以通过 直接剪切试验或三 轴压缩试验获得。 沥青混合料，除了矿质颗粒之间的摩擦阻力之外，还有粒料 与沥青的粘结力以及沥青膜之间的粘滞阻力共同形成抗剪强 度。因此沥青混合料的抗剪强度与沥青的粘度、用量、试验 温度、加荷速率等因素有关。 二、抗拉强度 沥青路面、水泥混凝土路面及各种半刚性基 层在气温急骤下降时产生收缩；水泥混凝土路面 和各种半刚性基层在大气湿度变化时，产生明显 的干缩；这些收缩变形受到约束阻力时，将在结 构层内产生拉力，当材料的抗拉强度不足以抵抗 上述拉应力时，路面结构会产生拉伸断裂。 路面材料的抗拉强度主要由混合料中结合

34、料 的粘结力所提供，可以采用直接拉伸或间接拉伸 （劈裂）试验，应力-应变曲线中的最大应力值即 为极限抗拉强度。 三、抗弯拉强度 用水泥混凝土、沥青混合料以及半刚性材料修筑的路面 结构层，在车轮荷载作用下，处于受弯曲的工作状态。当车 轮荷载引起的层底弯拉应力超过材料的抗弯拉强度时，将导 致路面结构层产生弯曲断裂。 路面材料的抗弯拉强度，在室内用梁式试件在简支受 力情况下测定。试件高和宽不小于矿料最大粒径的四倍， 跨径为高的三倍。 水泥砼、粗粒式沥青混合料：151555cm，跨径45cm 中粒式、细粒式沥青混合料：101040cm，跨径30cm 砂质沥青混合料：5524cm，跨径15cm 四、应力-应变特性 路面结构层在车轮荷载作用下的应力、应变和 位移量，不仅同荷载状态有关，还取决于路面材料