路面工程材料分类、设计计算及施工技术

路面工程材料料分类、设计计计算及施工工技术路面工程6）交通荷载及路路面设计参数数7）路面基层8）沥青路面设设计9）水泥混凝土土路面设计10）路面施工11）路基路面养养护与管理面层基层层土基基上路床下路床上路堤下路堤上基层下基层（底基基层）30cm50cm70cm20～40cm上面层（表面层）

中面层

下面层4～5cm5～6cm6～8cm50～80cm路面结构示意意图20～40cm材料、结构、施工混凝土面板22->26cm碎石路面第六章交通通荷载及路面面设计参数第一节交通通荷载及其对对路面的作用用第二节标标准轴载及轴轴载换算第三节路路面材料设计计参数第六章交交通荷载及及路面设计计参数掌握交通荷荷载的类型型和作用特特点掌握标准轴轴载及轴载载换算原则则与方法、、轴数及轮轮组的影响响；掌握交通荷荷载与路面面的关系（（瞬时性、、重复性、、横向分布布规律、轴轴载作用与与路面的使使用寿命关关系；掌握沥青路路面结构设设计模量参参数和指标标参数的测测定与计算算要求；了解动态模模量和疲劳劳寿命的内内涵和应用用途径；掌握水水泥混混凝土土路面面结构构设计计模量量参数数和指指标参参数的的测定定要求求；了解级级配碎碎石模模量参参数的的测定定要求求。轴载谱谱轴载谱轴载谱谱：某某一轴轴载通通过量量占道道路上上荷载载通过过总量量的比比例车辆荷荷载的的轮迹迹横向向分布布轮迹横向分布频率曲线

（单向行驶一个车道）轮迹横向分布频率曲线

（混合行驶双车道）轮迹横横向分分布：：某一一断面面车辆辆通过过量占占道路路断面面车辆辆通过过总量量的比比例车辆荷荷载的的轮迹迹横向向分布布（推推荐值值）车辆荷荷载的的轮迹迹横向向分布布水泥混凝土路面轮迹横向分布系数A2.5沥青混混凝土土路面面车道系系数标准轴轴载选用标标准轴轴载的的原因因作用在在路面面的设设计荷荷载千千变万万化，，一般般选用用一种种轴载载作为为路面面结构构设计计的标标准轴轴载，，其他他各种种轴载载按照照一定定原则则换算算成标标准轴轴载。。标准轴载载（EquivalentSingleAxleLoad-ESAL）根据实际际选定的的一种代代表车型型，中国国为单轴轴双轮，，称为BZZ-100，轴重100kN。美国为单单轴双轮轮，轴重重80kN标准轴载载要求对路面的的响应较较大、又又能反映映本国公公路运输输运营车车辆的总总体轴载载水平。。轴载换算算的基本本原则：：①等破坏原原则：同一种路路面结构构在不同同轴载作作用下在在使用末末期达到到相同的的损伤程程度（破破坏状态态）；②等厚度原原则：不同标准准轴载设设计的路路面结构构厚度相相同。轴载换算算系数公公式：轴载换算算轴载换算算沥青路面面轴载换换算系数数公式（（2017规范）轴载3*100kN如何换算？轴载100kN如何换算？轴载2*100kN如何换算？轴载换算算沥青路面面轴载换换算系数数公式（（2017规范）轴组系数数轮组系数数3、轴载换换算水泥混凝凝土路面面轴载换换算系数数公式：：旧规范换算公式轴载200kN超载=65536次轴载100kN=1次(6-14)轴载2*100kN如何换算？交通荷载载分级分级原因因由于不同同等级道道路承受受不同的的交通荷荷载作用用，为了了判别道道路承受受荷载的的轻重，，公路《沥青路面面设计规规范》和《公路水泥泥混凝土土路面设设计规范范》分别进行行了交通通荷载等等级的划划分。具体分级级沥青路面交通荷载分级水泥混凝土路面交通荷载分级

疲劳概念念4、疲劳概概念疲劳：路面材料料在循环环加载下下，在某某点或某某些点产产生局部部损伤，，在一定定循环次次数后形形成裂纹纹，并进进一步扩扩展直到到完全断断裂的现现象称为为疲劳。疲劳破坏坏：在低于材材料强度度极限的的循环加加载作用用下，材材料发生生破坏的的现象称称为疲劳破坏坏。疲劳强度度：是指材料料在多次次循环加加载作用用下出现现疲劳破坏坏所对应的应应力（（应变））称为疲劳强度度或疲劳劳应变。疲劳概念念疲劳极限限：当重复荷荷载作用用次数为为无限大大时的最最大应力（应应变）值值即称为疲劳极限限。疲劳寿命命：材料疲劳劳破坏时时所作用用的应力力（应变变）循环环次数称称为疲劳寿命命疲劳曲线线：将重复拉拉应力r与一次加加载破坏坏的极限限拉应力力的比值值(称为应力力比)或重复拉拉应变εr作为纵坐坐标，绘绘制出r/f或εr与重复作作用次数数Nf的关系曲曲线，即称为为疲劳曲线线。级配碎石石无粘结材材料试验验方法及及参数值值①重复荷荷载三轴轴试验无粘结粒粒状材料料的回弹弹反应通通常是通通过回弹弹模量和和泊松比比表现其其特性。。对于有有恒定围围压的重重复荷载载三轴试试验。②重复荷荷载三轴轴试验装装置无机结合合料稳定定材料①无机结合合料稳定定材料的的无侧限抗抗压模量量试验按照预定定干密度度和压实实度用静静力压实实法制备备试件、、试件高高：直径×高度=Ø100mm×高150mm，或直径径×高度=Ø150mm×高150mm，或直径径×高度=Ø150mm×高300mm。顶面法侧面法沥青材料料沥青混合合料回弹弹模量（2017版）1）沥青混合合料回弹弹模量测测试采用用重复加载载单轴压压缩回弹弹模量试试验，试验温温度采用用20℃，面层沥沥青混合合料加载载频率采采用10Hz，基层沥沥青稳定定类材料料加载频频率采用用5Hz。2）利用经验验关系式式确定沥沥青混合合料的回回弹模量量时，见公式或或参照规范附录。3）常用沥青青混合料料在标准准条件下下的回弹弹模量，，可参照照推荐表确定。沥青材料料沥青混凝凝土疲劳劳方程试试验有控制应力力与控制应变变两种试验验方法；；厚沥青路路面宜采用控控制应力力的方法法；薄沥青路路面宜采用控控制应变变的方法法；一般路面面厚度可采取其其中一种种方法。。2017规范采用用控制应变变的方法法。我国2017沥青混凝凝土疲劳劳方程水泥混凝凝土材料料水泥混凝凝土抗折折强度和和水泥混混凝土抗抗折弹性性模量第七章路路面基基层第一节概概述第二节碎碎石与与级配碎碎石基层层第三节无无机结结合料稳稳定材料料基层第四节沥沥青稳稳定碎石石基层第五节水水泥混混凝土基基层第六节其其他类类型基层层第七章路路面基基层掌握级配配碎石基基层、无无机结合合料稳定定材料基基层、沥沥青稳定定碎石基基层和刚刚性基层层的物理理力学特特性、影影响因素素及其差差异性；；了解级配配碎石、、无机结结合料稳稳定材料料、沥青青稳定碎碎石、刚刚性基层层材料的的配合比比设计过过程。了解其他他类型基基层材料料（低剂剂量水泥泥稳定碎碎石、水水泥乳化化沥青综综合稳定定碎石基基层、就就地冷再再生基层层）的特特点。碎（砾））石的类类型主要概念念碎石指符合工工程要求求的石料料，经开开采并按按一定尺尺寸加工工而成的的有棱角角的粒料料。砾石指石料经经水流长长期搬运运而成的的无棱角角粒料。。级配碎石石指按一定定级配要要求设计计的由碎碎石组成成的材料料。级配砾石石指按一定定级配要要求设计计的由砾砾石组成成的材料料。碎（砾））石基层层的力学学特性纯碎石材材料纯碎石材材料按嵌挤原原则产生强度度，它的的抗剪强强度主要要决定于于剪切面面上的法向应力力和材料内摩摩阻角。纯碎石粒粒料摩阻角的的大小主要取决决于石料料的强度度、形状状、尺寸寸、均勻勻性、表表面粗糙糙度以及及施工时时的压实实程度。。当石料强度度高、形状状接近正立立方体、有有棱角、尺尺寸均匀、、表面粗糙糙、压实度度高时，则内摩阻力力就大。无机结合料料稳定材料料定义在粉碎的或或原状松散散的土中掺掺入一定量量的水泥、、或石灰、、或工业废废渣等无机机结合料及及水，拌和和得到混合合料经压实实和养生后后，其抗压强度符符合规定要要求的材料。由于无机结结合料稳定定材料的刚刚度处于柔柔性材料(如沥青混合合料)和刚性材料料(如水泥混凝凝土)之间，所以以也称为半半刚性材料料，由其铺铺筑的结构构层称为半半刚性层。。无机结合料料稳定材料料的特点板体性好，，具有一定定的抗拉强强度；稳定定性好，抗抗冻性强；；强度和刚刚度随着龄龄期而增长长；经济性性好；干缩缩温缩大，，耐磨性差差，抗疲劳劳性也稍差差。◆无机结合料料稳定材料料及其特点点无机结合料料稳定材料料基层概念念1）强度和模量量随龄期和温温度增长而而变化，不不同种类材材料的强度度变化规律律也不同；；2）有较好的的板体性，具有一定定的抗拉性性能；3）用抗压强强度与抗压压回弹模量量、劈裂强强度与劈裂裂模量、抗抗弯拉强度度与抗弯拉拉弹性模量量、干缩与与温缩等来来衡量材料料的性能；；4）应力—应变特性与原材料和和结合料的的性质与用用量、混合合料的含水水率及密实实度以及龄期、温度度等有关。无机结合料料材料的物物理力学特特性◆无机结合料料稳定材料料的应力—应变特性设计龄期：：不同无机结结合料稳定定材料的强强度和模量量随龄期增增长的速度度不同，因因此，在路路面结构设设计时的参参数设计龄龄期，对于于水泥稳定定类材料的的劈裂及模模量的龄期期-90天，对于石灰灰或者二灰灰稳定类的龄期-180天，水泥粉煤煤灰稳定类类-90天，材料组成设设计-7天的抗压强度度。设计指标：：由于半刚性性基层材料料的抗拉强强度远小于于其抗压强强度，因此此抗拉强度度（劈裂强强度）是路面结构设设计的主要指标标，抗压强强度是材料组成设设计的主要指标标。无机结合料料材料的物物理力学特特性◆无机结合合料稳定定材料的的设计龄龄期1）无机结合料稳稳定材料拌和和压实后，由由于水分挥发发及其内部的的水化作用引引起干燥收缩，以及混合料料受降温影响响引起的温度收缩等。由此引起起其体积收缩缩变化，表现现出结构的收缩应力及开开裂破坏。2）一般衡量材料料的体积变化化较难，因此此，实际中往往往采取一维维单向变化测测定来反映材材料的收缩性性能，通过收缩应变及收缩系数来表征材料的的收缩性能大大小。无机结合料材材料的物理力力学特性◆无机结合料稳稳定材料的干干缩和温缩沥青稳定碎石石基层的类型型沥青稳定碎石石混合料类型型①密级配沥青稳稳定碎石（（AsphaltTreatedBase，ATB）；

设计空空隙率3~6%，用作基层；；②半开式沥青青稳定碎石（（AsphaltMacadam，AM）；

设计空隙隙率6~12%，用作低等级级公路面层；；③开级配沥青青稳定碎石（（AsphaltTreatedPermeableBase，ATPB）；设设计计空隙隙率20%，用于于路面面排水水的基基层排排水。。第八章章沥沥青路路面第一节节概概述第二节节沥沥青路路面的的分类类与特特性第三节节沥沥青路路面的的使用用性能能和分分区第四节节弹弹性层层状体体系理理论第五节节沥沥青路路面的的破坏坏状态态、设设计指指标和和标准准第六节节沥沥青路路面结结构组组合设设计第七节节我我国沥沥青路路面厚厚度设设计第八节节沥沥青路路面结结构排排水设设计第九节节沥沥青路路面改改（扩扩）建建设计计第十节节国国外主主要沥沥青路路面设设计方方法概概述第八章章沥沥青路路面掌握沥沥青类类路面面的使使用品品质、、工作作特性性、面面层分分类；；理解沥沥青路路面材材料的的力学学特性性与温温度稳稳定性性；了解沥沥青类类路面面的表表面抗抗防滑滑基本本知识识；理解弹弹性层层状体体系理理论；；掌握路路面结结构破破坏状状态、、设计计指标标与标标准；；熟练掌掌握路路面结结构组组合设设计原原则；；掌握我我国公公路沥沥青路路面设设计规规范的的基本本流程程与方方法；；了解结结构剪剪应力力设计计及计计算内内容；；了解沥沥青路路面改改建设设计方方法；；了解沥沥青路路面的的最新新进展展。裂缝Cracking沥青路路面的的损坏坏类型型及其其成因因Top-downCrackDown-topCrack①强度特特性(应力、变变形-应变)（一定的的）②稳定性(高、低温温、水稳定性)（良好的））③耐久性(疲劳、老化化)（满足要求求的）④平整性(舒适性、动动荷载)⑤抗滑性(安全)⑥少尘性(环保)沥青路面的的基本要求求高温稳定性性-高温下抵抗抗永久变形形的能力；低温抗裂性性-抵抗低温开开裂的能力力；水稳定性-抵抗水损害害的能力，，密密级配路面面抗渗和排排水路面透透水；耐久性—抵抗老化与与荷载重复复作用（疲疲劳）的能能力；抗滑能力—保证不利情情况下车辆辆能够安全全行驶的能能力。沥青路面的的使用性能能要求◆沥青路面设设计的内容容结构组合设设计材料组成设设计厚度设计验验算结构方案比比选路肩构造设设计排水系统设设计沥青路面设设计的内容容与方法①蠕变蠕变是应力力不变，变变形随时间间而增加的的现象。沥沥青材料性性质在不同同应力及时时间下表现现：应力小，时时间短：主要表现为为弹性性质质，在应力施施加后变形形瞬时出现现，应力撤撤除后变形形迅速恢复复。这种变变形叫做纯纯弹性变形形（瞬时弹弹性变形）），在该范范畴内，应应力应变呈呈直线关系系；应力较大，，时间较才才：主要表现为为黏弹性性性质，应力施加加后瞬时出出现变形，，然后变形形仍逐渐增增加，当应应力撤除后后，一部分分变形瞬时时恢复（弹弹性变形部部分），另另一部分变变形随时间间缓慢恢复复，这部分分变形是黏黏弹性变形形（滞后弹弹性变形））。应力大，时时间长：主要表现为为塑性性质质，除包含黏黏弹性性质质外，还有有一部分变变形无法恢恢复，称为为塑性变形形。注意：沥青青混合料的的实际变形形弹性、黏黏性、塑性性三种都包包含，不过过根据应力力大小和作作用时间不不同而表现现出以上各各种不同性性质为主的的特点。蠕变与松弛弛特性creepandrelaxation沥青混合料料黏弹性性性质与力学学模型蠕变示意图应力松弛(relaxationtime)应力松弛是是应变恒定定不变，应应力随时间间减小的现现象。应力力降低到初初始数值（（初始应力力值的1/e）(e=2.718)，称为松弛弛时间。沥青混合料料主要呈现现为弹性或或黏塑性，，与应力作作用时间与与松弛时间间的比值有有关：作用用时间<<松弛时间，，以弹性为主；作作用时时间>>松弛时间，，以黏塑性为主主；作作用时时间与松弛弛时间相近近，为弹-黏-塑性。冬季气温低低，沥青混混合料黏滞滞度高，松松弛时间长长，显示弹弹性性质；；夏季黏滞滞度低，松松弛时间大大大降低，，则为弹、、黏、塑性性，取决于于作用时间间；沥青混合料料黏弹性性性质与力学学模型③综合概念：强度是指材料达达到极限状状态或出现现破坏时所所能承受的的最大荷载载（或应力力、应变））。构成公路路路面各结结构层的材材料，一般般都具有较较高的抗压压强度，而而抗拉或抗抗剪强度较较弱（这在在颗粒材料料中或结合合料黏结力力较低的结结构中尤为为突出）。。破坏的控制制要点：控制路面材材料极限破破坏状态的的往往不是抗压强度，可能出现的强度度破坏通常常为：①因剪切应力过大而在材材料层内部部出现沿某某一滑动面面的滑移或或相对变位位；②因拉应力、拉拉应变或弯拉应力过大而引起起的断裂。。沥青混合料料的强度特特性1）各层连续续、弯曲弹弹性、均质质、各向同同性，位移移、形变微微小；2）结构层厚厚度有限，，最下一层层（路基））水平和垂垂直方向无无限大，水水平方向无无限；3）各层在水水平方向无无限远处，，及最下层层向下无限限深处应力力、形变、、位移为零零；4）层间接触情情况：完全全连续（连连续体系））或仅竖向应应力和位移移连续而无无摩阻力（（滑动体系系）；或不完全连连续也不完完全光滑5）不计自重重。层状弹性体体系理论◆层状弹性体体系理论的的假定①路基表面的的垂直压应应变或垂直直压应力反映路基在在重复荷载载作用下的的永久变形形，主要原原因是重复复荷载作用用下路面结结构路基引引起较大垂垂直塑性变变形。要求：σz0≤[σz0]或εz0≤[εz0]②结构残余变变形的累积积（车辙））：要求：RDre≤[RDre]③结构疲劳开开裂（整体体性材料结结构层的疲疲劳开裂））：要求：εr≤［εR］或σr≤［σR］沥青路面的的破坏状态态、设计指指标和标准准主要的设计计指标与要要求④面层抗剪切切推移：要求：τmax≤［τR］（应使使用高温时的的模量）⑤结构低温缩缩裂：要求：σrt≤［σtR］，冰冻指数（应使用低温温时的模量））⑥路面抗滑：：要求：横向力系数SFC60和宏观构造深深度TD⑦路面平整度：要求：国际平整度指指数IRI≤【IRI】】沥青路面的破破坏状态、设设计指标和标标准◆主要的设计指指标与要求◆我国2017版沥青路面的的设计指标与与要求1）沥青层疲劳开开裂：沥青层疲劳寿寿命Nf1大于按照沥青层疲疲劳等效换算算得到的设计计车道累计当当量轴载作用用次数Ne1。2）无机结合料层层疲劳开裂：：无机结合料层层疲劳寿命Nf2大于按照无机结合合料层疲劳等等效换算得到到的设计车道道累计当量轴轴载作用次数数Ne2。3）路基永久变形形：路基顶面的最最大竖向压应应变应小于容许压应变值值εz。4）沥青层容许永永久变形：沥青路面的车车辙深度宜符符合要求。沥青路面的破破坏状态、设设计指标和标标准低温开裂：各等级公路裂缝指数数I宜不大于规定。抗滑性能：抗滑性能以横横向力系数SFC60和宏观构造深深度TD为主要指标。。高速公路、、一级公路、山岭重丘区区二级和三级级公路路面在交工验验收时，其抗抗滑技术指标标宜符合要求求。沥青路面的破破坏状态、设设计指标和标标准◆我国2017版沥青路面的的设计指标与与要求沥青路面结构构组合设计路面结构层位位沥青路面结构构层自上而下下可由：面层面层可分为表表面层、中面层和下下面层基层底基层必要的功能层防冻层、排水层黏层（沥青层与沥青青层）、封层和透层层（沥青层与其它它层）第九章水泥泥混凝土路面面设计第一节概述述第二节水泥泥混凝土路面面的分类与构构造第三节弹性性地基板经典典理论第四节水泥泥混凝土路面面温度应力分分析第五节混凝凝土路面的破破坏及设计指指标与标准第六节路面面结构设计的的可靠度理论论第七节水泥泥混凝土路面面结构组合设设计第八节水泥泥混凝土路面面厚度设计第九节水泥泥混凝土路面面排水设计第十节特种种水泥混凝土土路面设计第十一节国国外水泥混凝凝土路面设计计方法概述第九章水泥泥混凝土路面面设计掌握水泥混凝凝土路面的各各种接缝构造造与设置原理理；理解混凝土面面板下地基(基层、土基加加基、垫层)的作用与要求求；掌握水泥混凝凝土路面的损损坏现象，理解受力情况况与结构设计计的关系；了解弹性地基基板的荷载应应力分析（K与E地基板的理论论解），了解半无限地地基板荷载应应力的有限元元方法；掌握我国公路路水泥混凝土土路面设计规规范的基本流流程与方法；；熟练掌握温度度应力计算与与板块平面尺尺寸设计内容容；了解复合式水水泥混凝土路路面、水泥混混凝土加铺层层的设计及其其他特种水泥泥混凝土路面面。了解水泥混凝凝土路面的施施工技术和水水泥混凝土路路面的最新进进展。1）水泥泥混凝凝土路路面的的定义义是指由由水泥混混凝土土面板板和基基层或或底基基层所所组成成的路路面，也称称刚2）普通水泥混凝土路面（JPCP示意图）由普通混凝土面层板和基层或底基层所组成的路面，是除接缝区和局部范围（边缘及角隅）外，不配置钢筋的混凝土路面。有时也被称为白色路面。概念（JRCP示意图图）（CRCP示意图图）1）路基基性能能要求求：路基的支支承要要求主主要是是保证证基层层的稳稳定性性（尤其其是水稳定定性和和路基基稳定定性），特特别是是不出出现不不均匀匀的支支承，，从而而保证证水泥泥混凝凝土板板处于于均匀匀面支支承的的受力力状态态。路基要要求密密实、、稳定定和均均匀，路基基处于于干燥燥或中中湿状状态，，沉降降稳定定（尽可可能少少的不不均匀匀沉降降）；基层要要求用用水稳定定性好好的材材料（（沥青青混凝凝土-水泥稳稳定材材料））。（1）路基基水泥混混凝土土路面面构造造1）基层层的作作用①支承路路面板板提供合合适综综合模模量，，提高高路面面结构构的承承载能能力，，延长长路面面使用用寿命命。减小路路基顶顶面的的压应应力，，减小小路基基的不不均匀匀变形形，缓缓和路路基不不均匀匀变形形对面面层的的影响响。②防唧泥泥混凝土土板如如直接接放在在路基基上，，会造造成路路基土土塑性性变形形过大大，铺铺设基基层可可减轻轻以至至消除除唧泥泥，但但未经经处治治的砂砂砾基基层细细料含含量和和塑性性指数数不能能太高高，否否则仍仍会产产生唧唧泥。。（2）基层水泥混凝凝土路面面构造1）基层的的作用③防冰冻冻在季节性性冰冻地地区，用用对冰冻冻不敏感感的粒状状多孔材材料铺筑筑基层，，可减少少路基的的冰冻深深度，减减轻冰冻冻的危害害作用。。④防毛细细水对基基层的影影响在湿软土土基上，，铺筑开开级配粒粒料基层层可排除除路表渗渗入水及及隔断地地下毛细细水。⑤提供施施工平台台面层施工工水泥混凝凝土路面面构造水泥混凝凝土路面面构造A、有接缝缝的普通通混凝土土路面有或无传传力杆的的横缝有或无传传力杆的的横缝有拉杆的的纵缝B、有接缝缝的钢筋筋混凝土土路面钢丝网连续配筋筋C、连续配配筋混凝凝土路面面D、预应力力混凝土土路面钢筋丝1）面层的的几种类类型（3）水泥混混凝土面面层垂直于行行车方向向的接缝缝：包包括缩缝、胀胀缝和工工作缝①缩缝：保证板因因温度和和湿度的的降低而而收缩时时沿该薄薄弱断面面缩裂，，从而避避免产生生不规则则的裂缝缝。②胀缝：保证板在在温度升升高时能能部分伸伸张，从从而避免免产生路路面板在在热天的的拱胀和和折断破破坏，同同时胀缝缝也能起起到缩缝缝的作用用。③施工缝：：因施工不不连续，，暂时停停止施工工时要设设置施工工缝。常常设置在在缩缝、、胀缝位位置处，，必须添添加传力力钢筋，，保证纵纵向整体体性。水泥混凝凝土路面面构造1）横向接接缝①纵缝的构构造与设设置纵缝：平平行于行行车方向向的接缝缝，用来来控制路路面板因因翘曲应应力与荷荷载应力力共同作作用下产产生不规规则的纵纵向裂缝缝。原因：①混凝土摊摊铺机仅仅能摊铺铺一个车车道宽度度，纵缝做做成真缝缝形式（（平头缝缝）②混凝土摊摊铺机全全路幅摊摊铺，摊铺宽宽度两侧侧做成真真缝；摊摊铺宽度度范围内内按照车车道宽度度设置纵纵缝，做做成假缝缝或者企企口缝；；水泥混凝凝土路面面构造2）水泥混混凝土路路面的纵纵向接缝缝1）弹性地地基上的的小挠度度薄板模模型弹性地基基：因为混凝凝土板下下的基层层与土基基的作用用的应力力应变很很小，不不超过材材料的弹弹性区域域弹性板：：因为板的的模量高高，应力力承受能能力强，，一般受受力（0.5-1.2MPa）不超过过弹性比比例极限限应力；；挠度与与板厚相相比很小小。水泥混凝凝土路面面设计理理论：弹性地基基上的小小挠度薄薄板理论论弹性地基基板体系系理论简简介完全接触触假设：始始终接触触吻合，，且可自自由滑动动（是在在刚度差差异大、、板平面面变形微微小情况况下的近近似），，即接触触面不脱脱空且剪剪应力视视为零。。没有摩擦擦假设：板板和地基基之间没没有摩擦擦，可以以自由活活动。◆2）板与地地基接触触的假设设水泥混凝凝土路面面荷载应应力分析析◆地基模型型假定弹性半空空间地基基假定；文克勒地地基假设。当气温变化化较快时时，由于混混凝土板板导热性性能差，，在板内内产生温温度差，，当气温温升高时时板中部部有隆起起趋势，，当气温温降低时时板边缘缘和角隅隅有翘起起趋势。。由于板板的自重重、地基基反力和和相邻板板的约束作用用，使部分分翘曲变变形受阻阻，从而而使板内内产生应应力，这这种应力力即称为为水泥混凝土土板的翘曲曲应力。威斯特卡德德对文克勒勒地基的作作进一步假假定来计算算温度应力力：1)温度沿板断断面呈线性变化化；2）板与地地基始终保保持接触；；3）不计板自自重。有限尺寸板板，沿板长和和板宽方向向上的翘曲曲应力解答答（板长L，板宽B）：水泥混凝土土路面温度度应力分析析有限尺寸板板的翘曲应应力路面破坏的的极限状态态与设计准准则（1）定义：在规定的设设计使用年年限内，在在环境条件件和荷载作作用下，路路面能够发发挥其预期期功能的概概率。（2）我国水泥泥混凝土路路面设计方方法：路面板的车车辆荷载疲疲劳应力及及温度疲劳劳应力之和和小于混凝凝土的极限限抗折强度度。（3）公式左边边三项分别别代表：可靠度系数数、荷载疲疲劳应力和和温度疲劳劳应力、极极重荷载应应力最大温温度应力；；右边：水泥混凝土土面板材料料的极限抗抗折强度。。路面结构设设计的可靠靠度理论1、结构的极极限状态整个结构或结构的一部部分超过某一特特定状态就就不能满足足设计规定定的某一功功能要求，，此特定状状态称为该该功能的极限状态。2、结构的极极限状态分分类（1）承载力极限限状态：结构或结结构构件达达到最大承承载力，出出现疲劳破破坏或不适适于继续承承载的变形形。（2）正常使用极极限状态：结构或结结构构件达达到正常使使用或耐久久性能的某某项规定限限值。水泥混凝土土路面结构构组合面板、基层层、路基要要求水泥混凝土土路面设计计模型及选选择基本假定①基层板与与面层板的的平面尺寸寸可以不相相等；②荷载应力力应用有限限元法求解解，基层板板与面层板板采用立方体弹性性单元，层间水平平光滑、竖向受压连续但不承受拉拉力；③温度翘曲曲应力用近近似解析法法求解，基基层板与面面层板采用用薄板假定定，层间为为竖向线性弹弹簧相连。路面结构分分析力学模模型①弹性地基基单层板模模型适用于粒料料基层上混混凝土面层层，旧沥青青路面加铺铺混凝土面面层；面层层板底面以以下部分按按弹性地基基处理。②弹性地基基双层板模模型适用于无机机结合料类类基层或沥沥青类基层层上混凝土土面层，旧旧混凝土路路面上加铺铺分离式混混凝土面层层。③复合板模模型适用于两层层不同性能能材料组成成的面层或或基层复合合板。水泥混凝土土路面设计计模型及选选择临界荷位定义：水泥泥混凝土应应力分析中中，最大荷荷载和温度度梯度综合合疲劳损坏坏最大的位位置混凝土面层板板的临界荷位位为板纵缝边边缘中部。弹性地基的综综合回弹模量量1）综合模量的的计算假定①单层水泥混混凝土路面板板下，以粒料料类材料作基基层时，将粒料层及其其以下层看作作地基，包含粒料层层本身；②单层水泥混混凝土路面板板下，以非粒粒料层为基层层时，将基层（不含含基层本身））以下各层看看作地基；③结合式双层层板下，无论论基层材料类类型，将基层（包含基层本身身）以下各层看作作地基；④旧沥青路面面加铺水泥混混凝土路面板板时，以旧路面顶测测试的指标换换算出当量回回弹模量。荷载应力计算算荷载疲劳应力力温度应力计算算面板临临