黄河冲积平原区道路病害防治与路面结构改进

第六章黄河冲积平原区道路病害防治措施与路面构

造的改善

6.1引言

目前，具有良好强度、刚度、稳定性的半刚性基层在我国高等级公路中广泛采用，它可

以有效减少沥青面层底部的拉应力且具有很好u勺经济性。不过，由于黄河冲积平原区地下水

位较高，用作路基日勺粉土压实困难、塑性指数低、粘聚力小，导致路基工后沉降大，强度衰

减剧烈，导致该地区特殊的道路病害。同步，由于密实的半刚性基层使通过沥青面层空隙和

裂缝渗透的雨水滞留于基层顶面.，无法排出的水在车辆荷载反复作用下形成的动水压力，导

致基层冲刷、唧泥。为了克服半刚性路面构造H勺这种缺陷，需要对路面构造进行改善。

6.2路基路面病害常用防治措施

路基病害防治措施

（1）路基不均匀沉降防治措施

处治路基不均匀沉降日勺措施较多，总结国内外对■路基沉降及不均匀沉降的处治措施有：

①采用低等级路面过渡

采用低等级路面过渡处治不均匀沉降是目前用得较多的处治措施，先用低等级路面铺筑,

待沉降稳定后，再用罩面处理。它是一种比较被动口勺手段。

②采用桥头搭板处治桥头沉降

桥头搭板也是目前处理桥头跳车用得最普遍、最直观日勺手段。通过在过渡段设置一定长度

的刚性搭板，一端放在桥台等人工构造物固定端处，井加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌

浆孔，使两个对接性质不一样H勺路面体系在变形沉降上能平稳过渡。

③压力灌浆法

压力灌浆法是运用机械施加高压，把能固化口勺浆液压入土体空隙，浆液凝固后，把压力

区范围内的土体固结，使松散口勺土颗粒形成整体到达控制沉降，减少不均匀沉降H勺目的，尤

其是针对公路路基卜局部软弱土基的处治，可以直接改善土体构造，固结土体，控制沉降。

④强办法

强夯法与压力灌浆法都是目前发展起来口勺处治路基不均匀沉降的有效措施。强夯法处治

是运用大能量直接作用在被处治范围上，通过整体提高被处治体的密实度来减少不均匀沉降

变形。

(2)路基承载力局限性防治措施

假如土基施工中H勺压实度控制不好，引起路基局部或整体沉降，势必会导致路面损坏，

直接影响行车安全。在高速公路建设中，通过控制最佳含水量、碾压质量、压实机具以及集

料选择等原因，压实原则的质量得到了很好日勺保证。然而，由于粉质土具有明显日勺毛细上升

现象导致路基含水量增大，承载力减少；同步在长期行车动荷载的影响下，密实度减少。这

两种原因导致的路基承载力局限性目前工程界尚未提出合适的处治措施。

半刚性路面病害防治措施

半刚性基层是H前我国高等级公路的重要基层类型，它U勺最大问题是轻易产生路面裂缝。

其中一部分是由于行车荷载或不均匀沉降作用所产生的构造性破坏裂缝，另一部分则是由于

半刚性基层的干缩及温缩开裂在沥青面层产生的反射裂缝，

目前较有效的处理措施之一是，采用级配碎石作柔性基层、无机结合料稳定类材料作底

基层口勺组合式沥青路面构造，即在老式半刚性沥青路面II勺半刚性基层上加铺级配碎石构造层,

以形成,”沥青混凝土面层+纹配碎石基层+半刚性底基层”的组合式构造，可视为一种夹层构

造。该路面构造使半刚性基层卜放，可以减小半刚性构造层的温度梯度，加强整个路面构造

H勺排水性能，并且由于级配碎石相对较大的应变能，可以有效地消减沥青路面的反射裂健，

减少水损害的发生。实践证明，组合式沥青路面构造在应对重载交通、不均匀沉降、水损坏

等方面效果良好，可以有效地发挥半刚性基层高强度的长处及级配碎石防反射裂缝欧I良好性

能，减少路面初期破坏，有效提高路面长期使用性能。

处理措施之二是采用长寿命、低养护日勺永久性沥青路面，永久性沥青路面（又称长寿命沥

青路面）是国际沥青路面界提出的新技术。国外20世纪60年代以来修建了大量全厚式沥青路面

和深层岛强沥青路面，设计及施工良好的路面体现了很好的性能，提供了良好的长期服务性

能。全厚式路面是指沥青路面层直接建筑在处治日勺或未处治的土基上，深层高强沥青路面则

直接铺筑在粒料基层上，特点是路面的总厚度不大于老式的采用沥青面层较薄的路面构造H勺

厚度，基本上消除了老式日勺普遍存在的疲劳损坏，路面的损坏只发生在路面的上部。永久性

沥青路面重要针对重交通量道路而言，也适合于中、轻交通道路，以及旧路道路的维修和重

建中。

6.3夹层路面构造的提出

6.3.1级配碎石作柔性基层

这种构造理论上具有合理性：①级配碎石属于散粒体，密实H勺碎石基层具有较高的抗压

特性却不能承受拉力，故其不能传递半刚性基层裂缝H勺拉应力和拉应变。且级配碎石自身收

缩系数极小，几乎为零，因而消除了裂缝扩展日勺也许性；②级配碎石中间层日勺隔离作用减少

了下卧半刚性基层遭受温度、湿度的影响使半刚性基层深入收缩的也许性大为减小；同步级

配碎石由于空隙较大，还能起到排水层的作用。

不过级配碎石还存在模量低，假如需要减少沥青面层底部的拉应力则需加厚沥青层，从

而增长路面H勺永久变形；以及级配碎石工程质量变异性较大日勺不良影响。有关资料表明，严

格日勺材料选择、合理的级配、严格的施工工艺控制是提高级配碎石强度和稳定性的关键。

6.3.2LSPM作柔性基层

大粒径碎石混合料（LargeStoneAsphaltMixes,LSAM）,由于具有良好的路用性能而被逐

渐得到重视和深入研究，并开始在老路改造中得到实践与应用。它分为密实式级配、开式级

配两种形式，开式级配混合料的空隙率为10%〜15席,甚至更大，其功能同ATPB,具有排水作

用，是最大公称粒径在25〜63mm之间的热拌热铺沥青混合料。称为大粒径碎石排水性沥青混

合料（LargeStonePorousAsphaltMixes,LSPM）。

混合料构造性能有如下特点：

（1）大碎石沥青混合料一般最大粒径在25mm以上，最大可达63〜75nlln,一般由较大粒

径单粒径集料和少许的细集料构成，一般不需要添加矿粉，铺筑厚度一般为集料最大粒径11勺

2.5~4倍。

（2）LSAU其级配类型一般有2种，一类是密级配的沥青混合料，空隙率在3~5席之间：

另一类是开级配的沥青混合料，空隙率在15%左右。后一类构造有较大空隙率，有排水功能，

可用作排水层将渗透路面的水排出，减少水损害。

（3）LSAM沥青用量比一般沥青混合料更低，更经济。大粒径碎石混合料比一般粒径碎石

混合料的比表面积小，因此，沥青膜厚度相似，大粒径碎石混合料沥青用量更低。

（4）由于细集料较少，粗集料之间互相嵌挤，形成强健的骨架构造，提供足够的强度，

可以用作新建道路的承重层及改建道路的补强层。

(5)由于大碎石混合料H勺空隙率较大、骨料间隙较大，用作老路补强可以很好地抵御下

层口勺反射裂缝对上层路面的影响。

(6)大粒径碎石沥青混合料可以抵御口益增长日勺交通荷载带来H勺车辙问题，提高路面构

造日勺抗永久变形能力。

(7)LSAM一■般铺筑在基层，其上各层在保证必需口勺铺筑厚度和压实度日勺前提卜.，应当尽

量减薄其厚度，以便最大程度发挥LSAU抗车辙能力。

6.4基于路基强度衰减条件下的夹层路面构造力学分析

6.4.1不一样含水量下路面构造的力学分析

本章计算以级配碎石作柔性基层为例，分析路基强度衰减对夹层路面构造下基层附加应

力口勺影响，取下基层模量分别为500MPa、7()0MPa、lOOOMPa、130()MPa、150()MPa和2023MPa。

计算措施及计算参数同第四章表4.3、4.6。

新日勺组合式沥青混凝土路面构造见表6.U

SMA134cm!4OOMPa0.25SMA134cm1400MPa0.25

Superpave206cm1200MPa0.25Superpave206cm1200MPa0.25

沥青稳定碎石24cm10.X)MPa0.25Superpave258cmlOOOMPa0.25

级配碎石15cmE=K也跖0.30水稳碎石38cm1300MPa0.25

下基层二灰土20cm600MPa0.25

土基土基

(1)夹层构造(枸造一)(2)半刚性基层构造

图6.1夹层构造和半刚性基层路面构造

(1)夹层构造面层层底弯拉应力

含水量(%)

Q

d

s

y)

翅

叁

那

(a)下基层模量为500Mpa

含水量（%）

101214168202224

-0.15r

（g-0.25

-035

-^0.7MPa

-0.45

0.8MPa-e-0.9MPa

-^-0.9MPa-l.OMPa

------l.OMPa-0.55

■0.55

(d)下基层模量为BOOMpa

(c)下基层模量为l(X)()Mpa

含水量（%）

含水量（%）

1012141618202224Id12141618202224

-0.15--------------------------------------------------------------'

-0.15

(二.075

&

W

)

K-0.35

囹

君--0.7MPa

豺-M-0.7MPa-0.45

---0.8MPa

---0.8MPa

-0.45T-0.9MPa

T-0,9MPa-----l.OMPa

-----l.OMPa-0.55

-0.55

(f)下基层模量为2023Mpa

(e)下基层模量为1500Mpa

图6.2夹层构造面层层底弯拉应力

(a)下基层刚度500MPa时不一样荷载下面层层底弯(b)下基层刚度变化时面层层底弯拉应力变化状况

拉应力变化状况注：1——P=0.7MPa,VV=15.4%；

注：1——W=15.4%；2—\V=23.4%2——P=I.OMPa、W=23.4%

图6.3夹层构造面层层底弯拉应力柱状图

图6.2、6.3为夹层构造中面层层底弯拉应力随含水量变化时H勺变化规律，由图表明，①

面层层底受压应力作用，压应力值随含水量的增大而略有噌长，如下基层刚度500Mpa、荷载

为0.7MPa时，卬=23.4%时的压应力值约为卬=15.4%时的1.08倍；②面层层底压应力值

随下基层刚度的提高而略微减小，但差异不大，如荷载为LOMPa、卬=23.4%时，下基层刚

度为2023MPa时的面层层底压应力值约为下基层刚度为500MPa时口勺0.96倍1

(2)夹层构造上基层层底弯拉应力

&

(

B

。d

08w

07

06-R

05回

归

0.。04

豺

a

10

(a)下基层模量为500Mpa(b)下基层模量为700Mpa

-*-0.7MPa-*-0.8MPa

Q-*-0.9MPa------I.OMPa

d

s

-R

道

利

如

o.oi-----1-----------*-----1-----1-----1-----'-0.001

1012141618202224

1012141618202224

含水量（%）含水量（%）

（c）下基层模量为lOOOMpa(d)下基层模量为1300Mpa

0.03

—*-0.7MPa--0.8MPa—0.7MPa—*-0.8MPa

0.025

-0.9MPa------I.OMPa—O.OMPa—IOMPa

?

0.02!0.015

0.005

0.01

-0.005Ip12141618202224

0.00

-0.015

I）121416182022一24

-0.025

■0.01人

含水量（”）含水量（%）

(e)下基层模显为1500Mpa(f)下基层模量为2023Mpa

图6.4夹层构造上基层层底弯拉应力

(a)下基层刚度500MPa时不一样荷载下上基层层底(b)下基层刚度变化时上基层层底弯拉应力变化状况

弯拉应力变化状况注：1--P=0.7MPa、卬=15.4%；

注：1——W=15.4%：2——W=23.4%2——P=I.OMPa、W=23.4%

图6.5夹层构造上基层层底弯拉应力柱状图

由图6.4、6.5可知，上基层作为应力控制层层底弯拉应力在不一样条件卜的变化规律体

现为：①通过设置柔性级配碎石层，该层层底弯拉应力明显不大于半刚性路面构造基层层底

弯拉应力。②该层层底弯拉应力与含水量的关系也有所减少，如下基层刚度500MPa,荷载为

0.7MPa时，卬=23.4%时的基层层底弯拉应力约为卬=15.4%时日勺1.17倍，而在半皿性路

面构造中前者为后者日勺1.25倍。③夹层路面构造应对重载交通的能力明显增强，如P=l.GMPa,

w=15.4%时的上基层层底弯拉应力为P=0.7MPa时日勺1.3倍，而在半刚性路面构造中前者为

后者日勺3.2倍。④上基层层底弯拉应力随下基层刚度的提高而减小，甚至在较大日勺轮载作用

下由底部受拉变化为受压，减少了上基层破坏的概率，提高了道路U勺使用性能，如荷载为

l.OMPa,卬=23.4%时，下基层刚度为1500MPa时口勺上基层层底即为压应力。

在上述荷载范围内，上基层层底穹拉应力均低于基层容许拉力值(0.26Mpa)而未发生构

造破坏。

(3)夹层构造下基层层底弯拉应力

7

d

s

)

《

恒

年

r

1012141618202224

含水量(%)含水量（为）

(a)下基层模量为500Mpa(b)下基层模量为700Mpa

Q

d

w

)

K*

同

囹

料w

r

到

1012141618202224

含水量(%)含水量（%）

(c)卜基层模量为l(X)0Mpa(d)卜基层模显为1300Mpa

-*-0.7MPa

-«-0.8MPa

e-*-0.9MPa

d

s

)-----I.OMPa

K

回

笈

豺

10121416182022241012141618202224

含水量（%）含水量（%）

(e)下基层模量为1500Mpa（f）下基层模量为2023Mpa

图6.6夹层构造中下基层层底弯拉应力

(a)下基层刚度500MPa时不一样荷载下下基层层底(b)下基层刚度变化时下基层层底弯拉应力变化状况

弯拉应力变化状况注：I——P=0.7MPa、VV=I5.4%：

注：1——VV=15.4%；2——IV=23.4%2——P=1.0MPa、W=23.4%

图6.7夹层构造下基层层底弯拉应力柱状图

由图6.6、6.7可知，下基层层底弯拉应力与基层模量、含水量及轮载日勺关系都非常明显,

重要体现为：①下基层层底弯拉应力值随含水量的增大呈近似线性关系增长，增长幅度较大,

如下基层刚度500MP<u荷载为0.7MPa时，卬=23.4%时的下基层层底弯拉应力约为

卬=15.4%时的L37倍。②下基层层底弯拉应力在超载作用下的增长幅度更为明显，如图6.7

中日勺(a)图，基层层底弯拉应力在P=1.0MPa时日勺值约为P=0.7MPa时日勺2.6倍。③下基层层底

弯拉应力随下基层刚度11勺提高而增大，如PE.OMPa、卬=23.4%时，下基层刚度为2023MPa

时H勺基层层底弯拉应力约为下基层刚度为500MPa时的12.06倍，且超过了基层容许拉应力

(0.26Mpa),下某层产牛构造性破坏。

综合分析以上数据，为了既能到达有助于延长上基层疲劳寿命，又能保护下基层欧J目时,

下基层模量不适宜取值过高，应控制在1500MPa以内。

6.4.2夹层构造疲劳寿命分析

（1）疲劳寿命计算

根据以上计算成果，根据公式（4.2）计算夹层构造中上下基层疲劳寿命如表6.2所示。

表£.2不一样含水量时构造层疲劳寿命表格

①E=500MPa

上基层

轮压P含水量（%）

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.72.920E+142.180E+141.600E+141.230E+141.050E+14

0.81.110E+147.210E+134.560E+133.1OOE+132.450E+13

0.95J2OE+132.840E+131.520E+I38.930E+I36.500E+I2

1.05.55OE+132.390E+139.800E+124.570E+122.900E+12

下基层

轮压p含水量（％）

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.73.860E+131.610E+136.480E+123.010E+121.910E+12

().81.3IOE+123.660E+119.680E+I03.160E+101.6I0E+I0

0.93.210E105.710E+099.370E+082.040E+088.270E+07

1.01.540E+081.380E+071.080E+061.250E+053.460E+04

②E=700MPa

上基层

轮压p含水量（％）

(MPa)15.417.419.421.423.4

().78.880E+147.260E+I45.870E+I44.930E+144.440E+I4

0.85.440E+144.040E+142.960E+142.290E+141.950E+14

0.94.270E+142.840E+141.860E+141.300E+141.050E+14

1.01.000E+155.600E+143.050E+141.830E+141.360E+14

下基层

轮压P含水量（给

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.74.870E+I21.840E+126.720E+I12.890E+111.750E+11

0.86.820E+101.660E+103.810E+091.100E+095.250E+08

0.96.420E+089.470E+071.270E+072.350E+068.570E+05

1.07.690E+055.190E+043.060E+032.700E+026.640E+01

(3)E=10()0MPa

上基层

轮压p含水量（给

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.72.620E+152.330E+152.070E+151.880E+151.780E+15

0.82.570E+152.170E+151.820E+151.580E+151.460E+15

0.93.400E+152.690E+152.120E+15I.750E+151.750E+15

1.01.710E+161.230E+168.720E+156.6I0E+155.630E+15

下基层

轮压p含水量（%）

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.74.070E+111.390E+114.610E+101.820E+101.050E+10

().81.990E+094.170E+088.160E+072.090E+079.3I0E+06

0.95.890E+067.090E+057.770E+041.2I0E+044.000E+03

1.01.34OE+O36.730E+012.950E+005.5IOE-O34.330E-02

④E=1300MPa

上基层

轮压p含水量（％）

(MPa)15.417.419.421.423.4

().75.340E+155.020E+154.730E+I54.530E+I54.420E+I5

0.87.160E+156.530E+155.990E+155.6I0E+155.4I0E+15

0.91.340E+I61.180E+161.040E+169.540E+159.090E+15

1.01.120E+179.370E+167.910E+166.940E+166.470E+16

F基层

轮压p含水量（%）

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.75.280E+101.680E+105.12OE+O91.910E+091.070E+09

0.81.100E+082.040E+073.580E+068.450E+053.570E+05

0.91.260E+051.290E+041.210E+031.660E+025.070E+01

1.07.180E+000000

⑤E=15(H)MPa

上基层

轮压P含水量（％）

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.77.6OOE+157.350E+157.120E+156.970E+156.900E+15

0.81.190E+161.130E+161.080E+161.050E+161.030E+16

0.92.640E+162.460E+162.300H+162.2I0E+162.170E+16

1.02.870E+162.590E+172.360E+I72.230E+172.160E+I7

下基层

轮压p含水量（％）

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.71.590E+104.850E+091.420E+095.110E+082.780E+08

().81.980E+0?3.480E+065.720E+051.280E+055.490E+05

0.91.290E+041.220E+031.050E+021.33OE+O13.400E-06

1.000000

@E=2023MPa

上基层

轮压p含水量（％）

(MPa)15.417.419.421.423.4

0.7L430E+161.450E+161.470E+161.500E+161.530E+16

0.82.970E+163.010E+163.100E+163.190E+I63.270E+I6

0.98.980E+169.160E+169.490E+169.930E+161.020E+17

1.01.550E+181.600E+181.680E+181.790E+181.860E+18

下基层

轮压p含水量（%）

(MPa)15.417.419.421.423.4

().71.13OE+O93.140E+088.500E+072.850E+071.490E+7

0.84.540E+056.980E+041.0I0E+O42.040E+037.830E+02

0.98.690E+016.800E+00000

1.000000

（2）上基层疲劳寿命变化规律

(a)0.7MPa时不一样含水量下上基层疲劳寿命变化状

(b)不一样荷载时上基层疲劳寿命变化状况

况

注：I——下基层刚度500Mpa、IV=15.4%；

注：1——下基层刚度500MPa；

2——下基层刚度2023MPa、W=23.4%

2——下基层刚度1500MPa：

3一—下基层刚度2023MPa

图6.8上基层疲劳寿命柱状图

图6.8表明，①轮载相似时，上基层疲劳寿命伴随下基层刚度的提高而明显提高，疲劳寿

命值如表6.2所示，如荷载为0.7MPa、卬=15.4%时，下基层刚度为2023MPa时廿勺上基层

疲劳寿命为下基层刚度为500MPa时口勺48.97倍；②下基层刚度低于1000MPa时，上基层疲

劳寿命伴随荷载的增大而明显减少；下基层刚度高于lOOOMPa时，上基层疲劳寿命伴随荷载

的增人而有所提高。

(3)下基层疲劳寿命变化规律

□w=l5.4%□0.7Mpa

Hw=l9.4%□0.8Mpa

■0.9Mpa

□w=23.4%□I.OMpa

(a)0.7MPa时不一样含水量下下基层疲劳寿命变化状

(b)不-一样份我时下基层疲劳寿命变化状况

况

注：I——下基层刚度500MPa、漳=15.4%；

注：I一一下基层刚度5OOMPZ；

2一—下基层刚度2023MPa、卬=23.4%

2——下基层刚度15OOMPa；

3——下基层刚度2023MPU

图6.9下基层疲劳寿命柱状图

图6.9表明，①轮载相似时，下基层疲劳寿命伴随「基层刚度B勺提高而明显减少，如荷载

为0.7MPa、印=15.4%时,下基层刚度为2023MPa时H勺下基层疲劳寿命为下基层刚度5()()MPa

时的)2.93X10-5倍；②下基层疲劳寿命伴随荷载日勺增大而明显减少，下基层刚度500MPa、

iv=15.4%时，荷我为1.0MPa时日勺下基层疲劳寿命约为荷载为1.0MPa时口勺4.00X104倍。

(4)结论

①夹层构造中由于设置了柔性级配碎石层，有效调整了应力分布状态，对位于其上的上

基层受力非常有利，不仅明显减小了层底拉应力值，同步在应对路基强度衰减、重载交通等

方面具有非常明显的长处。

②通过调整下基层模量，发现下基层模量越高，对面层及上基层受力越有利，但会导致

下基层拉应力过大。因此，综合考虑上基层受力状况，提出下基层模量不适宜获得过高，可

介于1000〜1500MPa。

6.5基于不均匀沉降条件下夹层构造应力分析

6.5.1路基横向不均匀沉降对夹层路面构造受力特性的影响

计算模型及位移荷载日勺施加方式同第五章。

(1)夹层构造面层层底弯拉应力变化规律

面层层底弯拉应力如图6.12所示。

X坐标(m)X坐标(m)

24681012

11111to

Q6j—-------------------

C一

Ie

Sd

ss

4

)-、\一_12cm)

-OQ.

nsR

a6

•

s年

-O.

20cin前

8

・

-I

(a)下基层模量500MPa(b)下基层模量l500MPa

oX坐标(m)

24681012

0r

(•21

U5cm

dA

w4

-S

)A

-Rm6

-12cm

wO.

到O.8

-0.A

20cin

(c)下基层模量2O23MPa

图6.12面层层底弯拉应力

注：5cm、12cm、20cm指横向最大不均匀沉降差

如图6.12所示，①面层层底受压应力作用，且压应力值随横向最大不均匀沉降差的增大

而明显增大，如下基层模量为500Mpa时，见下表：

横向最大不均匀沉降差(cm)面层层底最大压应力(MPa)

50.712

120.413

200.688

②压应力值伴随下基层刚度日勺提高而增大。

(2)夹层构造上基层层底弯拉应力变化规律

0.20.08

20cin

Q

d

-

m2

2C)

K

a

年

前

024681012

-0.05LX坐标:m)

(a)下基层模量500MPa(b)下基层模量l500MPa

X坐标(m)

(c)下基层模量2O23MPa

图6.13上基层层底弯拉应力

注：5cm、12cm、20cm指横向最大不均匀沉降差

如图6.13所示，①通过设置级配碎石层，上基层作为应力控制层，其弯拉应力较半刚性

构造基层层底弯拉应力明显偏小；②各位置上基层层底弯拉应力值随横向最大不均匀沉降差

於J增大而明显增大，如下基层模量为500MPa、距路堤中心6nl处，3a=20cni时的上基层层底

弯拉应力值约为63x=5cm时日勺4.00倍；③上基层层底弯拉应力随下基层模量的提高而减小，

当下基层模量为2023MPa时，上基层底部受拉变为受压，将明显减少上基层破坏的概率，延

长道路口勺使用寿命

上基层层底弯拉应力均低于容许拉力值(0.26Mpa)故未发生构造破坏。

(3)夹层构造下基层层底弯拉应力变化规律

c

d

s

)

K

囹

珏

钞

(a)下基层刚度500MPa(b)下基层刚度l500MPa

(c)下基层刚度2O23MPa

图6.14下基层层底弯拉应力

注：5cm、12cm、20cm指横向最大不均匀沉降差

图6.14所示，①通过设置级配碎石层，下基层层底弯拉应力较半刚性构造基层层底弯拉

应力明显偏小；②各位置下基层层底弯拉应力值随横向最大不均匀沉降差H勺增大而明显增大,

如下基层模量为500MPa、距路堤中心6m处，6max=20cm时的下基层层底弯拉应力值约为3gx

=5cm时的4.00倍；③在下甚层刚度不变，横向最大沉降差一定期，从路堤中心到两端，下基

层层底弯拉应力分布呈抛物线规律增长，旦增长幅度较大，如下基层刚度为500MPa、3max=5cm

时，距路堤中心10m处的下基层层底弯拉应力值约为距路堤中心2m处W、J3.74倍，这表明，

虽然横向沉降不是非常严重，路面构造仍然也许发生破坏：且临近边坡的路基轻易先被破坏。

故横向最大沉降差不适宜超过5cm,否则下基层层底弯拉应力超过了容许拉应力(0.26

Mpa),轻易发生产生破坏，但由于存在级配碎石夹层，因此虽然下基层产生裂健，也不会反

射到上基层中。

6.5.2纵向不均匀沉降对夹层构造受力特性的影响

(1)上基层层底弯拉应力变化规律

上基层层底弯拉应力变化规律如图6.15所示。

(

日

Q工

C

J)

S

)K

K退

-0.003

W堂

W窗

到0.006

-0.009

(a)工况一(b)工况二

0.0012

0.0006

d«

w

)

-0.0012J-0.003-

(C)工况三(d)工况四

o3

os.

o2

«

do.

工

)-O.

o1

0

;l500MPa

25456585