《路基路面工程 教学课件 ppt 作者 郭兰英 主编 朱红兵 董连成 副主编第十一章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路基路面工程 教学课件 ppt 作者 郭兰英 主编 朱红兵 董连成 副主编第十一章（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11 行车荷载、环境因素 11-1行车荷载,本节重点,标准轴载、交通分析,11行车荷载、环境因素,11-1行车荷载 一、车辆的种类 道路上行驶的车辆主要分为客车与货车两大类。,客车：小客车、中客车、大客车； 货车：整车、牵引式半挂车、牵引式挂车。 汽车的总重量通过车轴和车轮传递给路面，所以路面结构设计主要以轴重作为荷载标准。,路面设计参照的车型标准,1)确定路面厚度时的影响荷载 在道路上行驶的多种车辆的组合中，重型货车与大客车起决定作用。 2) 在考虑路面表面特性要求时，如平整性、抗滑性等，以小汽车为主要对象。,二、汽车的轴型,无论是客车还是货车，车身的全部重力都通过车轴的轮子传给路面，因此，
2、对于路面结构设计而言，更加重视汽车的轴重。 荷载标准:以轴重作为荷载标准。 我国公路与城市道路路面设计规范均以100kN作为设计标准轴重。目前我国公路上行使的车辆，后轴轴载一般在60130kN范围内。 汽车货运朝大型重载方向发展，货车的总重量有增加趋势，超载运输问题在我国日益突出。,三、汽车对道路的静态压力 汽车对道路的作用分停驻状态、行驶状态,1静态压力时影响垂直压力P大小的因素： （1）汽车轮胎内压力Pi （2）轮胎的刚度和轮胎与路面接触形状 轮胎的新旧程度、轮胎的花纹。 （3）轮载的大小,2.轮迹、当量园及其计算 1)分布荷载p=700kPa 2)当量圆定义：用等值得圆形面积代替椭圆面积
3、。 3) 当量圆的半径按式 （11-1）计算。 4)标准轴载:BZZ100的设计参数： 轮载P1004kN，p=700kPa，双圆均布荷载的当量 圆直径为：0.213m。,3.车轮荷载计算图式,1）单园荷载图式 2）双园荷载图式,四运动车辆对道路的动态影响,1.力种类：垂直力P，水平力Q，振动力，冲击力 1）行驶 P 、Q=（0.20.3）P、冲击力 2）制动P、Q=（0.750.8）P 、冲击力 3）转向P 、Q 2.分析各种力的影响 1）水泥混凝土路面设计中 2）在柔性路面设计中,五交通分析,1. 交通量：一定的时间内车辆通过某一道路横断面的往返数量。 2. 平均日交通量： 设计初始的平均
4、日交通量Nt通过调查而得 3.交通辆的增长率。 4.远景交通量： 5. 累积交通量Ne：路面结构设计年限内的总交通量,（辆日）,六.轮迹横向分布,图2-7 分车道单向行驶时轮迹 横向分布频率曲线,轮迹横向分布频率的影响因素： 交通量、交通组成、车道宽度、交通管理规则等。 在路面结构设计中，用横向分布系数来反映轮迹横向分布频率的影响。,2）水泥混凝土路面设计时参考16-6,沥青路面设计时的车道分布系数表,1）沥青路面设计时参考下表,11-2 环境因素对路面的影响,一、湿度对路面的影响 （一）路基湿度对路面的影响 路基路面结构直接暴露在大气之中，直接承受自然因素的影响。湿度是影响路基路面结构稳定性
5、的最重要的自然因素之一，路基路面结构的湿度状况随自然环境的变化而变化，这些变化使路基路面体系的性质与状态也发生相应变化。 如图11-10所示，则表示了路基回弹模量随湿度的增加而急剧下降的情况。,图11-10 湿度与路基刚度,周围环境条件如相对湿度对混凝土的浇筑、压实、饰面以及长期路用性能影响较大。湿度条件对早期混凝土质量如工作性、早期强度和塑性收缩以及长期性能如强度、体积稳定性和耐久性的影响不可忽视。在总结湿度条件对混凝土早期、长期质量影响的基础上，认为路面混凝土浇筑时控制其湿度对路面的长期性能至关重要。对目前通常采用的控制混凝土浇筑时湿度的措施有改善配合比、降低混凝土组分温度和合理的养护洒水
6、等措施。,（二）水泥混凝土面层湿度状况分析,（三）冰冻与冻融对路面的影响 在我国华北、东北和西北季节性冰冻地区，这些地区的路基在冬季冰冻过程中，在负温度坡差的作用下，将出现水分积聚的现象。当气温下降到0以下时，路基路面结构内温度将随之由上而下地逐渐下降到0以下。在负温区内，自由水、毛细水及弱结合水随温度的降低而冻结，减薄了土颗粒周围的自由水膜，增加了土的吸湿能力，并促使水分由高温处向低温处移动，以补充低温处失去的水分。,冻胀和翻浆现象的出现与土质条件、水文条件、气候条件及行车和养护条件有关系。对于渗透性较高的砂土和渗透性极低的黏性土，由于其不易积聚水分，故不易发生冻胀和翻浆现象。而粉性土和极细
7、砂则由于其毛细活动剧烈，因此极易发生冰胀和翻浆。,二 、温度对路面的影响,大气温度在一年四季和每昼夜内均发生周期性的变化，受大气直接影响的路面温度也相应地产生周期性变化。,由图看出：路表温度变化规律与大气温度变化大致相同，但由于路面吸收了太阳辐射热的缘故，在一日之间气温最高时也即太阳辐射热最强烈时，此时路表面温度要高出气温许多。特别是沥青路面，由于其吸热量高，温度升高的幅度超出水泥混凝土路面。,面层结构内不同深度处的温度同样随气温的变化而呈周期性变化，但其变化幅度随深度的增加而减小，峰值也随深度的增加而越来越滞后。,图11-11沥青面层温度日变化曲线 图11-12水泥混凝土面层温度日变化曲线,图11-15沥青面层内月平均变化曲线,
