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澳大利亚路面设计规范.doc
文档介绍:
第一篇澳大利亚路面设计规范第一章简介1.1应用范围(1)无结合料粒料的柔性路面;(2)有一层或多层的半刚性材料的柔性路面;(3)刚性路面;(4)柔性路面加铺设计;(5)适用于主要由荷载引起破坏的路面,由环境因素引起的路面破坏应另外考虑;(6)路面施工水平一般的情况;(7)未加表面层的材料不适应;(8)不含刚性路面沥青加铺层;本规范内容包括:路基评价、路面材料评价、交通荷载分析和结构设计等。本规范建议作为设计指南使用,而不是作为一种强制性的标准或限制。1.2本规范用途(1)常规道路交通条件下的柔性路面设计,或专门荷载条件的柔性路面设计;(2)使用者根据自己的需要按特定条件做出设计图表;(3)柔性路面加铺设计;(4)刚性路面设计附录A给出了本规范术语,下一章给出了路面设计系统及组成元件。第二章路面设计系统2.1概述路面设计目的:确定最经济的路面组成及厚度,满足预计交通荷载行驶,具有相应的服务水平。设计者应充分了解材料、交通、当地环境及相互作用,能预测任何路面结构组合的性能,并了解所设计道路应有的服务水平。路面设计的复杂与简单取决于模型简化程度与设计资料的充分性。本规范包含两套设计系统(1)新建路面设计;(2)柔性路面加铺层设计。但它们的基本理论与其它工程设计是相类似的。2.2新路面设计设计框架见图1.2.1,可能有些因素被忽略或有些因素与其他因素合并考虑,但本图简单轻便地示出了输入变量、分析方法与决定设计方案之间的关系。图1.2.1设计框架图2.2.1输入变量(1)设计交通量轴载数、轴载分布、荷载值与轮胎压力;除考虑目前交通量外,设计期内轴载数量与组成的变化也应充分考虑。(2)路基与路面材料设计者应具有知识:·用来表征承载能力的强度与刚度参数;·温度、湿度、时间与破坏累积对参数的影响;·路面破坏方式与荷载(应力或应变)对路面损坏作用的量化(见表1.2.1)。·破坏准则,路面损坏发生时的极限应变或极限应力。表1.2.1柔性路面损失模式损坏模式可能原因受影响的材料车辙材料压实与推挤除半刚性材料外的所有材料开裂特重荷载(一次)常规荷载多次温度升降往复收缩沥青半刚性材料不平整度密实度变化材料特性所有材料其中某些知识应用于设计过程中的理论计算,如弹性模量,用于计算荷载路面应力与应变。破坏准则用于确定路面发生破坏的条件。目前出现了一些用于分析不平整度的模型(考虑材料性质差异,层厚等)可见第8章。对于沥青砂砾或水泥砂砾,其破坏准则较复杂(P22)。详见第5、6章。(3)环境因素可以测量由温度、湿度改变所引起的材料特性变化,设计中用的参数应考虑使用期内的水、温度状况。由于实际情况复杂多变,一般将某种不利环境特征化,作为设计中的使用参数。环境因素对材料的影响程度与材料有关,与交通荷载分布也有关。详见第4章。(4)施工与养护因素施工与养护(次于施工)对路面结构选型也有影响,施工水平(压实度、养生、摊铺设备类型和排水状况)也有关。详见第3章。2.2.2初始路面结构选择在设计时要先初拟一个路面结构。其确定应基于经验判断或一个简单的设计程序,设计人员应考虑本地区的路面结构使用经验与设计实际任务。如果一个简单的设计程序认为是足够的,则设计任务完成,无需进行以下步骤,因为接下来的设计工作(分析,损坏预测和设计修正)应谨慎使用。第八章给出了某些设计参数条件下的设计图表,如果设计任务中的参数与图表的不同,则可根据最近似的参数初选路面结构,然后再分析,得到一个更合适的路面结构。2.2.3结构分析目的是计算拟定路面结构中的临界应力或应变。在结构分析中,一般将路面结构处理为层状体系,每层处理为弹性或粘弹性,均质或有变化,目的是理论分析与实际准则的统一。荷载类型可从单个垂直均布荷载,到多个任意方向和非均布荷载,荷载值与车辆速度有关。必须注意的是,本分析方法对所输入数据有一定范围限制。本规范的分析方法与目前澳大利亚(AustralianMemberAuthorities)所存在的路面材料与路面性能的认识程度相一致,本规范方法所得设计结果与目前经验相一致。详见第8章。2.2.4损坏预测路面分析结果用于估计路面使用寿命,大多数路面或路基破坏准则是一个公式(应力水平或应变水平,与达到路面或材料破坏极限时的重复作用次数)。路面由多种材料构成,每种材料破坏形式是不同的,如对于粒料类沥青路面,其寿命期取决于永久变形(第一次)超限。但有一种特例是半刚性基层材料,尽管半刚性基层一般较早地出现裂缝,但承载能力还是足够的,这类路面破坏通常是取决于其上的结构层的破坏。如果路面只承受同样的荷载,则疲劳寿命很容易计算,即从极限应力(应变)—重复作用关系就可以得到。但实际远非如此,如荷载类型、大小等变化,因此疲劳寿命计算很复杂,一般有两种方法处理:一是等效换算(等效指相同的路面损坏程度),等效方法可以 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.