影响路面稳定性的因素 |
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路面的厚度取决于许多变量,但从经验来看,以下因素在很大程度上影响着路面的性能。
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1.交通因素:在路面设计中,交通是最重要的因素。关键因素包括接触压力、车轮载荷、轴结构、移动载荷、载荷和载荷重复。 接触压力:轮胎压力是一个重要的因素,它决定了车轮与路面之间的接触面积和接触压力。即使接触面积的形状是椭圆的,为了简单的分析,通常考虑圆形区域。 轮载荷:下一个重要因素是车轮荷载,它决定了确保路基土不破坏所需路面的深度。车轮结构影响路面内的应力分布和挠度。许多商用车都有双后轮,确保接触压力在一定范围内。通常的做法是将双轮载荷转换为等效的单轮载荷,从而使分析更简单。 轴配置:引入多轴,进一步提高了商用车的承载能力。 移动负载:如果车辆以爬行速度行驶,对路面的损坏要大得多。许多研究表明,当速度从2公里/小时增加到24公里/小时时,应力和挠度降低了40%。 重复加载:交通对路面的影响不仅取决于车轮荷载的大小,而且还取决于荷载施加的频率。每次加载应用都会引起一定的变形,而总变形就是这些变形的总和。虽然单轴荷载作用下的路面变形很小,但荷载重复次数的累积效应显著。因此,现代设计是以总轴重为标准(通常为80kn单轴) 2.土壤因素:路面基础下的土很少是均匀的。它的性质可能会发生很大的变化。为了预测土壤在不同条件下的行为,进行某些试验是必要的。土体强度随土体类型、容重、含水率、渗透性、内部结构等因素而变化。它还取决于对土壤施加荷载的方法。 我们知道,土壤强度随密度的增加和含水量的减少而增加。由于土的弹性特性很低,在柔性路面设计中,路基的支撑力是非常重要的因素。综合强度和抗拉强度对于评价路基的承载能力并不是很重要。为了确定路基的支撑力,一般要确定以下所有土的特性。
3.环境因素:环境因素影响路面材料的性能并引起各种损害。影响路面的环境因素是两种类型,温度和降水,下面讨论它们: 温度温度对沥青路面和混凝土路面的影响是不同的。温度影响沥青层的弹性模量,同时引起混凝土板的卷曲。在刚性路面中,由于板顶、板底温度的差异,产生温度应力或摩擦应力。而在柔性路面中,沥青混凝土的动模量随温度而变化。冻胀引起不同的沉降和路面平整度。霜冻最不利的影响发生在春季破冰期,此时冰雪融化,路基处于饱和状态。 降水雨雪降水影响着路基地表水的入渗量和地下水位的深度。排水不良可能会导致剪切强度不足、抽水、失去支撑等 |