重载交通沥青路面结构设计的理论与工程应用
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摘要
车辆超载是一个普遍存在的问题，所谓超载就是车辆载重超过了规定的额定限值。车辆超载对道路路面的正常使用具有很大影响，是道路路面使用初期产生严重破坏的主要原因。因此，在路面设计中必须考虑超载、重载交通的影响。
本文以周口地区沥青路面为研究对象，以现行《公路沥青路面设计规范》为依据，从路面使用性能和交通特征的调查入手，从疲劳特性和极限强度出发分析了路面早期破损的原因，全面系统地进行了交通参数的分析，提出了当量轴次增长率、季节修正系数和超载系数的概念和方法，并提出了重载交通的轴载换算方法。在此基础上，针对超载、重载交通从结构组合设计、结构厚度计算(包括疲劳强度标准和极限强度标准)等方面提出了适宜的沥青路面结构设计方法，并结合工程实测，说明了结构层厚度计算的具体步骤，最后通过试验路验证本文提出的设计方法。理论与实践均表明，本文提出的路面结构型式合理、设计方法可靠，能适应目前重载、超载交通的状况，具有较高理论与实用价值。
Truck overloading, namely load of truck surpassing the regulating rated load, is a common existhing question.lt also is a mainly destruction reason and has large influence on the right use of the pavement. So it must be considered in pavement design.
This paper, regarding the asphalt pavement in the Zhoukou region as the study object, according to the prevalent norms (specifications for design of highway asphalt pavement), with the beginning of the pavement performance and the transportation investigation, totally and systematically analyzes the traffic parameters and the destroying reason of pavement at the early stage in the point of fatigue property and limit strength, gives the concepts and methods of the growth rate of equivalent axle load action time, seasonal modification factor and overload factor, proposes the method of axle load conversion on the condition of heavy loading.On this basis, it proposes the design method adapting to asphalt pavement construction, explains the steps of thickness computation of construction with the combination of engineering example, finally verifies thedesign method in the paper by test road.Theory and practice both prove that the reasonability of pavement structure style and the reliability of design method in the
paper can adapt to the present heavy loading and overloading traffic conditions, have highly theoretical and practical value.
本文以周口地区沥青路面为研究对象，以现行《公路沥青路面设计规范》为依据，从路面使用性能和交通特征的调查入手，从疲劳特性和极限强度出发分析了路面早期破损的原因，全面系统地进行了交通参数的分析，提出了当量轴次增长率、季节修正系数和超载系数的概念和方法，并提出了重载交通的轴载换算方法。在此基础上，针对超载、重载交通从结构组合设计、结构厚度计算(包括疲劳强度标准和极限强度标准)等方面提出了适宜的沥青路面结构设计方法，并结合工程实测，说明了结构层厚度计算的具体步骤，最后通过试验路验证本文提出的设计方法。理论与实践均表明，本文提出的路面结构型式合理、设计方法可靠，能适应目前重载、超载交通的状况，具有较高理论与实用价值。
Truck overloading, namely load of truck surpassing the regulating rated load, is a common existhing question.lt also is a mainly destruction reason and has large influence on the right use of the pavement. So it must be considered in pavement design.
This paper, regarding the asphalt pavement in the Zhoukou region as the study object, according to the prevalent norms (specifications for design of highway asphalt pavement), with the beginning of the pavement performance and the transportation investigation, totally and systematically analyzes the traffic parameters and the destroying reason of pavement at the early stage in the point of fatigue property and limit strength, gives the concepts and methods of the growth rate of equivalent axle load action time, seasonal modification factor and overload factor, proposes the method of axle load conversion on the condition of heavy loading.On this basis, it proposes the design method adapting to asphalt pavement construction, explains the steps of thickness computation of construction with the combination of engineering example, finally verifies thedesign method in the paper by test road.Theory and practice both prove that the reasonability of pavement structure style and the reliability of design method in the
paper can adapt to the present heavy loading and overloading traffic conditions, have highly theoretical and practical value.
引文
1．中华人民共和国行业标准．公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)．人民交通出版社，1996．
2．中华人民共和国行业标准．公路路面基层施工技术规范(JTJ034-93)．人民交通出版社，1993．
3．中华人民共和国行业标准．公路工程沥青与沥青混合料试验规程(JTJ052-93)．人民交通出版社，1993．
4．中华人民共和国行业标准．公路沥青路面施工技术规范(JTJ052-94)．人民交通出版社，1994．
5．中华人民共和国行业标准．公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ057-94)．人民交通出版社，1994．
6．中华人民共和国行业标准．公路路基设计规范(JTJ013-95)．人民交通出版社，1996．
7．中华人民共和国行业标准．公路路基路面现场测试规程(JTJ059-95)．人民交通出版社，1995．
8．中华人民共和国行业标准．公路养护技术规范(JTJ073-96)．人民交通出版社，1997．
9．国家标准．厂矿道路设计规范(GBJ22-87)．中国计划出版社，1990．
10．E·J·约德等著、陈炳麟等译．路面设计原理．人民交通出版社，1983．
11．朱照宏等．路面力学计算．人民交通出版社，1985．
12．方福森．路面工程(第二版)．人民交通出版社，1986．
13．沙庆林．高等级道路半刚性路面．中国建筑工业出版社。1993．
14．山西省交通科学研究所．重交通沥青路面结构研究报告．1989．
15．国家“八五”重点科技攻关项目(84-403-02-02)．高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构的研究报告．1995．
16．交通部公路规划设计院．沥青路面设计指标与参数的研究总报告．1995．
17．朱照宏等．柔性路面设计理论和方法．同济大学出版社，1987．
18．林绣贤．柔性路面结构设计方法．人民交通出版社，1988．
19．张登良．沥青与沥青混合料．人民交通出版社，1993．
20．叶国铮．柔性路面疲劳与优化设计．人民交通出版社，1989．
21．黄勇．重交通沥青路面结构设计总体设想和方法．华东公路，1992．
22．谭权．重载道路沥青路面设计方法研究．西安公路交通大学硕士论文，1997．
23. Sameh Zaghloul and Thomas D. White. Load Equuvialency Factors for Asphalt Pavements. ASPHALT PAVING TECHNOLOGY, 1994, Vol. 63.
24. F.Chowdhury and R.A.Rallings. Asurvey of truck tyre pressures in Tasmania. ROAD TRANSPORT RESEACH. Vol.3 No.3, 1994.
25. Ramon Bonaquist. Effect of Load, Tire Pressure, and Tire Type on Flexible Pavement Response. PUBLIC ROADS. Vol. 52 No. 1.
26．Freddy L.Roberts 著．蔡喜棉译．高级柔性路面的设计方法．国外公路，1996，(2)．
27．王秉纲等．路面力学数值计算．人民交通出版社，1992．
28．程家驹等．国道观测交通量轴载换算系数的研究．华东公路，1990，(2)．
29．魏连雨等，超载对路面结构破坏的影响．第三届国际道路和机场路面技术大会论文集．人民交通出版社，1998．
30．倪富健等．汽车轴重与路面破坏的关系．重庆交通学院学报，1997，16(4)．
31．李巧茹等．超载车辆弯沉等效换算方法研究．重庆交通学院学报，1998，17(1)．
32．杨士炯．汽车严重超载损坏路面结构的调查．第三届国际道路和机场路面技术大会论文集．人民交通出版社，1998．
33．王选仓等．重载路面轴载换算方法研究．第三届国际道路和机场路面技术大会论文集．人民交通出版社，1998．
34．林绣贤．高等级沥青路面设计的轴载换算公式．华东公路，1993(5)．
35．黄勇．按疲劳等效原理确定重车轴载换算公式．公路，1993，(12)．
36. Emmanuel G, Fernando, David R. Lahr et al.Analysis of Ascle Loads and Axle Types for the Evaluation of Load Limit on Flexible Pavements. TRR. 1136
37. Guide for Design of Pavement Structures. American Association of Stale Highway and Transportation Officials, Washington, D. C. 1986.
38. J. Mohammadi, et al. Statistical evaluation of truck Overloads. J. Transp. Eng, Vol. 118, 1992.
39．武移风等．超载对路面的影响分析．中国公路学会．1993年会论文集，1993．
40．沙庆林．多碎石沥青混凝土．公路，1997，(11)．
41．张超等．粉土基层稳定机理的研究．西安公路学院学报，1993，13(3)．
42．黄卫等．南京机场高速公路半刚性基层特性研究．“省门第一路”建设论文集．人民交通出版社，1998．
43．澳大利亚公路学会编，北京中通公路桥梁工程咨询发展有限公司译．公路路面结构设计指南．1995．
44．河南省公路局．河南省交通量预测资料(1990～1997年)．
45．交通部工管司．交调汽车分类图．1992．
2．中华人民共和国行业标准．公路路面基层施工技术规范(JTJ034-93)．人民交通出版社，1993．
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35．黄勇．按疲劳等效原理确定重车轴载换算公式．公路，1993，(12)．
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42．黄卫等．南京机场高速公路半刚性基层特性研究．“省门第一路”建设论文集．人民交通出版社，1998．
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44．河南省公路局．河南省交通量预测资料(1990～1997年)．
45．交通部工管司．交调汽车分类图．1992．