鋪面復(fù)習(xí)材料

1、鋪面復(fù)習(xí)要點(diǎn)總結(jié)第一章 概述1、什么是鋪面，鋪面定義？鋪面是鋪筑在地表的土木結(jié)構(gòu)物，用以滿足載運(yùn)工具的地面行駛要求或堆載的地面堆放或停放要求。是改善地基結(jié)構(gòu)抗力和表面行駛特性的措施的總稱，是一種地基的淺表層加固措施，是鋪筑在路基上的、具有一定厚度的、供行人和車輛通行的單層或多層結(jié)構(gòu)物，具有承受荷載、抵抗磨耗、避免揚(yáng)塵、泥濘和保持路面平整抗滑的作用，包括道路路面、機(jī)場道面、堆場鋪面等，通常也稱為路面結(jié)構(gòu)或路面。2、典型路面橫斷面組成路面結(jié)構(gòu)：面層、基層、墊層、路基或路床路肩：路面結(jié)構(gòu)的外側(cè)部分，起到對中間路面結(jié)構(gòu)側(cè)向支撐和保護(hù)的作用，供車輛臨時停留。排水系統(tǒng)：路面排水，結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水3、路面結(jié)構(gòu)（

2、各結(jié)構(gòu)層作用和常用材料）一般是指車輛輪胎以下、路基頂部1.5m厚度及以上的結(jié)構(gòu)物；混凝土橋/鋼橋橋面板以上的結(jié)構(gòu)物。一般是一種多層結(jié)構(gòu)。4、面層直接承受行車荷載作用和外界環(huán)境作用，并為車輛提供舒適、安全的行駛表面。不僅起到了功能層的作用，而且一般具有擴(kuò)散荷載的作用。常用的面層有瀝青表面處治、瀝青貫入碎石、熱拌瀝青混合料瀝青路面、水泥路面、塊體路面、砂石路面、土路面、復(fù)合路面瀝青面層：上面層：磨耗層，應(yīng)具有優(yōu)良的表面特性（平整抗滑低噪聲）以及抵抗變形和開裂的能力（高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂能力、抗滑能力和表面構(gòu)造深度），對集料有嚴(yán)格要求；中面層：應(yīng)具有良好的抗變形能力(抗車轍能力和防水能力)，一般密室

3、不透水；下面層：應(yīng)具有優(yōu)良的抗彎拉疲勞開裂的能力，有時也應(yīng)具有一定的抗變形能力。交通量不大時，瀝青表面處置：層鋪式表處、拌合式表處；瀝青貫入式材料層。水泥混凝土面層：普通混凝土面層、連續(xù)配筋混凝土面層、鋼筋混凝土面層、鋼纖維混凝土面層、預(yù)應(yīng)力混凝土面層。強(qiáng)度高，能承受較重的車輛荷載，使用壽命長。塊體面層：平整度難以滿足高速行車的要求，但結(jié)構(gòu)承載力較高。當(dāng)塊體形狀整齊、平面尺寸精度較高且尺寸較小時可形成連鎖塊鋪面，否則為一般塊體路面。砂石路面：適用于輕交通土路面：5、基層承接面層擴(kuò)散下來的豎向力，并將其進(jìn)一步擴(kuò)散、傳遞到下面的結(jié)構(gòu)層。（1） 進(jìn)一步擴(kuò)散來自面層的荷載、減小土基和墊層所承受的豎向應(yīng)

4、力應(yīng)變（2） 減小面層與墊層或者路基之間的模量比，以減小面層底面彎拉應(yīng)力和彎拉應(yīng)變，延長面層疲勞壽命（3） 減緩?fù)粱痪鶆蜃冃位虿痪鶆騼雒泴γ鎸拥挠绊懀?） 為面層施工提供穩(wěn)定的行駛面和工作面，保證面層施工的平整度應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，足夠的水穩(wěn)定性、包括強(qiáng)度穩(wěn)定性、變形穩(wěn)定性和耐沖刷等?；鶎硬牧希簾o機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料：水泥穩(wěn)定碎石、二灰穩(wěn)定碎石、石灰土等；貧混凝土、碾壓混凝土；瀝青穩(wěn)定類材料：瀝青穩(wěn)定碎石、瀝青貫入碎石；無結(jié)合料粒料類材料：級配碎石、嵌鎖式碎石；碎石混合料，天然砂礫、片石塊石圓石等。基層模量過小容易造成面層底面彎拉疲勞開裂，過大會路面結(jié)構(gòu)頂面的剪切疲勞損壞。 6、墊層： （

5、改善基層、土基之間的模量過渡，承接并進(jìn)一步擴(kuò)散荷載，減小土基水溫狀況對面層、基層的不良作用，起到隔斷的作用改善土基的溫度和濕度狀況，保證土基的強(qiáng)度和變形穩(wěn)定性，并進(jìn)一步擴(kuò)散基層傳遞下來的荷載，以減小荷載引起的土基變形。所以，通常在季節(jié)性冰凍地區(qū)和土基水文狀況不良時設(shè)置。墊層材料：透水性隔溫性較好的材料：粗礫、砂礫、煤渣、礦渣整體性較好：低劑量水泥穩(wěn)定類材料， 低劑量石灰穩(wěn)定類，石灰粉煤灰穩(wěn)定土7、路基和路床 路基：應(yīng)具有足夠的整體穩(wěn)定性和抗變形能力，不出現(xiàn)過量的沉降。路床：水穩(wěn)定性和抗變形能力；土基：路面結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)；密實(shí)、均勻、水穩(wěn)定性好8、路面的剛度分類：柔性路面：基層是瀝青混凝土、級配

6、碎石碎石等剛度不大的材料半剛性路面：以水泥穩(wěn)定碎石、二灰穩(wěn)定碎石等剛度較大的材料作為基層的瀝青路面剛性路面：水泥混凝土路面9、鋪面結(jié)構(gòu)使用要求？功能性要求：全天候、舒適性（平穩(wěn)、低噪音）、安全性（足夠的抗滑能力） 路面設(shè)計(jì)的任務(wù)就是將路面平整度的惡化程度控制在一定的范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)性要求：承載能力要求（強(qiáng)度和剛度）、耐久性（結(jié)構(gòu)耐久性和材料耐久性）環(huán)境要求：噪聲、環(huán)保、景觀經(jīng)濟(jì)性要求：工程經(jīng)濟(jì)性、使用經(jīng)濟(jì)性10、鋪面工程的內(nèi)容？旨在研究如何經(jīng)濟(jì)地建設(shè)和維持能夠滿足使用要求鋪面結(jié)構(gòu)物，涉及鋪面工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測、維修和管理等。11、鋪面工程的特點(diǎn)？荷載的大量反復(fù)作用和疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；有損傷設(shè)

7、計(jì)和使用性能標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)的安全度很??；混合材料，復(fù)合結(jié)構(gòu)；變異性大，不確定因素多。第二章 車輛荷載1、車輛荷載作用特點(diǎn)： 車輛類型繁多、車輛速度變化、軸輪類型多樣、軸輪的重量不定。2、汽車的分類功能：客車（小中大）；貨車（輕、中、重、特重）拖掛形式：整車，組合車（牽引式半拖車、拖車）軸型：（單雙三聯(lián)軸）輪型：單雙輪3、軸載限：行駛車輛的最大軸重和總重，我國單軸100kN4、輪胎路面接觸壓力：輪載的大小、輪胎的充氣壓力、輪胎性質(zhì)有關(guān)5、接觸壓力與充氣壓力的關(guān)系：輪胎充氣內(nèi)壓力保持不變時，增加輪載，可使輪胎邊緣處的接觸壓力增加；而輪胎保持不變時，隨輪胎充氣內(nèi)壓力增大，輪胎中間部分的接觸壓力增加。6、

8、接觸面積：近似圓假設(shè)7、作用在輪胎上的荷載較小時，接觸面的性狀接近于圓形。隨著荷載增大，接觸面性狀變長。8、動荷載對鋪面的影響表現(xiàn)在荷載的瞬時性、荷載的動態(tài)變動和水平力三方面9、軸載譜：每一級別重量的軸數(shù)占總軸數(shù)的比例10、等效換算：標(biāo)準(zhǔn)軸載：單軸雙輪100kN , 原則：同一路面結(jié)構(gòu)在不同軸載作用下達(dá)到相同的疲勞損壞程度時，不同軸載的相應(yīng)作用次數(shù)被認(rèn)為是等效的。11、輪跡橫向分布系數(shù)：路面單位寬度上受到的作用次數(shù)同車道寬度范圍內(nèi)軸載作用總次數(shù)的比值12、Ne-設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個車道上標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)作用次數(shù)N1-初始年標(biāo)準(zhǔn)軸載的平均日作用次數(shù)13、變異系數(shù)的影響因素？行車速率（越高，變異越大）；鋪

9、面平整度（越不平整，變異系數(shù)越大）；車輛振動特性（減震性能越好，變異系數(shù)越?。﹦虞嗇d/靜輪載=沖擊系數(shù)第三章 路面結(jié)構(gòu)的溫度和濕度1、影響鋪面性質(zhì)的自然因素主要有溫度和濕度。其中溫度影響鋪面面層，濕度主要影響路基性能。2、外界環(huán)境因素的變化造成了土基和路面材料濕度和溫度的變化，進(jìn)而造成自身性能和抗力的不斷變化。隨著土基、路面材料性能和抗力的變化，路面結(jié)構(gòu)的性能和抗力也不斷變化。另一方面，由于路面結(jié)構(gòu)是由不同材料組成的多層結(jié)構(gòu)，溫度、濕度沿深度的變化也不均勻，不同材料在不同溫度、濕度下的不同脹縮及其相互約束，將在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部造成內(nèi)應(yīng)力，影響路面的長期使用性能，所以預(yù)估結(jié)構(gòu)的溫度和濕度狀況，對于路

10、面的分析和設(shè)計(jì)時十分重要的。3、決定鋪面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度狀況的因素，可分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素：環(huán)境的綜合作用；氣候條件，如太陽輻射、氣溫、風(fēng)速、降水量、蒸發(fā)量等。其中太陽輻射和氣溫決定鋪面溫度狀況的兩項(xiàng)最重要因素；內(nèi)部因素：結(jié)構(gòu)層材料的熱特性，傳導(dǎo)熱、熱容量和對輻射熱的吸收能力等。4、路面溫度場預(yù)估預(yù)估鋪面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度的方法有三種：經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法、理論分析法、有限元分析法5、路基濕度預(yù)估：地下水位相對高度法等第五章 路面材料的工程性能1、路面材料大致分為四類：顆粒材料、水泥混凝土、瀝青混合料、半剛性材料。不同力學(xué)性質(zhì)的材料所需厚度不同；相同厚度所能夠提供的性能不同2、路面材料的應(yīng)力應(yīng)變特性：非線

11、性彈塑性/非線性粘彈塑性（三軸試驗(yàn)）表征指標(biāo)：模量回彈模量：應(yīng)力卸除階段應(yīng)力-應(yīng)變曲線的割線模量（三軸壓縮、間接拉伸、彎曲回彈）動態(tài)模量：正弦波形軸向應(yīng)力蠕變模量：恒定單軸或三軸荷載（靜態(tài)荷載 動態(tài)荷載 重復(fù)荷載）不同時間下的壓縮應(yīng)變3、模量比較 蠕變模量 ： 塑性應(yīng)變 分析瀝青路面的車轍量 動態(tài)模量：粘彈性應(yīng)變 路面結(jié)構(gòu)分析 回彈模量 ：彈性應(yīng)變 路面結(jié)構(gòu)分析4、路面材料疲勞的定義材料承受重復(fù)應(yīng)力作用時，會在低于靜載一次作用下的極限應(yīng)力時出現(xiàn)破壞，材料強(qiáng)度的這種降低現(xiàn)象，稱為疲勞疲勞強(qiáng)度：出現(xiàn)疲勞破壞的重復(fù)應(yīng)力大小產(chǎn)生疲勞的原因：材料的內(nèi)部缺陷或不均勻，應(yīng)力集中出現(xiàn)微裂隙，重復(fù)作用擴(kuò)展裂隙減

12、少有效面積試驗(yàn)方法：小梁彎拉疲勞試驗(yàn) 、懸臂旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn) 、劈裂疲勞試驗(yàn) 、波形重復(fù)荷載5、Miner定律各級荷載作用下材料所出現(xiàn)的疲勞損壞可線性疊加6、疲勞壽命的影響因素：加荷方式、波形、頻率，材料自身特性，粘結(jié)料的性質(zhì)、集料的性質(zhì)7、顆粒材料：嵌鎖型碎石、碎石或礫石混合料、天然砂礫8、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料：石灰穩(wěn)定土, 石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料、水泥穩(wěn)定土或粒料干縮性能：石灰穩(wěn)定類>水泥穩(wěn)定類>石灰粉煤灰穩(wěn)定類9、瀝青混合料：密級配瀝青混凝土（AC），瀝青馬蹄脂碎石混合料（SMA）、開級配瀝青混合料（OGFC ）變形性能主要影響因素：溫度、應(yīng)力大小、總加荷時間、集料10、水泥混凝土

13、：普通水泥混凝土、鋼筋水泥混凝土、鋼纖維水泥混凝土9、密級配瀝青混凝土： 穩(wěn)定性差將引起車轍和推移等損害，提高高溫穩(wěn)定性的方法有：提高混合料的內(nèi)摩阻角，通過選用表面粗糙、棱角多的集料，增加粗集料用量和保持良好級配；選用高稠度瀝青，采用具有較高活性石灰石礦粉做填料，充分壓實(shí)等?？蛊谛裕寒a(chǎn)生疲勞開裂，影響因素主要是瀝青用量和空氣含量，瀝青用量越高，抗疲勞性能越好。耐久性：耐久性差路面易出現(xiàn)裂縫、松散和磨損等；采用高瀝青含量、密實(shí)型集料級配、充分壓實(shí)、添加外摻劑等措施減少空氣含量，提高耐久度。低溫抗裂性：低溫抗裂性差的材料易出現(xiàn)橫向斷裂；通常選用較稀的瀝青，適當(dāng)增加瀝青用量和控制填料用量摻加瀝青改

14、性劑可提高低溫抗拉強(qiáng)度；抗滑性：選用表面粗糙而堅(jiān)硬耐磨的石料，增加粗集料的粒徑和用量，控制瀝青用量可增加抗滑性； 總結(jié)：混合料組成設(shè)計(jì)的基本思路是，對于某種選定的集料，選用盡量多的瀝青用量保證混合料的耐久性和抗疲勞性，但瀝青用量又不能過多，以免使混合料的穩(wěn)定性下降，或使混合料的抗滑能力降低到可接受的水平下。10、SMA的優(yōu)點(diǎn)？具有較高的高溫穩(wěn)定性、抗疲勞開裂和抗低溫斷裂性能，具有良好的耐久性，同時表面構(gòu)造深度大有很好的抗滑性。11、開級配瀝青混合料：多孔隙，有良好的排水性能，可用作透水性表面層，改善路表抗滑性。有很好的降噪性能。12、粒料類材料應(yīng)力應(yīng)變特性？碎石材料的模量值同材料的級配、顆粒形

15、狀、密實(shí)度等因素有關(guān)，密實(shí)度越高模量值越大。顆粒棱角多者有高的模量，當(dāng)細(xì)料含量不多時，含水量的影響小。面層結(jié)構(gòu)較厚時，傳給粒料層的應(yīng)力級位較小，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系近似看成為線性；但面層較薄時，必須考慮粒料層的非線形特性。粒料層底部的模量值不宜在應(yīng)變計(jì)算中簡單直接的應(yīng)用單獨(dú)試驗(yàn)得到，而應(yīng)按粒料層所受到應(yīng)力狀況采用迭代方法來求解。13、水泥穩(wěn)定類材料的應(yīng)力應(yīng)變特性？呈非線性，在應(yīng)力級位較低時可近似看作是線性；14、瀝青混合料的應(yīng)力應(yīng)變特性？瀝青混合料在受力較小時，特別實(shí)在受荷時間短促時，處于或基本處于彈性狀態(tài)并兼有彈粘性的性質(zhì)。15、勁度？反映瀝青和瀝青混合料在給定溫度和加荷時間條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的

16、參數(shù)，成為勁度。瀝青在加荷時間短或溫度低時表現(xiàn)出彈性性狀，反之則表現(xiàn)出粘性性狀，介于二者之間表現(xiàn)出粘彈性性狀。瀝青混合料的勁度可通過不同試驗(yàn)得到：蠕變模量試驗(yàn)、動態(tài)模量試驗(yàn)和回彈模量試驗(yàn)。16、溫度和加荷時間對勁度影響的互換性，是瀝青材料的一個重要性質(zhì)。利用這一性質(zhì)們可通過變換試驗(yàn)溫度的方法，把在有限時間范圍內(nèi)得到的試驗(yàn)結(jié)果擴(kuò)大到很長時間內(nèi)。17、蠕變模量試驗(yàn)所測定的應(yīng)變用于分析瀝青鋪面的車轍量；動態(tài)和重復(fù)加荷試驗(yàn)所測定的應(yīng)變主要用于以彈性理論為基礎(chǔ)的鋪面結(jié)構(gòu)分析。18、影響勁度的因素？瀝青體積含量、混合料中集料的體積、集料的類型、性狀、結(jié)構(gòu)和級配、壓實(shí)方法和空隙率、側(cè)限條件等。當(dāng)瀝青勁度極低

17、時，混合料的勁度，即抵抗變形的能力便完全由集料骨架承擔(dān)。19、鋪面的累計(jì)變形不僅同荷載大小、作用次數(shù)和路基土的性狀有關(guān)，也受鋪面各結(jié)構(gòu)層材料的變形特性影響。對顆粒材料而言：級配差、顆粒尺寸單一的粒料，塑性變形大不適宜修筑路面，含有細(xì)料的顆粒材料，如果細(xì)料含量過多而影響到混合料的密實(shí)度，將使變形累計(jì)增大。對瀝青混合料而言：瀝青稠度低，加荷時間長和溫度較高時，應(yīng)力重復(fù)作用下將會出現(xiàn)較大數(shù)量的累計(jì)變形；在同一溫度條件下，控制累計(jì)應(yīng)變量的總加荷時間，而不僅是重復(fù)作用次數(shù)。溫度越高，變形累積越大。此外，有棱角的集料塑性變形累積量低，密級配瀝青碎石累計(jì)變形量低，壓實(shí)方法和程度，側(cè)限應(yīng)力大小也影響累計(jì)變形的

18、大小。20、材料的強(qiáng)度特性？常見的強(qiáng)度有抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗彎拉強(qiáng)度；抗剪強(qiáng)度：為材料受剪切破壞時的極限應(yīng)力或最大應(yīng)力；采用直剪實(shí)驗(yàn)或三軸壓縮試驗(yàn)測得；其由摩擦阻力和粘結(jié)力組成；其影響因素有粒料的級配組成、形狀、表面特征、瀝青的粘結(jié)力和用量；瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度不僅同粒料的級配組成、形狀和表面特性有關(guān)也和所采用的瀝青的粘結(jié)力合用量有關(guān)。粘度高粘結(jié)力下降，存在最賤瀝青用量使粘結(jié)力達(dá)到最大。溫度升高剪切速率下降，下降，細(xì)料增多，有棱角集料增多，吸附性好?？估瓘?qiáng)度：材料受水平拉應(yīng)力達(dá)到破壞時的極限應(yīng)力或最大應(yīng)力；采用直接拉伸或間接拉伸試驗(yàn)測得；其影響因素中在一定范圍內(nèi)隨瀝青含量和施荷速率的增加而增

19、加，隨針入度和溫度的增加而下降；抗彎拉強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)層底面受到彎拉作用產(chǎn)生拉應(yīng)力達(dá)到破壞時的極限應(yīng)力或最大應(yīng)力；采用簡支小梁試驗(yàn)得到；對于水泥穩(wěn)定類和工業(yè)廢渣類材料，影響因素有集料組成、結(jié)合料含量和活性以及拌制均勻性和壓實(shí)程度，此外還受齡期影響；23、瀝青混合料的疲勞特性？對瀝青面層疲勞起決定性作用的是混合料所受到的最大主拉應(yīng)變值，影響混合料的抗疲勞性能最關(guān)鍵是混合料的組成（集料級配和瀝青用量）和壓實(shí)程度（空氣含量）常采用的試驗(yàn)方法有：控制應(yīng)力試驗(yàn)或控制應(yīng)變試驗(yàn)；控制應(yīng)力試驗(yàn)中以試件出現(xiàn)斷裂為標(biāo)志；控制應(yīng)變中以勁度下降到初始勁度的某一百分率作為疲勞破壞的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?？刂茟?yīng)變法所得到的材料疲勞壽命要比

20、控制應(yīng)力法大得多。適用條件：對于厚的面層，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在整個鋪面體系中起主要作用，應(yīng)采用控制應(yīng)力的試驗(yàn)方法；對于薄的面層，本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不大，基本上跟著下面各結(jié)構(gòu)成一起位移，應(yīng)采用控制應(yīng)變的試驗(yàn)方法。第六章 瀝青路面力學(xué)性能1、路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的目的服務(wù)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；理解路面性能或路面行為；引導(dǎo)路面結(jié)構(gòu)和材料創(chuàng)新2、路面的一般應(yīng)力特性凈應(yīng)力：自重和壓實(shí)產(chǎn)生的殘留應(yīng)力動應(yīng)力：行車荷載內(nèi)應(yīng)力：由溫度、濕度變化引起在進(jìn)行力學(xué)分析時，鋪面結(jié)構(gòu)通常簡化為理想的力學(xué)模型，彈性半空間體、彈性層狀體系、粘彈性層狀體系、彈性地基上的板、彈性層狀體系上板；3、標(biāo)準(zhǔn)軸載4、彈性層狀體系基本假設(shè)？（1）多層軸對稱荷載（2

21、）各結(jié)構(gòu)層次為均質(zhì)彈性層（3）最下層（土基）彈性半無限體（4）各層界面的接觸條件采用兩種假定（連續(xù)體系（應(yīng)力、位移連續(xù)）、滑動體系（豎向應(yīng)力、位移連續(xù)，層間摩阻力為0）、半連續(xù)體系（豎向應(yīng)力、位移連續(xù)，層間摩阻力不為0）（5）行車荷載-輪載5、多層結(jié)構(gòu)到等效的三層結(jié)構(gòu)路表回彈彎沉等效、上層底面彎拉應(yīng)力等效、中層底面彎拉應(yīng)力等效6、路面表面彎沉：路基不同結(jié)構(gòu)處豎向應(yīng)變的總和面層和基層厚度增加，路表彎沉減??；路基、基層或面層的剛度增加，路面彎沉減小彎沉盆：彎沉盆的形狀與路面各結(jié)構(gòu)層的厚度、模量是一一對應(yīng)的-模量反算惰性點(diǎn)：當(dāng)面層模量發(fā)生變化時，相應(yīng)的彎沉盆近似相交于一點(diǎn)7、應(yīng)力分析路基頂面豎向壓應(yīng)

22、力：面層或基層的厚度或模量增加，路基應(yīng)力減小基層底面拉應(yīng)力：相對剛度增大，基層底面的拉應(yīng)力增大；。增加面層或基層的厚度都可以減小路表彎沉，但在面層或基層厚度較薄時，增加厚度對降低彎沉量的影響比厚度大時顯著。增加各結(jié)構(gòu)層的模量也可以較小彎沉?；鶎幽Ａ康脑黾樱鶎拥酌娴睦瓚?yīng)力會增大；面層模量較低時，面層底面徑向應(yīng)力可能是壓應(yīng)力，當(dāng)模量增大時為拉應(yīng)力，且模量越大，拉應(yīng)力越大；增加上層的模量，層內(nèi)剪應(yīng)力增大。第七章 瀝青路面使用性能1、使用性能：路面為道路使用者提供的服務(wù)的變化趨勢。涵蓋兩個方面：（1）路面的功能性，描述了路面的使用功能，如路面的行駛質(zhì)量和行駛安全性 （2）路面的結(jié)構(gòu)性，描述了路面的結(jié)

23、構(gòu)狀況，如路面的損壞狀況、結(jié)構(gòu)的力學(xué)相應(yīng)。路面性能試驗(yàn)：AASHTO道路試驗(yàn)路面長期使用性能研究計(jì)劃加速路面試驗(yàn)2、路面損壞分為結(jié)構(gòu)性損壞和功能性損壞3、瀝青路面損壞？損壞類型有裂縫類、變形類和表層損壞類；裂縫類：鋪面結(jié)構(gòu)整體性受到破壞，反射裂縫、疲勞開裂、低溫開裂變形類：鋪面表面形狀改變，沉陷、車轍表層損壞類：表面局部面積或深度的損壞，松散、坑槽、泛油、擁包4、沉陷：土基過于濕軟或松軟；基層的局部失效5、車轍：行車荷載多次重復(fù)作用下路基和路面塑性變形的累積壓密型車轍：面層的壓縮變形失穩(wěn)型車轍：面層剪切變形結(jié)構(gòu)性車轍：基層和路基的變形累積6、疲勞開裂：瀝青面層或半剛性基層受到反復(fù)彎曲變形；彎拉

24、應(yīng)力超過材料疲勞強(qiáng)度7、反射裂縫：水泥穩(wěn)定類材料橫向收縮產(chǎn)生裂縫，反射到路面8、低溫開裂：低溫時面層收縮受阻，產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過材料的抗拉強(qiáng)度9、松散和坑槽：結(jié)合料太少或粘結(jié)力不足，材料組成不合理或施工質(zhì)量差，瀝青的老化10、泛油和推移：瀝青混合料瀝青含量偏多，瀝青混合料的孔隙率太小，瀝青混合料抗剪強(qiáng)度太低。11、路面狀況指數(shù)：PCI影響因素：外部因素-荷載與環(huán)境；內(nèi)部因素：面層厚度、基層類型、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)組合、材料特性12、路面彎沉的變化：13、路面結(jié)構(gòu)行為：路面狀況、路面結(jié)構(gòu)彎沉隨路面使用時間或累計(jì)荷載作用次數(shù)而衰減的過程。14、路面行駛質(zhì)量：指標(biāo)路面服務(wù)能力指數(shù)：PSI行駛質(zhì)量指數(shù):RQ

25、I國際平整度指數(shù):IRI15、路面表面特性：安全性；輪胎路面的噪聲特性安全性：路面平整而不光滑；影響行車安全的路面因素：抗滑能力（取決于摩擦力和附著力；微觀構(gòu)造深度、宏觀構(gòu)造深度、行車速度、路面濕度）、水面漂滑、眩光。噪聲：空氣的泵吸作用和輪胎的振動作用。第八章 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的：提供一種在預(yù)定使用期內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受預(yù)期交通荷載作用的路面結(jié)構(gòu)。（提供耐久、平整、抗滑的路面結(jié)構(gòu)組成和材料設(shè)計(jì)方案）具體目標(biāo)：控制或限制其使用性能在預(yù)定使用期內(nèi)不惡化到低于規(guī)定水平要達(dá)到這一目標(biāo)，就要綜合考慮路面的結(jié)構(gòu)、荷載、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、材料五個方面的因素2、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法:經(jīng)驗(yàn)法、力

26、學(xué)經(jīng)驗(yàn)法、基于性能的設(shè)計(jì)方法經(jīng)驗(yàn)法：通過試驗(yàn)建立路面結(jié)構(gòu)、交通荷載和使用性能三者之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系（CBR法、AASHTO法）力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法：通過力學(xué)分析方法計(jì)算路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移量，并利用他們與路面結(jié)構(gòu)損壞之間的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，預(yù)估路面的使用性能或使用壽命3、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容：結(jié)構(gòu)組合、結(jié)構(gòu)厚度、材料組成、排水設(shè)計(jì)、平面尺寸、接縫設(shè)計(jì)4、（力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法）損壞模式：裂縫類、變形類、表層損壞類5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)：疲勞開裂、車轍、路表回彈彎沉、低溫開裂6、疲勞開裂：疲勞壽命：路面結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)整體性疲勞開裂之前所能承受的荷載重復(fù)作用次數(shù)。設(shè)計(jì)指標(biāo)：面層底面拉應(yīng)力、基層底面拉應(yīng)力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：拉應(yīng)力不大于容許疲勞拉

27、應(yīng)力7、回彈彎沉：設(shè)計(jì)指標(biāo)：路表回彈彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：路表回彈彎沉量小于容許回彈彎沉量8、應(yīng)力計(jì)算位置：路表回彈彎沉：雙輪輪隙中心處層底面拉應(yīng)力：單遠(yuǎn)中心點(diǎn)、輪隙中心等9、結(jié)構(gòu)層次：面層、基層、底基層、墊層、路床10、設(shè)計(jì)的一般原理：（1）輪隙中心的彎沉值不大于設(shè)計(jì)彎沉值（2）瀝青面層的層底拉應(yīng)力不大于該層混合料的彎拉疲勞強(qiáng)度（3）半剛性基層或底基層的的最大拉應(yīng)力不大于該材料層的彎拉疲勞強(qiáng)度11、設(shè)計(jì)彎沉：路面結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下臨界點(diǎn)處的回彈彎沉12、等效換算原則：（1）以達(dá)到相同的損壞狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)（2）對于同一個交通組成，無論對其中哪一種軸載作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等效換算后所得到的路面厚度計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是相

28、同的13、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程（1）計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)（2）根據(jù)道路等級和交通繁重程度，確定路面等級和面層類型（3）根據(jù)路基土質(zhì)和干濕類型，將路基劃分為若干路段，分別確定各路段的土基回彈模量（4）按結(jié)構(gòu)組合原則和經(jīng)驗(yàn)，初擬幾種路面結(jié)構(gòu)層組合和厚度方案（5）對所選的各結(jié)構(gòu)層材料類型，進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，測定回彈模量和強(qiáng)度（6）由設(shè)計(jì)軸次和劈裂強(qiáng)度，計(jì)算容許彎沉值和容許拉應(yīng)力（7）應(yīng)用層狀體系結(jié)構(gòu)分析軟件和材料參數(shù)，對各鋪面結(jié)構(gòu)層組合和厚度方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下各計(jì)算點(diǎn)的表面彎沉和層底拉應(yīng)力計(jì)算（8）對比計(jì)算值和相應(yīng)的容許值，由此確定結(jié)構(gòu)層組合和厚度方案的合理性，并進(jìn)行

29、相應(yīng)的調(diào)整和方案選擇。14、長壽命路面：設(shè)計(jì)使用年限長達(dá)40-50年的瀝青路面，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)無結(jié)構(gòu)性的修復(fù)和重建，僅需根據(jù)表面層損壞狀況進(jìn)行周期性的修復(fù)。（由下到上的疲勞開裂和結(jié)構(gòu)性車轍都可避免）第9章 水泥混凝土路面的力學(xué)性能與使用性能1、小撓度彈性薄板：（1）豎向位移（撓度）沿板厚各點(diǎn)具有相同的數(shù)值，僅是平面坐標(biāo)的函數(shù)。（2）橫向剪切應(yīng)變?yōu)?。（3）中面上各點(diǎn)無平行于中面的位移。2、winker地基（地基反應(yīng)模量）地基上任意一點(diǎn)的反力僅同該點(diǎn)的撓度成正比，而同其他點(diǎn)無關(guān)3、彈性半無限地基荷載作用于無限大板的中部（彈性模量、泊松比）4、水泥混凝土板因溫度變化會產(chǎn)生：脹縮應(yīng)力、翹曲應(yīng)力5、

30、翹曲應(yīng)力：由于混凝土板的導(dǎo)熱性能較差，當(dāng)氣溫變化時，使板頂和板底產(chǎn)生溫度差，脹縮變形的大小也就不同，引起板的翹曲。自重、地基反力、相鄰板的鉗制。6、水泥混凝土面層的剛度遠(yuǎn)大于基層和路基的剛度，其所產(chǎn)生的彎曲變形很小（相對于其厚度），因而，可以將混凝土面層看作是小撓度彈性薄板。7、小撓度彈性薄板的基本假設(shè)?混凝土面層下的基（墊）層和路基，可看作是彈性地基，它對面層板僅有豎向的支承反力，也即假設(shè)地基和板之間無摩擦力。同時，地基和板始終保持變形的連續(xù)性，即使地基反力為負(fù)向時也是如此。8、水泥混凝土面層內(nèi)不同深度處的溫度隨氣溫而發(fā)生周期性變化，這種變化使混凝土面層出現(xiàn)伸縮變形和翹曲變形。當(dāng)伸縮變形和翹

31、曲變形受阻，面層內(nèi)便會產(chǎn)生伸縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力。9、伸縮應(yīng)力的影響因素有模量、泊松比、溫度變化值；翹曲應(yīng)力的影響因素有模量、溫度梯度、泊松比、板的尺寸等；11、當(dāng)板頂溫度大于板底時，板中部力圖拱起，在受約束后板底面將出現(xiàn)拉應(yīng)力，反之則出現(xiàn)壓應(yīng)力；12、雙對稱軸e地基板：彈性地基的基礎(chǔ)在水平向是與路面板同尺寸的，而不是一般e地基板基礎(chǔ)在水平向是無限大的情況，這樣的地基板稱為雙對稱軸e地基板。板的翹曲應(yīng)力隨板長增加而增加，板的相對剛度半徑則相反。13、 水泥混凝土鋪面包括的類型？素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土和混凝土塊料等14、 水泥混凝土路面的主要損壞現(xiàn)象有哪些？

32、損壞可分為四類：斷裂、變形、接縫損壞、表層損壞；常見的損壞模式：斷裂、唧泥、錯臺、接縫碎裂、拱起；15、斷裂：機(jī)理-板內(nèi)應(yīng)力超過混凝土強(qiáng)度原因-板太薄、荷載過大、平面尺寸過大、地基不均勻、施工養(yǎng)生不當(dāng)分類：施工期間引起的斷裂；地基不均勻沉降引起斷裂；基層脫空引起斷裂；板的尺寸設(shè)置不當(dāng)引起的溫度斷裂；荷載重復(fù)作用次數(shù)引起的疲勞斷裂；溫度周期性變化引起的疲勞斷裂。16、唧泥：機(jī)理-基層與面層板底的脫空原因-重輪載的頻繁作用17、錯臺：機(jī)理-板底的脫空；沖蝕和沖積原因：重輪載的重復(fù)作用18、接縫碎裂：機(jī)理-受到較高的擠壓應(yīng)力原因：傳力桿設(shè)置不當(dāng)；縫隙不能自由變形19、拱起：機(jī)理-內(nèi)部溫度應(yīng)力過大原因

33、：接縫縫隙被填；膨脹變形受阻第10章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法1、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容：面層材料組成設(shè)計(jì)，路基、墊層和基層設(shè)計(jì)，板厚確定，板尺寸確定、接縫構(gòu)造和配筋設(shè)計(jì)，路肩和排水2、目的：提供一種在預(yù)定使用期內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受預(yù)期交通荷載作用的路面結(jié)構(gòu)；具體目標(biāo)：控制或限制其使用性能在預(yù)定使用期內(nèi)不惡化到低于規(guī)定的水平3、設(shè)計(jì)方法：經(jīng)驗(yàn)法、解析法4、設(shè)計(jì)指標(biāo)：混凝土板底面和/或半剛性基層底面的拉應(yīng)力（荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力）5、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：（1）荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力之和不超過混凝土疲勞強(qiáng)度 :考慮軸載累計(jì)疲勞作用的荷載應(yīng)力 :考慮溫度翹曲應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的溫度應(yīng)力 :混凝土的抗彎拉強(qiáng)度y:可靠

34、度系數(shù),在規(guī)定時間段內(nèi)，在規(guī)定的條件下，路面結(jié)構(gòu)性能滿足預(yù)定水平的概率使用期末混凝土板出現(xiàn)疲勞開裂（2）半剛性基層的荷載疲勞應(yīng)力不超過材料的疲勞強(qiáng)度（極限斷裂破壞驗(yàn)算）（3）極限斷裂破壞的驗(yàn)算6、力學(xué)分析模型：小撓度薄板理論彈性地基上的單層板模型，彈性地基板上的雙層板模型，彈性地基上的復(fù)合板模型，有限元分析7、臨界荷位：使面層內(nèi)產(chǎn)生的最大應(yīng)力或最大疲勞損壞的荷載位置。縱縫邊緣中部8、接縫構(gòu)造設(shè)計(jì)功能要求：控制溫度收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力所引起的裂縫的出現(xiàn)位置；通過接縫能提供一定的荷載傳遞；防止堅(jiān)硬的雜物落入接縫縫隙內(nèi)；防止路表水滲入；設(shè)計(jì)內(nèi)容:設(shè)置位置、傳荷構(gòu)造、縫隙填封9、接縫的類型：橫向縮縫、橫

35、向施工縫、橫向脹縫、縱縫10、橫向縮縫垂直于行車方向等間距布置傾斜于行車方向變間距布置作用：控制混凝土的初期收縮和翹曲所產(chǎn)生的裂縫構(gòu)造：假縫、設(shè)傳力桿假縫11、橫向施工縫每天工作結(jié)束時設(shè)置的施工縫：橫向縮縫或橫向脹縫處臨時施工中斷施工時設(shè)置的施工縫：橫向縮縫或兩條縫的中間在縮縫的處的施工縫應(yīng)做成平縫形式，并設(shè)傳力桿（設(shè)傳力桿平縫）兩條縫中間：設(shè)拉桿企口縫12、橫向脹縫：與固定結(jié)構(gòu)物接壤處，不對稱交叉口處（設(shè)傳力桿平縫）傳力桿：一半以上長度涂覆瀝青或塑料套；防銹處理；一端加一金屬套，內(nèi)留空隙13、縱縫：一次鋪筑寬度小于行車路面寬度時，須設(shè)置縱向施工縫；一次鋪筑寬度大于4-4.5m時，須設(shè)置縱向縮

36、縫類型：縮縫：設(shè)拉桿假縫；施工縫：設(shè)拉桿平縫、設(shè)拉桿企口縫14、荷載疲勞應(yīng)力15、溫度疲勞應(yīng)力疲勞等效：（1）溫度變化所產(chǎn)生的累計(jì)疲勞損耗量與溫度疲勞應(yīng)力所產(chǎn)生的疲勞損耗相等（2）把溫度等效為一個應(yīng)力的作用16、設(shè)計(jì)過程：（1）收集并分析交通參數(shù)（2）初擬路面結(jié)構(gòu)（3）確定材料參數(shù)（4）計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力（5）計(jì)算溫度應(yīng)力（6）檢驗(yàn)初擬路面結(jié)構(gòu)17、 水泥混凝土鋪面與瀝青混凝土鋪面比較：設(shè)計(jì)方法：瀝青：經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)法、解析法。我國常用的是經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)法；水泥：經(jīng)驗(yàn)法和解析法，設(shè)計(jì)中主要采用解析法；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：瀝青：路面結(jié)構(gòu)表面在雙輪荷載作用下輪隙中心處的彎沉值小于容許彎沉、瀝青面層底面的最大拉應(yīng)力不大于該層混合料的容許拉應(yīng)力、半剛性基層或底基層底面的最大拉應(yīng)力不大于該層材料的容許拉應(yīng)力；水泥：荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力之何不超過混凝土的疲勞強(qiáng)度是水泥混凝土鋪面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；面層：瀝青：采用材料為熱