柔性路面结构组合设计特点及原则

 　1柔性路面在公路路面中占有相当大的比例，且是一种普遍采用的路面结构。柔怀路面设计一般分为结构组合设计和结构层厚度计算两部分。路面结构组合认为是保证路面经久耐用和经济合理的关键。

　　2柔性路面的工作特性

　　要想搞好柔性路面结构设计，首先应了解柔性路面的工作特性。一般可归纳为下述几点：

　　2.1柔性路面的承载能力及使用状况，在很大程度上依赖于路基的强度，路面愈薄，这种依赖性愈大。这是因为柔性路面传布荷载的能力较差，应力分布面积较小，而且沿深度应力消失得慢，致使在路基表面以下一定深度范围内仍受到荷载应力的影响。因此，路基强度是柔性路面结构设计的一个很重要的因素。

　　2.2柔性路面具有多种破坏形式，它承受车轮荷载时是依靠多个结构层的联合作用而将应力传至路基中去。各结构层的强度都对整个路面的工作状况及耐久性起着重要作用。任一结构层的破坏，都可能导致整个结构的破坏。况且各结构层通常是由不同材料组成的，这些材料的破坏机理不同，抵抗能力也不同。因而，设计是不能只着眼于它的上层，要考虑各层及其相互配合。

　　2.3柔性路面的工作状态受自然因素条件影响很大。它的各结构层材料的强度和弹性参数，有的随温度而变，有的随湿度而变，致使路面的不利状态随季节而变化。

　　3柔性路面结构组合设计的特点

　　路面结构一般是由面层、基层和土基等层次组成的。因而路面结构设计应包括分层的结构设计和结构层组合设计。

　　作为路面结构设计的第一步，需要结合当地的具体条件和使用要求，选择各结构层次和材料组成。选择时，应按就地取材和分期修建的原则，组合成既能经受住行车荷载和自然因素的作用又能充分发挥各结构层材料的最大效能的经济合理的路基路面结构体系。

　　不同的路面组合，在经济上或作用上都会产生不同的效果。层次多，厚度大的路面结构，其作用效果不一定好。有时恰恰相反，这种路面会过早地破坏。

　　路基路面是一整体结构，各结构层具有各自的特点和作用，彼此相互影响又相互制约。结构组合不合理，即使加大厚度也无济于事。

　　4柔性路面结构组合设计的原则

　　4.1按照交通特点和各结构层的功能选择结构层次

　　结构层的组合设计，是按行车和自然因素对不同层位的要求，结合各类结构层本身的性能，进行合理的安排。

　　面层直接承受行车荷载和自然因素的作用，故要求高强（特别是抗剪强度和抗拉强度）、耐磨、热稳定性好和不透水。因而应选择粘结力强的结合料和强度高骨料作为面层材料。且交通量愈大，轴载愈重，面层的等级应愈高。

　　基层是主要的承重层，它要有足够的抗压强度，一定的刚度和水稳定性，还要有较好的传递应力的能力。

　　要使路面有足够的强度，且使用年限长，还应考虑路基的强度和稳定性，否则，单纯依靠加强或增厚面层和基层，并不能收到良好的效果，同时也很不经济。稳定路基的一般措施中，最经济最有效，也是最易办到的是加强排水和提高压实度。

　　在路基水温条件差时，应设置垫层。垫层一般用天然砂或砂砾料，也可用低剂量的石灰稳定土等。

　　4.2按应力和应变沿深度的分布同结构的强度与刚度相适当的规律组合（强度组合）

　　在车轮荷载作用下，路面内的应力和应变随深度而递减，各结构层强度（这里用回弹模量E表征）就应随应力分布规律而布置。即由上向下逐层减少。

　　采用强度按深度递减的规律组合路面时，要避免出现倒装结构9即下层的强度比上层大）。因为在这样的结构里，强度高的材料没有充分发挥作用，而强度低的材料却适应不了垂直应力的作用，因此必然使路面过早损坏。仅注意各层模量自上而下的递减还是不够的，还必须注意各层间的合理比值，即各层间的模量比不能相差过大。若相差过大，会造成下层变形过大而导致上层底面拉应力过大，致使面层拉裂

　　4.3要考虑各结构层本身的结构特性，注意其结构稳定性（层间组合）

　　层次之间的良好结构是保证结构稳定性的重要条件。各结构层材料有各自的特性，在组合时应注意相邻层次之间的相互影响，并采取措施限制和消除所产生的不利影响，保证结构的整体性和应力传布的连续性。

　　4.4造择适当的结构层数和结构层厚度

　　为了便于施工，路面结构层的层数不宜选用过多，因为层次多，材料的种类就多，备料、配料、运输和施工就烦琐。因此，在各种条件因素的评可下，路面结构层数要尽可能的减少。对于各结构层的厚度，应按照材料的性能，应力传布的效果，材料的造价和机具的压实效能等选择。一般情况下结构层的厚度是从上到下逐步加厚。对上层的高强材料，由于造价很高，应在满足其抗压、抗拉、抗剪的条件下尽可以的取薄。但要注意不能使结构层的厚度过小，因为实践证明，厚度过小，不可能形成稳定的结构。因而，要满足结构层最小厚度要求。也应考虑不能使厚度过大，过大造价高，浪费材料，另一方面厚度大于最佳压实厚度时，要分层压实，这样增加工费，结合也不好。