专利名称：一种确定小交通量道路路面厚度的简易方法
技术领域：
本发明涉及一种确定路面参数的方法，尤其是涉及一种确定小交通量道路路面厚度的简易方法。
背景技术：
现行沥青路面设计规范采用的是计算机程序法，即通过交通调查和计算分析，获得累计标准轴载次数，并计算得到路面设计弯沉；确定路基回弹模量；确定路面结构层次，并拟定路面材料设计参数与厚度(其中保留一层厚度待计算确定)，利用现有的弹性多层体系路面设计软件计算确定路面厚度。计算机设计法确定路面厚度对设计人员的素质要求比较高，设计方法适宜于较高等级的路面设计。对于西部县乡低等级道路，在现有的条件下，设计力量薄弱，大多不具备按照计算机程序法设计确定路面厚度的条件。
发明内容
针对现有西部地区县乡低等级道路设计力量的不足，结合县乡低等级道路路基路面结构受力特点与交通特性，我们在对荷载图式、轴载换算、交通参数和路基路面参数研究的基础上提出了针对我国西部县乡道路路面厚度的图表曲线法。即通过对大量不同西部地区低交通量道路路基路面结构调查、研究及计算机软件分析，以路基强度为主要参数，建立路基强度(E0或L0)、交通量及路面厚度三者间关系，回归统计成形象直观的曲线图表。
本发明所采用的确定小交通量道路路面厚度的简易方法为按照下述步骤确定基层的厚度(1)确定土基的代表弯沉值L0＝L+Za·S；确定路面的设计弯沉值Ld＝1134Ne-0.2As；确定土基的抗压回弹模量E0和基层的抗压回弹模量E1；(2)查设计厚度曲线图获得基层的等效厚度H。
在步骤(2)后，按下式计算获得基层厚度h1h1＝H-h22.4E2/E1，式中E2为底基层模量，h2为底基层厚度。
本发明的优点是简便、实用。
图1为累计标准轴次0-50万次设计厚度曲线图；图2为累计标准轴次50-100万次设计厚度曲线图；图3为累计标准轴次100-200万次设计厚度曲线图。
具体实施例方式
根据西部县乡道路典型结构特性及交通量状况，设计绘制出了设计厚度曲线图，根据累计标准轴次量的大小，曲线图表分为三类第一类累计标准轴次在0-50万次内，面层采用1.5-4cm沥青表面处治路面、沥青贯入，随着累计标准轴次和土基模量的不同，基层的等效厚度如图1所示；第二类累计标准轴次在50-100万次内，面层采用3-5cm沥青碎石、沥青混凝土路面，随着累计标准轴次和土基模量的不同，基层的等效厚度如图2所示；第三类累计标准轴次在100-200万次内，面层建议采用5-7cm沥青混凝土路面，随着累计标准轴次和土基模量的不同，基层的等效厚度如图3所示。
在以上曲线图表中，L0为土基的代表弯沉值，Ld为轴载换算修正后的路面设计弯沉值，E1为基层的抗压回弹模量，E0为土基的抗压回弹模量，H为基层的等效厚度。基层的等效厚度是针对三层体系道路(面层、基层及路基)经计算和实际调查汇总后设计所得的等效厚度。
采用本发明确定三层体系道路基层的厚度，按照下述步骤进行(1)确定土基的代表弯沉值L0＝L+Za·S，式中L为评定路段各测点弯沉平均值，Za为保证率系数，S为评定路段各测点弯沉值标准差；确定路面的设计弯沉值Ld＝1134Ne-0.2As，其中，Ne为累计标准轴次，As为路面材料类型系数；确定土基的抗压回弹模量E0和基层的抗压回弹模量E1，土基和基层的材料确定，E0和E1即确定，例如基层选择级配砂砾材料时，E1为400MPa。
(2)查设计厚度曲线图获得基层的等效厚度H。该等效厚度H即为最终所选择的基层的厚度。
如果所设计的道路是四层体系，即，面层、基层、底基层及路基，则在上述步骤后将H代入下式计算获得基层的厚度h1h1＝H-h22.4E2/E1，式中，E2为底基层模量，h2为底基层厚度。h1即为最终所选择的基层的厚度。
1、以试槽道路结构对现行方法和本发明所确定的基层厚度进行比较试槽路面结构3cm乳化沥青混合料面层+？cm级配砂砾基层+土基。其设计累计标准轴次为30000次。
各材料的抗压回弹模量为乳化沥青碎石为600MPa，级配砂砾为400MPa，土基为45MPa。
路基实测(代表)弯沉值为184(0.01mm)。
1)计算设计弯沉值LdLd＝1134Ne-0.2As＝1134×30000-0.2×1.1＝159(0.01mm)2)L0/Ld＝184/159＝1.163)E1/E0＝400/45＝8.9从图1查得H＝15cm，即为最终获得的基层的厚度。
按现行计算机程序法计算获得的基层厚度为13.8cm。
2、以试验路对现行方法和本发明所确定的基层厚度进行比较路面结构2.0cm沥青表面+？cm水泥粉煤灰稳定碎石基层+土基。其设计累计标准轴次为71539次。
各材料的抗压回弹模量为沥青表处500MPa，水泥粉煤灰稳定碎石900MPa，土基50MPa。
路基实测(代表)弯沉值为146(0.01mm)。
1)计算设计弯沉值LdLd＝1134Ne-0.2As＝1134×71539-0.2×1.281＝(0.01mm)
2)L0/Ld＝146/81＝1.83)E1/E0＝900/50＝18cm，从图1查得H＝20cm，即为基层的厚度。
按现行计算机程序法计算获得的基层厚度为17cm。
用本发明所获得的路面基层厚度和以计算机程序法所获得的路面基层厚度基本一致。本发明因其简便、实用，与现行计算机程序法相比，在大大降低了对设计人员素质的要求的同时，却能达到现行计算机程序法同样的技术效果。
权利要求
1.一种确定小交通量道路路面厚度的简易方法，其特征在于按照下述步骤确定基层的厚度(1)确定土基的代表弯沉值L0＝L+Za·S，式中L为评定路段各测点弯沉平均值，Za为保证率系数，S为评定路段各测点弯沉值标准差；确定路面的设计弯沉值Ld＝1134Ne-0.2As，式中，Ne为累计标准轴次，As为路面材料类型系数；确定土基的抗压回弹模量E0和基层的抗压回弹模量E1；(2)查设计厚度曲线图获得基层的等效厚度H。
2.根据权利要求1所述的确定小交通量道路路面厚度的简易方法，其特征在于在步骤(2)后，按下式计算获得基层厚度h1h1＝H-h22.4E2/E1，式中E2为底基层模量，h2为底基层厚度。
全文摘要
本发明提供了一种确定小交通量道路路面厚度的简易方法。该方法的步骤为(1)确定土基的代表弯沉值L
文档编号E01C3/00GK1648343SQ20051002033
公开日2005年8月3日 申请日期2005年2月2日 优先权日2005年2月2日
发明者何兆益, 刘清泉, 唐伯明 申请人:重庆交通学院