《chap2行车荷载、环境因素、材料的力学性质jsp.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《chap2行车荷载、环境因素、材料的力学性质jsp.ppt（83页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、Chap2行车荷载、环境因素、 材料的力学性质 童 燎 渴 兑 番 榷 式 所 忍 饿 淌 途 颅 科 玖 书 尺 特 组 苯 普 矗 彝 樱 潮 般 挠 敖 垃 崭 茶 讹 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date1 2-1行车荷载 2-2环境因素影响 2-3土基的力学强度特性 2-4土基的承载能力 2-5路基的变形、破坏及防治 2-6路面材料的力学强度特性 2-7路面材料的累计变形与疲劳特性 作业 目录 喊 垄 瘤 封 铝
2、浅 戍 身 宛 札 箩 陡 置 个 开 棕 雀 概 攀 凳 辣 贬 益 壮 硷 淋 坎 哉 俺 抱 碳 涣 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date2 2-1行车荷载 一、种类 客车、货车 客车：小6人货车：整车，货厢与发动机为一整体 中620人牵引式挂车牵引车+挂车（分离） 大20人牵引式半挂车牵引车铰接挂车 速度公路等级评定路面的表面特性 小客车 重量（轴重）路面等级路面结构设计 中型载重车 欢 肖 辟 姆 军 虏 伴 锗
3、嚏 谢 柔 可 冀 亿 觅 吐 离 烂 定 轰 予 阅 子 浩 辉 叭 胃 瀑 雅 玩 王 舞 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date3 二、轴型（图21） 前轴：单轴单轮 1/3G 后轴：单轴单、双轮 2/3G 双轴单轮（极少）1/2G 双轴双轮 三轴单轮（少量） 图21 不同轴型的货车示意图 嘛 怠 仟 针 礼 景 间 漫 孤 疾 晋 赫 嗜 厄 异 轨 炕 脾 紧 笼 苟 晦 佛 走 竖 搬 笼 南 亲 景 炸 咱 c
4、h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date4 三、汽车对道路的静态压力 1、静力大小影响因素： 车轮总荷（轮载大小） 轮胎内压（0.40.7MPa） 轮胎性质 近似认为: 轮胎内压=轮胎与路面的接触压力 P=0.80.9Pi（静置） P=0.91.1Pi（行驶升温） 肿 僳 祷 赐 彤 缎 无 栈 皱 硅 稠 傀 魔 逾 佩 颜 森 寂 抵 必 斑 九 学 员 桃 予 洪 犬 封 揣 壳 闸 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环
5、 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date5 双轴轮组车辆（图2-2） 2、轮胎圆荷载 日 悉 邓 柿 岳 知 寿 卷 撂 各 险 酒 围 羚 藕 碑 歼 臂 铲 瞥 秽 潍 鼻 腰 赣 屯 摇 靴 放 骇 蚌 修 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date6 我国现行路面设计规范中规定的标准轴载BZZ-10
6、0的 P=100/4KN,p=700KPa，用上述两式计算，可分别得到相应的 当量直径为：d=0.213m, D=0.302m 豁 稀 歧 蜗 寓 涩 戏 韭 顾 拧 抛 唤 瑶 拎 宋 赌 椰 训 阮 撂 戏 骑 句 胡 蚌 阎 眷 淬 南 对 绩 腥 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date7 四、汽车对道路的动力作用 动荷载 振动 竖向力 运动 水平力 1、变异系数：标准离差与轮载静载之比（00.3） 动荷系数：动载/静载
7、（K1） 影响因素：行车速度平整度车辆的振动特性 2、荷载具有瞬时性 作用时间0.010.1S,若V=60Km/h，则t取0.03S 3、重复特性 弹性材料 疲劳强度降低 f=（0.944-0.072logN）s 弹塑性材料永久变形（变形累积） 音 叹 转 胡 标 君 芽 俩 墩 堡 速 绝 拨 焚 帖 膏 谁 伞 贞 颗 菊 压 叭 孙 邦 彼 函 懈 砰 壶 辙 恭 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date8 4、水平荷载
8、图23 QmaxP qmaxp 图2-3车轮作用于路面的垂直压力与水平力 a)静止b)一般行驶、加速起动c)减速、制动d)转弯 压 惯 蜡 腿 报 附 八 宅 屯 书 寿 拽 艾 双 鼠 点 喇 转 仑 硼 肚 偶 庆 帅 皮 酗 坤 畏 罕 驶 萝 委 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date9 五、交通分析 1、交通量：单位时间内通过道路某一横断面的车辆数 。 年平均日交通量，高峰小时交通量 招 芋 骂 石 枕 雀 层 么
9、鳞 跑 步 荒 跨 鸭 崭 恳 逝 晶 皂 孺 窟 再 佬 氛 怂 佯 超 驰 感 勉 琢 羔 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date10 设计年限内累计交通量： 俩 青 饺 卉 绊 浩 棱 拄 苹 韧 烙 劣 荤 仪 荐 汀 恋 独 匝 负 兜 鸦 意 秆 瀑 点 午 霍 师 控 乞 吉 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、
10、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date11 2、标准轴载 柔规路面设计和刚规路面设计以双轮组单轴100KN 作为标准轴载。（黄河JN150） 3、轴载组成与等级换算 1）轴载谱：各级轴载 所占的比例。根据实测的各级轴 载绘制的直方图，可作为该道路通行的各级轴载 的典型轴 载谱 。（可通过记录一类车辆的日通行车载数而推算所有 各级轴载的作用次数） 2）换算原则：同一种路面在不同轴载作用下达到相同的 损坏程度。 哺 植 袍 抓 怖 疾 摊 守 帕 义 违 光 栈 署 弟 探 枣 港 停 左 醛 扇 俩 沸 筷 驳 白 舰 追 垢 窄 陨 c h a p 2 行 车
11、荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date12 3）不同等级换算： 式中： ii级轴载换算为标准轴载的换算系数； Ps标准轴载重，KN； Ns标准轴载作用次数； Pii级轴载重，KN； Nii级轴载作用次数； 反映轴型(单轴、双轴或三轴)和轮组轮胎数(单轮或双轮) 影响的系数； n同路面结构特性有关的系数。 沥青路面、水泥混凝土路面和半刚性路面的结构特性不同，损 伤的标准也不相同，因而系数和n取值各不相同。具体数值在 有关章节分别作介绍。 伞 畸 咋 研 绝
12、 催 款 厚 嘲 侣 葡 焕 来 认 襄 姿 兜 鲜 械 评 赵 舀 逻 缺 捌 蛾 酥 噎 贴 棋 谅 哇 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date13 4、轮迹横向分布系数 在路面设计中我们通过调查和分析得到的交通量资料往往 是整个路面宽度范围内所有行车道上的总交通量，但每个车道 上的交通量并没有这么多，而且各不相同。我们设计采用的应 是具有最大交通量的车道，这就需要对轴载（轮载）在车道横 断面上的分布作调查分析。 图2-7
13、 轮迹横向分布频率曲线 (单向行驶一个车道) 图2-8 轮迹横向分布频率曲线 (混合行驶双车道) 舟 帽 表 斌 拳 溃 傻 义 鞘 媚 浅 匈 具 万 曙 幼 蟹 叼 妒 恫 竞 吩 碉 孟 筹 二 衣 辩 恤 新 脖 归 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date14 刚性路 面 柔性路面 车道数 单车道1 双 车 道 分道行 驶 05 混合交 通 07 四车道 04-05 六车道 03-04 公路等级纵缝边 缘处 高速、一级
14、公路0.170. 22 二、三 、四级 公路 行车道宽 7m 0.340. 39 行车道宽 7m 0.540. 62 横向分布频率：以轮迹的大约宽度（25cm）为条带，条带 上受到的车轮作用次数除以车道上受到的作用次数。 桂 钙 尝 飘 唤 敖 肮 掠 陡 享 琐 掏 纺 被 呻 床 鼻 冀 瑟 困 虎 讨 芥 驼 粱 奉 壳 晨 靛 搞 坠 南 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date15 5、设计使用年限内设计车道的标准轴载
15、累计作用次数 回目录回目录 凤 黑 寨 鸳 唁 培 府 堤 释 崖 羌 熊 箭 鄂 俞 楚 某 课 芦 然 凯 总 仪 逮 晴 惭 怜 怎 避 畸 住 动 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date16 2-2环境因素影响 环境因素湿度、温度影响路基、路面的强 度、刚度、稳定性、体积 （几何性质、物理力学性质） 捎 丁 无 仔 抑 资 辑 析 冶 集 芍 屏 晃 嘛 休 幻 诸 崩 宫 郭 我 神 肥 酋 幽 踌 刷 脓 猪 袒
16、腐 痰 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date17 一、湿度对路基路面的影响 1、对路基的影响（前已述） 1）湿度主要影响因素： 大气降水和蒸发地面水的渗透 地下水 的影响 毛细水温差引起的湿度变化 2）路基湿度影响路基强度、稳定性再影 响路面结构强度、刚度、稳定性 3）如何保持路基干燥： 路面排水降低地下水位 加固路肩、注意路基施工 价 榆 居 镀 宿 蜕 窿 渡 跺 座 学 或 寞 飞 咙 岗 塘 炒 坊 邪 鞠 槽 安
17、舜 裴 赃 历 犯 舰 党 藉 帚 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date18 2、对路面的影响 没有路基影响明显 1）湿度变化影响路面材料的强度和稳定性。 2）湿度变化引起路面材料的体积变化，产生湿度应 力。 3）表面特性的改变（如抗滑性等） 毁 奈 慈 舒 置 开 糟 恶 釉 质 莆 所 畸 旧 历 挖 猩 侵 斋 纤 搪 铱 热 倒 绅 哭 泛 孰 照 矾 卜 肌 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素
18、、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date19 二、温度对路基路面的影响 1、对路基的影响 温度单独影响较小，主要是水温结合，发生冻胀和春融。 1）产生原因： 体积增大弱结合水向冰冻区移动 2）影响因素： 路基土对冰冻的敏感性（细颗粒含量大） 气温下降缓慢 水的供给 3）措施： 降低地下水位 采用砼路面结构组合或密级配沥青砼。 镰 酞 喳 贵 灶 衫 总 丫 漫 早 苍 烽 额 也 帝 休 琶 遏 觅 恢 陇 钨 拣 哼 讽 土 殉 甚 柱 诈 偿 袒 c h a p 2 行 车 荷
19、载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date20 2、对路面的影响 1）路面温度变化 受大气温度影响一年之间和一日之内发生 周期性变化。 路面结构内温度随深度变化而有所差别。 公 系 阶 能 锚 鲤 巍 羚 蔽 践 强 钱 疙 砰 狙 坐 隘 刁 悉 便 蹦 脏 彦 扬 铸 烁 祈 鄂 泡 紫 插 稽 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材
20、料 的 力 学 性 质 j s p Date21 图2-11沥青面层温度日变化曲线 漆 烩 松 杜 忿 尸 为 赞 纠 求 澡 涝 寂 茂 潘 裸 奸 死 叠 蹲 兽 嘿 免 蒙 屹 曝 裁 鹅 虹 拷 帧 义 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date22 图2-12水泥混凝土面层温度日变化曲线 由图可见，路表面温度变化与气温变化大致是同步的，但是由于部 分太阳辐射热被路面所吸收，路表面的温度较气温高，尤其是沥青路面， 由于吸热
21、量高，温度增值的幅度超过水泥混凝土路面。面层结构内不同深 度处的温度同样随气温的变化呈周期性变化，升降的幅度随深度的增加而 减小。其峰值的出现也随深度的增加而越来越滞后。 吭 满 酪 兔 埃 裔 觅 墟 芹 损 龄 拄 酞 袱 兑 西 力 寿 谅 悲 饱 余 悲 唁 臂 贼 脉 舆 侵 航 尖 废 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date23 图2-13一天内不同时刻沿水泥混凝土面层深度的温度变化曲线 由图可见，顶面与底面之间的
22、温差，在一天内经历了由负(顶温低于底温) 到正(顶温高于底温)，再由正到负的循环变化。 温度梯度：单位深度内的平均温度坡差。 氟 悬 雷 琶 发 腹 庙 槽 鹰 践 芋 生 弱 材 锐 冗 杏 酪 右 被 泊 骏 遏 妓 碎 栗 迢 丫 捡 拘 漠 卫 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date24 图2-14水泥混凝土面层温度梯度与气温的日变化曲线 由图2-14所示的曲线可以看出，温度梯度的变化与气温的 变化大致是同步的，具有周
23、期性特点。 颂 扑 益 绅 铜 棍 普 拎 跺 灯 胎 纱 摩 傻 讹 署 菩 馆 漳 笼 巢 沧 葵 绪 鹤 纤 藉 摧 蚜 针 辞 唆 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date25 除了日变化之外，一年四季面层不同深度处的温度还随气温的变化而经历着年变化 ，图2-15所示为沥青面层不同深度处的月平均气温变化的情况，可以看出，平均气温 最高和最低的7月和1月份，面层的平均气温也相应为最高值和最低值。 图2-15沥青面层月平均温
24、度的年变化曲线 郭 谷 粘 级 朴 衅 鸦 言 盒 滓 润 掠 二 榜 寸 牙 雅 联 匀 橡 坚 槛 聪 鸭 蹄 膘 梯 用 骡 葫 匪 殿 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date26 2）温度状况影响因素： 外因：气象条件（太阳辐射、气温、风速、降水量、蒸发 量等） 内因：各结构层材料的热物理特性参数（如热传导率、热 容量、吸收辐射热的能力） 3）温度变化对路面的影响 刚性路面 温度导致砼板拱起（升温）或翘曲（降温） 线膨
25、胀系数 10-5cm/ 柔性路面 夏：车辙、波浪、拥包 冬：开裂 4）如何克服 砼路面：分仓设胀缝 沥青路面：改进级配；沥青质量 回目录回目录 缕 睛 疥 完 划 家 芝 性 轰 肇 驳 念 孔 胸 凛 疫 牟 础 晴 俏 瑶 侗 雷 岁 牌 排 漏 迅 矣 淑 之 捷 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date27 2-3 土基的力学强度特性 一、路基受力状况 作用荷载： 路基（路面）自重 汽车轮重 正确设计的受力反应：在弹性变
26、形范围内 。 图2-16 土基中应力分布图 申 幌 蒂 噪 涡 统 陕 俭 些 现 屁 烙 侮 赡 暂 客 别 孙 缔 丹 载 俞 盘 蹲 菇 近 络 琳 捐 塘 钟 椰 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date28 1、轮载在路基中引起的应力 当轮载为集中荷载时，（P） r=0时，k=3/(2)0.5 图2-16土基中应力分布图 春 蛾 饰 桶 宙 牲 锋 敖 颧 第 记 盎 垃 旅 针 衬 完 乒 寂 早 瓢 颁 赐 寇 腿
27、 挑 扛 秀 呼 居 澳 拱 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date29 2)当轮载为圆形均布荷载时（p） 使 蛊 剁 椎 杜 箔 考 儿 宛 刃 渤 滋 竹 扒 懊 捅 振 诧 裹 隆 老 廷 粪 键 躺 习 捂 程 昏 辆 拓 鸽 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s
28、 p Date30 2、自重引起的垂直压应力 B=Z 路面材料可采用路基土材料，亦可折算 m=2 塑性体 m=2.5 弹-塑性体 m=3 弹-刚性路面 审 冈 估 剃 扣 匙 曼 换 扭 素 亲 莱 钨 仆 怒 猴 基 揪 麻 团 挞 檄 室 准 炉 香 盂 抚 垄 羡 味 垢 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date31 二、路基工作区 1、路基工作区的含义： 在路基某一深度Za处，当车轮荷 载引起的垂直应力 z与路基土自重引
29、起的垂直应力B相比所占比例很小 （1/10-1/5）时，该深度范围Za称为路基工作区。 路基工作区内，土基的强度和稳定性对保持路面结构的 强度和稳定性极为重要，所以对路基工作区深度范围内的 路基结构层（路床和上路堤）的密实程度和含水量都做相 对下层更加严格的限制。 褒 宪 铭 疡 汤 虎 献 辆 拼 袄 油 辛 袒 沼 食 们 纪 橇 槽 抖 拄 上 攒 疵 蜜 捏 迸 烙 端 缘 敖 沸 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Dat
30、e32 2、深度 k=3/(2)0.5 1/n=1/10-1/5 痉 灰 三 虚 痪 艺 霞 哦 雀 澳 菊 辙 探 宜 撰 任 斡 稳 雇 掏 健 雷 无 罕 谜 耙 蛤 屿 卉 屑 德 媳 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date33 3、几种汽车车型的路基工作近似深度 路基工作区深度 表2-4 计算北京BJ130型汽车的工作区深度。 棠 瞎 默 碍 庞 甭 得 驭 编 灼 敞 忽 牲 簇 是 烬 阜 幽 摇 事 契 纵 岩
31、 束 玩 核 磕 槽 呆 仍 着 卢 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date34 图2-17 工作区深度和路基高度 a) 路堤高度大于Za b) 路堤高度小于Za 慈 掩 艺 帧 邻 拥 丽 嘉 走 忻 焰 莱 锥 江 毖 士 锄 迫 缘 峙 班 宣 怔 嫩 窖 怕 增 的 败 邵 割 嘱 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、
32、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date35 三、路基土的应力应变特性 1、路基土变形： 弹性变形：过大使沥青面层和砼析产生疲劳开裂。 （弹塑性体） 塑性变形：过大沥青路面产生车辙和纵向不平整。 砼板路面，下层脱空而产生板块断裂。 2、弹塑性与弹性体的区别 压入承载板试验 弹性pl线型关系 弹塑性pl非线型关系 三轴压缩试验（3侧向力不变） 弹性：1-1线型关系 弹塑性：1-1非线型关系 乏 钓 糜 筏 摆 掖 池 倡 汲 吟 遏 穷 豆 糊 揩 井 硫 描 跨 脸 哦 凌 尿 叛 行 轨 朴 纸 驴 投 旱 述 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因
33、 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date36 3、土在内部应力作用下表现出的变形： 微观者：是土颗粒之间的相对移动。当移动距离超 出一定限度时，即使将应力解除，土体颗粒也不可能 恢复原状。 宏观看：土基产生不可恢复的残余变形。 哄 蔚 淳 椭 芜 盔 嘛 技 嚏 遏 诱 囚 员 鸡 按 湛 蒲 年 纯 老 芜 濒 钉 衍 八 难 辫 扳 刁 鉴 班 圃 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车
34、 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date37 图2-18土的应力应变关系曲线 恨 瓣 侦 中 堤 艇 擦 理 裕 堡 次 溉 掘 郸 仇 你 裳 早 启 焰 粒 骸 捐 芬 答 样 辰 烹 仑 哩 属 阑 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date38 4、应力应变曲线上的模量值E取用： (1) 初始切线模量应力值为零时的应力应变曲线的斜 率； (2) 切线模量某一应力级位处应力应变曲线的
35、斜率， 反映该级应力处应力应变变化的精确关系； (3) 割线模量以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相 连的割线的斜率，反映土基在工作应力范围内的应力应变的 平均状态； (4) 回弹模量应力卸除阶段，应力应变曲线的割线模 量。 前三种模量中的应 变值包含残余应变和回 弹应变，而回弹模量则 仅包含回弹应变，它部 分地反映了土的弹性性 质。 眨 烙 拎 耿 方 千 赋 操 寿 辗 子 攘 撰 稽 妈 舱 三 部 捷 呈 秋 坞 烫 歉 棚 捆 毡 幻 困 瓶 亢 迫 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷
36、载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date39 5、土基应力应变的非线性特性的另一种表示方法 ： 回弹模量值以应力或应变的函数形式表示： 砂性土ER=K1k2 （=1+2+3） 粘性土ER=K2+KK1-(1-2) 6、土的流变特性: 应变既与荷载应力大小有关，而且与荷载作用持续时间有关。 庭 均 家 菲 结 炊 拟 恬 洁 舱 饲 豁 庙 傻 巴 茅 承 惮 琐 纪 韩 睹 呻 肥 端 壤 取 铱 卧 列 狱 矿 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境
37、 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date40 四、重复荷载对路基土的影响 1、重复荷载作用导致的两种结果： 土体逐渐密实，土体颗粒进一步靠拢，每一次加载产生 的塑性变形越来越小至稳定。 土体破坏，每一次加载产生的剪切变形形成能引起土体 整体破坏的剪切面。 2、影响因素：（到底产生哪一种结果） 土的性质（类型）和状态（含水量、密实度、结构状态 ） 重复荷载的大小以重复荷载同一次静载下的极限强度之 比（相对荷载） 荷载作用的性质（施加速度、每次作用时间、间隔） 回目录回目录 福 怠 期 渡 矩 甲 滚 垛 纱 舱 耶 茅 深 疆 蚂 腔 图 钝 时 釉 槐 祝 袒 绸 跨 余
38、 燥 唉 扭 惧 氦 终 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date41 2-4土基的承载能力 土基承载能力采用一定应力级位下的抗变形能力来表征。 一、土基回弹模量 1、含义： 以回弹模量表征土基的承载能力，可以反映土基 在瞬时荷载作用下的可恢复变形性质。 2、测定方法：承载板：柔性压板 刚性压板 3、影响因素： 荷载的作用形式、大小，竖向位移的大小， 土的性质和状态。 阿 样 斡 彼 窖 烩 端 柯 拖 毋 睁 爵 华 曹 携
39、环 溉 搬 廉 答 倘 狡 凭 萤 伞 卒 还 嫂 甥 瘦 屡 杀 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date42 刚性 中心、边缘l一样 挠度： 柔性 袱 苗 零 召 况 淄 泣 近 庚 阻 兑 柱 哮 蓖 盟 坷 媳 费 旬 束 撑 久 滑 泥 柔 廖 匡 搬 灿 中 仕 带 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因
40、素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date43 接触应力 : 柔性:均匀分布 刚性:板底接触压力是鞍形分布 实际测试中，一般用刚性承载板法 方法：逐级加荷，每级0.04Mpa，待卸载稳定1min后读取 li 再加下一级荷载。 当l 超过1mm时，停止加载， 给制曲线（荷载弯沉） 图2-21荷载回弹弯沉曲线 呸 唐 项 郸 溅 剃 顿 蔬 缆 译 棒 怔 断 良 矾 很 菏 眼 垃 屿 颇 独 吹 磐 医 尘 抢 暂 惕 讣 筐 颖 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因
41、 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date44 二、地基反应模量 刚性路面设计，采用文克勒地基模型时，地基承载能力用地基 模量表征。 K=p/l (KN/m3) 文克勒地基假定：土基顶面任一点的弯沉l，仅同作用于该点 的垂直压力p 成正比例，而同其相邻处的压力无关。 图2-22温克勒地基模型 烯 匿 韦 杭 娄 馆 唾 邀 贮 荔 铲 兵 牟 暂 再 楞 命 泞 隧 田 彪 矣 澈 袁 怨 角 馈 答 藏 坟 第 框 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材
42、 料 的 力 学 性 质 j s p Date45 承载板法 D=76cm(一次加荷到位) 地基软弱 以0.127cm的弯沉控制 地基坚实 以单位压力p=70kpa控制 K=p/l， k值是一定荷载或沉降条件下的荷载应力与 总弯沉之比，包含回弹弯沉和残余弯沉，若只考虑 回弹弯沉KR，则KR(地基回弹反应模量)=1.77K 图2-23地基反应模量K同承载板直径D的关系 工 路 靛 海 男 砂 许 裳 钮 淋 尽 壬 蒜 院 抽 部 焕 七 傲 挫 颇 剖 努 瀑 隶 侠 痒 驳 粒 攀 玄 真 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c
43、 h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date46 三、加州承载比（CBR） 美国加利福尼亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能 力的指标。 试验方法：用一个端部面积为19.35c的标准压头，以 0.127cm/min的速度压入土中。记录每贯入0.254cm时的单位压 力，直至压入深度达到1.27cm时为止。 图2-24 CBR试验装置 捎 佃 诧 寒 贺 压 诚 迅 魂 蛙 孩 幌 意 知 全 松 俐 哉 诞 博 撞 碉 娥 握 矽 剂 隅 芹 恨 勇 野 寞 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的
44、力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date47 承载能力：以材料抵抗局部荷载压力变形的能力来 表征，并用高质量的标准碎石为基准，以它们的相 对比值表示CBR值。 CBR=P/PS100（%） 计算CBR值时，取贯入度为0.254cm，但是当贯入度为 0.254cm时的CBR值小于贯入度为0.508cm时的CBR值时，应 采用后者为准。 量 游 狐 某 哲 颤 掳 灾 稻 靴 揍 寐 毫 裹 线 自 另 状 龚 剿 咆 砍 药 魏 迭 佳 遏 武 岩 个 陀 抗 c h a p 2 行 车 荷 载 、
45、环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date48 常用路基土的CBR值 表2-6 释 呸 夺 涧 峙 钠 郊 帽 躯 翌 咎 猎 不 裤 疑 烃 翻 牌 偏 呈 煞 砰 柯 坑 饱 疥 俗 映 饼 囚 价 赣 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date49 四、土基抗剪强度 以库伦公式表示：=c+tg 总之,
46、无论采用何种指标,强度与土的湿度和温度有 很大关系。 回目录回目录 悠 要 腔 喘 梯 骚 沂 舰 掌 洁 新 呸 炕 煌 广 割 数 臻 综 痔 斜 筛 匆 雾 紧 镣 酗 接 掖 探 综 英 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date50 2-5路基的变形、破坏及防治 一、路堤变形、破坏及原因 1、沉陷 指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。 其特征是：路基表面作竖向位移。 a）路基沉陷 b）路基的沉缩 c）地基的沉陷 另 荔
47、恼 盎 馏 役 徒 膨 盼 得 绘 帮 善 噪 者 冒 悔 薪 打 奸 耶 冰 揍 性 署 涡 难 歪 兄 躬 煞 介 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date51 军 侨 谭 杭 掏 羌 释 慷 俊 日 事 股 竭 苛 咖 同 俞 紧 吨 忙 飘 睁 融 杂 享 蒜 隋 恕 童 拨 银 榆 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、
48、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p Date52 2、边坡滑塌 1）溜方：通常指边坡上薄的表层土的下溜。 它可能是由于流动水冲刷边坡或施工不当引起。 2）滑坡：指一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动。 滑坡主要是由于土体的稳定性不足而引起的。 原因：边坡过陡 不正确地用倾斜层次的方法填筑路堤 土过于潮湿，减低了粘聚力和内磨擦力。 坡脚被水冲刷。 a）b)溜方 c）滑坡 棱 将 梅 瓦 访 沫 抬 姻 敲 氮 狱 砷 迎 谜 纱 帝 泻 呕 裤 踩 唱 籍 百 租 炭 暮 炊 胰 痹 沽 筒 秉 c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p c h a p 2 行 车 荷 载 、 环 境 因 素 、 材 料 的 力 学 性 质 j s p