3.2 设计要素 3.2.2 近年来,城市载货汽车与大客车以双轮组单轴80kN~115kN轴载的车型为主,路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载符合我国城市汽车交通实际。 3.2.3 有关研究显示,沥青路面弯沉、弯拉应力曲线随轴重的增加呈非线性增加,轴重50kN~130kN为线性,轴重大于130kN呈非线性。考虑非线性特点,当轴重大于130kN时按弯沉设计的轴载换算公式n值可达5.0~5.8,推荐n值为5.0,弯拉应力的轴载换算公式n值为9.0。 用拉应力等效模式的轴载换算公式,对贫混凝土基层疲劳方程做的工作不多,长安大学的研究结果为12.79次方,法国和澳大利亚为12次方,本规范建议贫混凝土基层用12次方计算。 规范编制组对上海市、成都市、大同市的代表性道路的车道分布系数进行了调查。对于两车道城市道路,单向单车道,车道分布系数为100%,对于多车道城市道路,载货汽车与大客车一般较多地行驶在外侧车道上,所以,以外侧车道作为设计车道。车道分布系数的大小与交通量有关,交通量小,车道分布系数大。调查结果与Dater等在1982年~1985年对美国6个州所做的129次统计所得到的多车道公路的车辆分布情况较为接近。 3.2.5 一般在进行路面材料与混合料的设计、路面结构设计等工作时,均会考虑到道路等级性质。因为累计当量标准轴次不能代表对路面表面性能的要求。路面设计应该在考虑路面交通等级、累计当量标准轴次同时,也考虑道路等级性质,有必要增加以货车及大客车为主的划分交通强度等级的划分。将城市道路交通等级划分为四级,分为轻、中、重、特重交通等级。 3.2.6 环境因素的变化严重影响路面的性能,温度对沥青路面的承载能力和使用性能都有显著影响。沥青路面的车辙、裂缝等损坏,也直接或间接地与路面温度的分布状况有关。水对沥青混合料的性能也有重要的影响,雨水渗入路面使沥青与集料的粘附性下降、土基强度变小,在荷载作用下产生剥离、坑槽、网裂等损坏。由于温度、降水具有显著的季节性变化的特点,所以沥青路面材料及土路基的力学特性也具有明显的季节性变化的特点。 “八五”国家科技攻关项目“道路沥青及沥青混合料使用性能气候区划的研究”,根据我国不同地区与不同气候的条件对沥青质量及沥青混合科性质提出不同的要求,提出沥青混合料使用性能气候区划标准。按不同的气候要求,使路面具有较强的高温抗车辙能力、低温抗裂性能和水稳定性,并延长路面的使用寿命,是路面设计的重要问题。路面设计应选择与温度变化相适应的材料并按照最高或最低温度进行沥青混合料高温稳定性和低温稳定性设计。 3.2.7 目标可靠度和可靠指标的确定需要综合考虑工程安全度与工程经济性等方面的因素。目标可靠度值高,结构的安全度相应提高,但结构造价相应增大;反之,目标可靠度低,结构破坏的危险性增大,工程费用则低。路面结构的目标可靠度是在满足各等级道路路面不同安全度要求(限制路面的破坏概率)的前提下,主要考虑路面初建费用、结合考虑养护费用与用户费用对目标可靠度的影响确定的。 目前确定路面结构目标可靠度的方法有三种,即校准法、经济分析法和表面使用性能法。校准法的实质是一种反算法,也就是通过计算现有结构的隐含理论可靠度,再针对结构使用情况、现状服务水平、现状耐久性和安全性做出定性和定量评价。综合考虑这两方面的结果,归纳出合理的可靠度作为路面设计的目标可靠度。这种方法实际上是校准现行设计方法的隐含可靠度,继承按现行设计规范设计的道路结构的可靠度水平,这种方法体现了多年工程设计的经验。目前国内外大多数规范采用校准法来确定结构的目标可靠度,本规范目标可靠度是结合国内外的分析数据、水泥混凝土和沥青路面的隐含可靠度后制定的。