1、11、 汽车车型如何分类？为什么要限制轴载？在我国路面设计方法中如何考虑轴载？答：(1)道路上通行的汽车主要分为货车和客车两大类。货车分为整车，牵引式拖车，和牵引式半拖车；客车分为大客车，中客车，小客车。交通调查中，一般将汽车分为八类：大型货车，中型货车，小型货车，大型客车，小型客车、拖挂车，集装箱，大中型拖拉机。汽车按轴型（轮轴的组合型式）分类，大致可以将行驶在道路上的车辆分为三大类：固定车身类、牵引车类、挂车类。(2) 汽车的重量通过车轮传递给路面，轴重的大小直接关系到路面结构的设计承载能力和结构强度，为了保护路面结构不因超载而破坏，许多国家对汽车的轴载都有限制；(3) 我国路面设计方法中
2、，一般以后轴重 100kn 作为标准轴载，表示为 BZZ100，低等级公路也可以采用后轴重 60kn 作为标准轴载，表示为 BZZ60；把不同类型的轴载作用次数换算为标准轴载的作用次数，应遵循两项原则：其一，换算以达到相同的临界状态为标准；其二，对某一交通组成，不论以哪一种标准轴载进行轴载换算，由换算所得的轴载作用次数计算是路面厚度应相同。路面结构设计和验算使用的交通量是标准轴载累计作用次数。实际计算时，对沥青路面，只将轴载大于 25kN 的汽车计入；对水泥混凝土路面，只将大于 40kN 的单轴和 80kN 的双轴的汽车计入，小汽车，小客车对标准轴载的影响极小，可以忽略不计。2、 双层、三层弹
3、性体系应力、应变位移分析的基本原理及其存在的问题，哪些方法应用这一 原理？(1) 基本原理：在求解弹性层状体系应力与位移时，采用下列四条基本假设：a. 各层都是由均质的各向同性的材料组成，用弹性模量 E 和泊松比来表征;b. 假定土基在水平方向和向下的深度方向为无限，其上各弹性层为厚度有限，水平方向为无限；c. 假定路面上表层作用有垂直荷载和水平荷载，认为水平方向的无限远处和最下一层向下的无限深处的应力和位移等于零；d. 各层间接触面上采用完全连续或完全光滑的假定；根据以上假定，按柱坐标系采用弹性力学中的几何方程，物理方程，平衡微分方程，利用应力函数和汉克尔变换方法，可以解出弹性层状半空间体系
4、中应力和位移分量的一般表达式；然后根据相应的边界条件和层间结合条件，可以确定一般表达式中的待定积分常数。(2) 存在的问题：我国多年的研究和实践表明，弹性层状体系理论公式是基本适用的，但是由于路面各层材料的力学性质、路面各层之间的接触情况以及实际荷载情况等与理论假设不完全一致，而且路面材料和土基模量的测定方法也不能充分反映它在结构层中的实际工作状态，造成理论计算值与实际值存在偏差；而且，由不同材料结构层和土基组成的路面结构，在荷载作用下其应力应变关系一般呈非线形特征，且形变随荷载作用时间而变化，同时，应力卸除后常有一部分变形不能恢复。因此，严格地说，柔性路面在力学性质上属于非线形的弹粘塑性体。
5、(3) 壳牌（SHELL）设计法、前苏联柔性路面设计新法以及我国柔性路面设计法均采用这一原理（三层弹性体系）。粘弹性体：材料在外力作用下产生变形缓慢增加,撤除外力后变形缓慢回复,这种加-卸荷过程中变形不随外力即时达到平衡而有所滞后的现象称为延迟弹性,也称粘弹性3、 试分析面层厚度和模量、基层厚度对面层底面拉应力的影响。如何指导设计？（假设层间完全连续） （提示：利用应力模量、厚度分布曲线）2在垂直荷载作用下，面层底面的径向应力并非都是拉应力。面层较薄而相对刚度较小时，可能出现压应力。面层厚度较厚和相对刚度较大时，便出现拉应力。它随面层的厚度和刚度的增大而增大，特别是面层的刚度很大时，面层底面的
6、拉应力随面层的刚度的增大而急剧增大。底面最大拉应力的位置，一般在荷载面的中轴处，对于双圆荷载，也是在某一荷载面的中轴处，但在面层很厚时，最大拉应力的位置随着层的增加而移向双圆荷载面的对称轴处。当面层较薄时，其底面也会出现较大的径向拉应力。4、 何为路面的结构损坏和路面的功能损坏？简述其发展过程及其相互之间的联系。结构性破坏整个道面结构或某些组成部分已经不能再承受荷载作用的破坏，如断裂等；一般要彻底翻修。功能性破坏道面结构在使用过程中，在荷载和自然因素的多次循环重复作用而出现的使用品质的逐渐降低，如车辙的加深，平整度和抗滑性能的降低，一般可通过维修而恢复。特点：不一定同时发生，但都是经逐渐累积而
7、成。功能性破坏一般可通过维修而恢复；结构性破坏一般要彻底翻修。5、 试述弹性层状体系的边界条件，层间完全连续和层间完全光滑分别应满足的条件怎样确定？弹性层状体系的边界条件：在水平方向无穷远处和垂直方向无限深处的应力和位移都等于 0。在弹性层状体系中，顶面的边界条件： 0)(1jzrp在第 j 层和第 j+1 层之间的结合面上，若这两层是完全连续，则连续条件： ，11)(jjjzrjzrwu若这两层是完全光滑，则光滑条件： ，1)(0jjzrzrjj在地基向下的无限深度和水平方向的无限远处，应力与位移都趋向于 0，即,(zrzrzwu6、 试分析轴重的改变、轮胎压力的改变对路面面层强度与结构层总
8、厚度的敏感性。（提示：可利用应力深度分布曲线）在刚性路面中，路面厚度随着轮胎压力的增大，轴重的增加而增加，计算表明，轮胎压力增大70kpa，则需增加板厚约 0.5cm。在沥青路面中，垂直应力的大小取决于荷载轮胎压力的大小，轮胎压力对表层的垂直应力影响很大，当深度达 90cm（3.6in. ）以下时，轮胎压力对垂直应力就没有影响了。因此，为适应高压轮胎的作用，沥青路面上层应采用高质量的材料。轮胎数量对沥青路面体系的垂直应力也有影响，采用双轮比单轮（即轴重减少）可以显著改善路面体系的垂直应力状态。而沥青路面所需的总厚度，受轮胎压力的影响不大。7、 试简述威斯特卡德荷载应力公式阿灵顿试验修正的主要内
9、容，修正后公式的实用性。1930 年美国在阿灵顿进行了混凝土路面足尺试验，通过试验，对应力计算公式进行了修正。【】荷载作用于板中阿灵顿试验发现，实测的板中应力值比板中加载的威斯特卡德应力计算公式计算的结果小。这3是因为地基反力同挠度相比更加集中于荷载的周围，并不像温克勒地基假设那样，地基反力和挠度成正比。因此，荷载附近反力增加，板体的挠度和应力就略有降低。布拉德伯利和凯利都提出了板中的板底最大应力修正公式，其结果分别是威斯特卡德公式的 8791，7282。【】荷载作用于板边在没有翘曲的情况下，对于常用的轮印，实测应力与理论计算结果很一致；假如值较大，则实测应力大于理论计算结果；假如较小，则实测
10、应力小于理论计算结果，但差异很小。在白天有翘曲的情况下，对于常用的轮印，实测应力略大于理论计算结果；在夜晚有翘曲的情况下，对于常用的轮印，实测应力明显大于理论计算结果。凯利提出了修正，修正后的计算公式所得结果比威氏结果大 617。【】荷载作用于板角阿灵顿试验表明，在正常气候条件下，在白天，板角向下翘曲，板与地基保持接触的条件下，实测应力与威斯特卡德理论计算结果完全一致。但在夜间，板角向上翘曲时，实测应力比威斯特卡德理论计算结果高出很多。且大于布拉德伯利提出的修正公式。他的修正公式相当于将原来板角附近的反应模量减少为原有的四分之一，以此来提高混凝土路面板的应力。8、 机场道面、道路道面各有什么特
11、点，两者在功能和构造方面有什么主要区别？ 各自的设计原理和方法有什么相同点和不同点？（1）机场道面是指在民用航空运输机场飞行区范围内供飞机运行使用的铺筑在跑道，滑行道，站坪，停机坪上的结构物。（2）在功能上，由于飞机运行方式对安全使用的要求高，机场道面要求比道路道面具有更好的抗滑性能，更好的稳定性，更好的平整度，快速的排水能力以及耐久性；在构造上，由于飞机荷载重量和轮胎接地压力远大于车辆荷载等原因，所以要求机场道面的厚度更厚，面层材料质量更好，这样才会有更高的承载能力。（3）公路路面所用的设计原理同样可以用于机场道面，在水泥混凝土路面设计中，荷载应力都是采用弹性地基上的弹性薄板理论和考虑接缝传
12、荷能力的有限元法计算；在沥青混凝土路面设计中，都是采用弹性层状体系理论分析。它们考虑的主要因素基本相同，但每一因素所选定的数值相差很大。飞机的总质量远大于汽车质量，机场道面实际作用的飞机荷载较公路路面的汽车荷载也大得多，同时飞机胎压也远大于汽车胎压，但是机场道面的荷载实际作用次数远小于公路道面的作用次数，一般到达 28 万次，而公路路面的实际作用的标准轴载次数达到 1001700 万次。而且它们设计考虑荷载的方法也不同。公路选择有代表性的汽车后轴作为标准轴载（用 BZZ-100 表示），其它轴载的作用次数按照一定的方法换算成为该标准轴载的作用次数。而在机场道面设计中，在预计使用的飞机中，以运行
13、次数最多和主起落架轮载较大的机型作为设计机型，其主起落架上的一个机轮的动荷载即为设计荷载，当道面供多种飞机混合使用时，应以设计飞机为换算标准，按换算公式将其它飞机换算为设计飞机的平均当量运行次数。在公路路面设计中采用的是移动荷载，而在机场跑道中部采用移动荷载，端部采用静荷载，因此跑道端部的厚度大于中部的厚度。由于飞机的左右偏离，要考虑它的横向偏离对荷载重复作用次数的影响。9、 AASHO 当量轴载换算方法、原理及应用前景。Answer：AASHO 设计法是以试验路行车试验结果为依据的方法，它将道路试验所得的大量数据，通过统计分析把路面耐用性的变化、荷载大小、荷载重复次数和路面各层的厚度联系起来
14、，得出 AASHO 设计法中的基本方程式：GCplog()(logl)01从这个基本方程式可以得到在给定的耐用性指数下加权的各种荷载作用总次数与结构数4的关系。SN把基本方程式写成： log=log+G/= f( ,轴重,轴数,G)SN即在给定的结构（ 为定值）和给定的耐用性指数（G 为定值） 下， 是轴重、轴数的函数。SAASHO 选定的标准轴载为单轴、轴重为 80 千牛，这样对不同的轴载，可以算得在给定的耐用性指数下加权的标准轴载作用总次数与其它不同轴载作用总次数的比值 / ，这个比值称为轴载sx当量换算系数。有了轴载当量换算系数，就可以把不同轴载作用次数很方便地换算为标准轴载的作用次数。
15、AASHO 轴载当量换算方法建立了不同轴载间的等效关系，使轴载轻、重与交通量多寡对路面的作用建立了合理的关系，解决了过去设计方法中一直未能解决的交通荷载问题。特别是单后轴间的轴载换算关系被许多国家的设计法所采用。AASHO 轴载当量换算方法简单可行，应用方便，还考虑了路面耐用性（即工作状态的概念）与轴载作用总次数的关系，至今仍然具有很大的现实意义，对其它国家轴载当量换算法有很大的影响。但是它全部是建立在试验的基础上，强度标准不明确，未能揭示路面结构内部应力应变的关系，这是它的缺陷，如何在其中加入力学的概念和力学的分析方法将是它将来一个重要发展方向。10、 何为飞机漫行？在飞机道面设计方法中如何
16、考虑飞机漫行的影响？飞机轮载在机场跑道横断面上的随机分布称为飞机漫行。飞机的漫行程度与道面类型有显著的关系。例如在划有中线标志的滑行道上呈渠化交通状态，机轮轨迹横向分布的标准偏离值为0.61.05m（23.5ft）。在跑道上，其标准偏离在很大程度上取决于飞机的类型以及飞机是在着陆还是在起飞。对于起飞情况，不同飞机的标准偏离值大约在 2.25-4.5m（7.5-15ft）之间；对于着陆情况，在 3.9-6m（13-20ft ）。所以滑行道采用的设计值为 0.6m（2ft），跑道为 4.8m（16ft）。在设计中需要考虑飞机的漫行对荷载重复作用次数的影响。波特兰水泥协会为考虑飞机的横向漫行作用而引
17、进了一个荷载重复系数（LRF）。LRF1.0 表示每通过一次都是满载的重复。各种飞机的荷载重复系数可以预先计算出来。将各种飞机的预计通过次数乘以其荷载重复系数，就可以计算出实际荷载重复作用次数。在设计中考虑飞机漫行的影响，在美国主要有以下三种方法：（1）沥青协会法用当量轮载系数（EWLF）的概念，我们可以得到不同轴载在时间 t 之内作用于路面的次数换算为标准车的作用次数（ ）为：nenpfFejIjxma1式中： 为第 j 种轴载的作用次数为第 j 种轴载的作用频率 fjx为第 j 种轴载的单位破坏值沥青协会法直接采用11、 何为冰冻指数？如何用冰冻指数来预估土基冰冻深度？土基的冻结在很大程度
18、上取决于气温下降时间的长短。通常习惯上按度日数计量时间与温度，负的一度日表示一日的平均气温为零下一度，而正的一度日表示一日的平均气温为零上一度。在累积度日图中的最大和最小点之差称为冰冻指数。在任何冰冻季节，冰冻指数可以用来衡量低于冰点气温的持续时间和大小。在地面以上 4.5ft处的气温指数称为空气冰冻指数，在路面下的温度指数称为路面冰冻指数。冰冻深度可以用以度日为单位的冰冻指数表示，将冰冻深度与冰冻指数建立关系，就可以作为一个要素进行路面设计和评定。冰冻深度可以通过冰冻指数与冰冻深度曲线图查得，这是一些经验5方法（如美国的工程师兵团）；也可以用公式来估算，提出的公式主要有以下几种：(1) st
19、efan 公式 导热率度日体积热，(2) 公式 (3) 中国公式 道路材料系数道路横断面系数道路湿度环境系数12、 试简述壳牌（SHELL）沥青路面设计方法，评述其优缺点及应用前景。（1） 路面模型a） 假定路面在行车荷载作用下表现为弹性性质，用弹性层状体系理论计算各层的应力和应变，一般以三层连续体系为基础，用弹性模量和泊松比表征路面材料，假定路面材料为均质，各向同性，各层水平方向和土基向下的深度方向为无限。b） 荷载图式采用标准的双轮荷载，即双圆图式，并以 80kN 为标准轴载。（2） 设计标准a） 主要标准：路基顶面的压应变 ，控制路基顶面的永久变形，防止车辙；z沥青面层层内的水平拉应变
20、，控制沥青面层的开裂。rb） 次要标准：其它有机或无机结合料稳定基层的容许拉应力 或拉应变 以及路面表面总变rr形。c） 再次要标准：沥青层低温缩裂，基层或底基层粒料材料最小模量值的要求。（3）设计步骤13、 试简述波特兰水泥协会刚性机场道面设计方法，评述其优缺点及应用前景。Answer：方法： (1) 必须调查当地土壤情况，并用承载板试验路基反应模量(2) 必须知道设计轮载和混凝土弯拉模量和安全系数(3) 为不同机型提供板内荷载的设计数据(4) 对混合航空采用疲劳概念，提出在容许荷载下的应力比，应力比小于 0.5 可承受无限次重复荷载，应力比增大，则容许荷载次数相应减少(5) 考虑飞机漫行的
21、影响(6) 确定厚度并验算优点：设计方法重视工程试验，实用性强缺点：以威斯特卡德方法计算应力为基础的理论发展缓慢，计算公式的参数和假定有局限14、 已知弹性半空间体表面位移表达式为：荷载采用圆形均布荷载，地基采用 Kelvin 模型，试推导粘WEjrpdz0201()()弹性半空间体表面位移解。答： 要得到粘弹性问题的解，首先要求出弹性问题的解，然后对解中的模量及荷载求 Laplace变换，将粘弹性算子代入，再求 Laplace 逆变换得到。61) 弹性半空间体表面（z=0）位移解为： dprJEWz )()1(2002) 圆形均布荷载（半径为 ，大小为 q）p( r ) 的零阶汉克尔积分变换
22、为：pqJ()()13) Kelvin 模型：Edt4) Laplace 变换： ()(),()sJrpsEdpqsEs210代入： ()()sJrqJrEd2101Laplace 逆变换： dJet 012 )()()()15、 当温度沿一独立长混凝土板的深度均匀变化时，通过描述板底摩擦力沿长度方向的分布状态，推导滑动区的长度计算式。Answer：如图位 移 板 底 摩 擦 力 混 凝 土 应 力 降 温 时 混 凝 土 板 的 变 化 情 况 滑动区长度计算公式 LfEt1L 716、 若路面板上下温度差为t ，又无其它外力作用，路面变形完全受阻，试推导路面内任一点翘曲应力的一般解。Ans
23、wer：在没有其它外力作用下，板横断面上的应力因符合静力平衡条件，即：dzh0 zh0完全自由 czt约束后的实际应变为： f约束变形为： cEtdzhtEttdzcfzfhfzzh101000()()()17、 由于温度梯度和内力引起的弹性曲面方程如下所示。若路面板上下温度差为t ，呈线形分布，又无其它外力作用，路面变形完全受阻，试推导路面中心处翘曲应力表达式。23zxEhMthxy()21yyxt3zxhz()Answer： 因路面变形完全受阻，可得 Z=0zxyzx20 MDEthxy()()1 Et218、 简述路面结构非线性分析的基本原理及在路面结构设计中的意义答：在弹性层状体系理论
24、中，假设路面各层材料是线弹性的，但这假设并不符合实际情况，因为路面材料具有应力应变的非线性特性，因此对路面结构应采取非线性分析的方法。路面结构非线性分析的基本原理是将局部线性化和经验方法结合起来，也就是说把材料的非线性在一定的应力水平上当作线弹性处理，并通过试验加以修正。这种处理方法在一定程度上反应了路面8材料在路面结构中的实际工作状态，但是其应用有一定的局限性。另一方面，由于有限元法可以真实反应路面中每一点的实际应力状态，国内外都特别重视将有限元法和非线性模型相结合的方法。这一方法是在有限元分析中采用一定的非线性模型，通过循环和迭代运算求得解答。19、 简述美国 AASHTO 试验路提出的耐
25、用性指数 PSI 与路面使用品质的内在联系。答：现有耐用性指数 PSI 是根据路面使用性能，对路面作出定量评价的方法。该法分两步着手：a）路面状况观测评级，这是一种定性的观测，它不去判断路面现有状况造成的原因，仅根据路面使用要求，对当时路况给予评级，所以称为路面耐用性评级（PSR）。b）路面质量评定，这是一种定量的评定，其目的就是要确定路面结构的适宜程度，并判定产生该路况的原因，因此要对路面作一定的物理量的量测，把各段的物理量的测定结果和 PSR 相比较，经过统计分析，使两者结合，得出路面评价指标路面耐用性指数，因测定的是当时的状况，故称为路面现有耐用性指数。通过大量的数据回归分析，可以得出
26、PSI 与不平整度、裂缝与修补面积、车辙量的一个关系式。从数据分析可知，PSI 与不平整度的相关性较好，而裂缝和修补面积，车辙量对 PSI 的影响不大。20、 总结柔性路面发展的主要特点，在设计方法中近来有一种趋势，即由经验法向理论法过渡，分析其内在原因。柔性路面从早期的薄型结构到 40 年代的较厚的结构组合和强度较高的材料，提高了沥青路面的整体结构强度和整体刚度，使用寿命大为延长。而到了 60 年代，对使用品质和功能的要求更高了（要求沥青路面具有良好的平整度，抗滑性和耐磨性，以保证车辆高速行驶平稳，安全，舒适），甚至超过了对路面结构强度的要求。柔性路面设计方法的发展是随着交通的发展与路面结构
27、，材料不断地更新而同步发展的。经验设计法是人们通过大量的野外测试，修筑试验路对实际车辆的行驶效果进行系统观察，形成了以车辆荷载作用下确保路面结构承载能力为核心的一种方法，能紧密联系实际。其缺点主要是只能适用于给定的环境，材料和荷载，如果这些条件变化了，那设计也就不可靠了，又必须通过大量的试验提出适用于新情况的新方法。由于经验设计法有这样的地区性和局限性，所以人们致力于研究更有普遍性或适用性的方法。理论法不受经验的限制，任何新材料，新结构组合，只要符合理论分析结果，都可以作为选择评比方案，在技术先进和经济合理的原则下择优使用，因此，理论分析法已成为沥青混凝土路面结构设计方法的发展趋势。21、 简
28、述用 ESWL 处理多轮荷载的原理与方法及其发展前景。当量单轮荷载（ESWL）定义：在一定路面体系的指定位置上，单轮荷载产生预选参量（应力、应变、位移、损坏）的量与多轮荷载在路面结构相同位置处产生相等的量。选用的方法根据轮胎压力按 ESWL 的接触面积等于多轮荷载的一个轮胎的作用来决定。研究表明，采用基于应力、应变和挠度等不同的准则，确定的 ESWL 也不同，而不管哪种准则，随着路面厚度和模量比的增加，或随着多轮间距的减少，ESWL 也随之增加。1 为什么水泥混凝土路面出现唧泥的概率大于沥青混凝土路面？请问沥青混凝土又为什么会产生唧泥？唧泥:就是车辆行经接缝时,由缝内喷溅出稀泥浆。主要是由于基
29、层塑性变形与面层板脱离,地面水沿接缝下渗,长期积累在空隙内,然后在轮载作用下,将积水与浸湿的细料混搅成泥浆,再沿接缝喷溅而出。唧泥指在车辆荷载作用下,基础中的细粒材料从接缝和裂缝处与水一同喷出,致使板体与基础逐步脱空,常在接缝或裂缝附近有污迹存在。水泥砼路面施工过程中,由于现场浇筑砼的水泥浆下渗,使板与基础之间形成一个具有一定抗剪能力的整体材料,但受温度的影响,板要伸缩,反反复复的作用使水平抗剪能力下降。同时,板内温度的非线性分布引起板向上或向下翘曲,加速板与基础之间的分离,再加上车轮荷载的重复作用,使板底基础发生微小的塑性变形,于是水泥砼路面板底与基层之间出现微小空隙,即原始脱空区。由于硬化
30、后的水泥板在环境温度的影响下产生很大的温度应力,为避免板的断裂或拱起,设置了纵缝和横缝。在自然环境下,正是由于纵缝、横缝的存在,大气降水沿缝隙下渗,9并积滞在上述脱空区内。在重载车辆的作用下,车轮驶过板体回弹时形成真空,这种负压进一步将水泵入业已形成的原始空隙中。随着砼板下水的累积,基础材料趋于自由水饱和状态,开始表现为少量的冒水现象。在重载车频繁的作用下,板后方的边缘或角隅先向下弯沉,将脱空区积滞的水挤向前方,而后车轮行驶到板前方时又将水挤向后方。移动荷载引起的动水压力使某些未经处治的细粒料和联结较弱的胶结料受到冲刷,并随着水的挤出而被带出,这些悬浮的液体就形成了唧泥现象。由于面层开裂，地表
31、水渗透、冲刷及车载冲击作用，使部分集料表面的沥青被水剥落，在荷载、水和集料的综合作用下，基层被冲刷。在重载车频繁的作用下，基层中的细颗粒随着水的挤出被带走，形成唧泥。主要是由于水损害的作用。2分析组合式沥青路面、半刚性基层沥青路面、柔性基层沥青路面的主要破坏类型及应该采取的相应的技术措施。组合式沥青路面：横缝反射裂缝,纵缝反射裂缝,角隅破坏,沥青面层拥包,沥青层剥落,路面沉陷,车辙,坑槽,翻浆等。半刚性基层沥青路面的典型病害可划分为两大类型: 非结构性损坏和结构性损坏。该类病害主要有桥头跳车、路表裂缝( 包括间距规则的横向裂缝、纵向裂缝及局部网裂) 、路表破损( 包括路面坑槽、松散、磨光等)
32、、正常车辙等。结构性损害主要有路面局部凹陷龟裂和非正常车辙（结构性辙槽）。水损坏: 松散、坑槽、冻胀、翻浆和唧泥等; 裂缝: 横向裂缝、纵向裂缝和网裂等; 路面变形: 车辙、波浪、拥抱、沉陷等; 路表损坏: 泛油和剥落等。功能性损坏泛油 松散 车辙。结构性损坏水损坏 开裂 剪切 疲劳破坏 沉陷 坑槽 车辙。柔性基层路面的破坏一般始于面层,由于面层的车辙、开裂,这些破坏从上到下的顺序发展、延伸,其破坏属于功能性破坏。面层破坏形式有车辙、top -down 裂缝和down - top 裂缝，但主要破坏形式最主要的是车辙。受力特点：半刚性路面的承载能力约为相同厚度柔性路面的1. 37 倍。半刚性路面
33、具有良好的板体作用和大得多的荷载分布能力。因此,半刚性路面下土基顶面的压应力或压应变比柔性路面下的小,柔性基层沥青路面，沥青层与沥青层之间模量相差较小，而沥青层与级配碎石之间模量相差较大，此时沥青层底的拉应力较大，应选用各结构层间模量逐渐减少的材料组合，受力更合理。刚性基层的模量比半刚性基层大，层底拉应力有所增加，沥青层的剪应力、沥青层与刚性基层界面之间的剪应力增大。刚性基层上的沥青面层应有适当的沥青层厚度，更应重视提高沥青混合料抗减强度和层间界面的紧密结合，防止层间推移。3.请问永久性路面各结构层的功能要求？永久性路面结构设计时结构厚度应满足那些基本要求才能满足长寿命路面的基本特征？永久性路
34、面各层要求为:表面层:抗车辙、抗磨耗、不透水、抗滑; 磨耗层应具备抗车辙、表面开裂、抗滑,减少水溅、水漂、低噪声等性能。联结层:高模量、抗车辙、耐久;基 层:高柔性、抗疲劳、耐久、水稳定性好。欧洲永久性路面设计要求考虑设计标准轴次、荷载和轮胎压力等;而美国永久性路面理念一般不考虑交通量,设计标准为控制沥青层层底弯拉应变小于极限应变值,路基土垂直压应变小于200 ,所用荷载为道路上行驶的所能预测的最大荷载,并考虑一定超载后的荷载,极限弯拉应变值目前还不统一,一般认为对于非改性沥青为6070 ,改性沥青可以提高到l00 。从结构整体上来说, 面层必须有合适的厚度和刚度以抵抗基层材料和路基的变形。同
35、时, 面层也必须有足够的厚度和良好的材料性能以抵抗源于结构层底部的疲劳开裂。Mon ism ith 和Long 建议控制沥青层底的弯拉应变60 , 基顶压应变200 。力学设计的核心是确定路面对气候和荷载的反映。明确路面质量的主要影响因素后,可以通过选择合适的材料和厚度避免各类病害。104请说明路面结构承载力的基本内涵。对刚性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、柔性基层沥青路面分析路面的实际承载力？路面结构承载力，是指路面结构在达到预定的损坏状况之前能承受的行车荷载作用次数，或者能使用的年数。虽然半刚性路面沥青面层的反射裂缝会多于柔性路面，但柔性路面的承载能力明显小于半刚性路面，沥青面层很容易被
36、压坏，且柔性路面的基层与底基层层在车辆荷载作用下的压密变形大于半刚性路面，所有这些都使得柔性路面的路用性能与使用寿命会明显短于半刚性路面。因此，为满足重载交通的要求，高等级公路应来用半刚性路面随着经济的发展，道路交通量剧增，汽车轴载日益重型化，许多早期建设的水泥混凝土路面产生了多种破损现象：结构承载能力不足、行车舒适性差、车速难以提高。在近年来县际和农村公路改建和扩建中，为节约工程投资，有效地利用旧水泥混凝土路面，在其上加铺沥青混凝土，以改善其使用性能，刚性基层沥青路面承载能力较大，能承受重载交通。但加铺的沥青混凝土常出现反射裂缝，进而导致面层的开裂和剥落，表面水下渗，造成路面损坏。06.3细
37、纹理是指石料表面的纹理(即石料本身的粗度) ,而粗纹理则是由面层表面外露的石料之间凹凸不平所形成的纹理,因为它使轮胎同沥青面层表面保持有摩擦作用的接触。而当行车速度较高时,对于摩擦系数来说,则由粗纹理起主要作用。在潮湿的路面上附着于石料表面的水膜或者连成一片的水层介于路面与轮胎之间,就会成为车辆滑溜的主要根源,表现为路面磨擦系数降低。当水膜或水层被路面的粗糙度或轮胎花纹的挤压而抵消时,其滑溜作用就大为减少,路面摩擦系数保持较高的数值。沥青路面处于干燥状态时,光滑和粗糙的路面具有相近的抗滑能力,摩擦系数值相差很小。路面在潮湿状态时,光滑路面的摩擦系数就显著地降低,降低的幅度与路面粗糙强度和车速有
38、关,在相同车速下粗糙面比光滑面的降低幅度要小。细纹理是指集料表面的粗糙度,它随车轮的反复磨耗逐渐被磨光,通常用石料磨光值(PSV) 表征抗磨光性能。粗纹理是指突出于路表面的混合料之间形成的宏观纹理,使车轮下的路表水迅速排除,以避免水膜,用构造深度( TD)表征。这两种纹理构造的数量和质量,决定了路面的抗滑性能。路面干燥时,两种纹理构造共同作用,因而路面具有良好的抗滑性能;当路面潮湿时,两种纹理的作用则有较大差异。细纹理构造是路面最基本的抗滑因素。在粗纹理有限、水量不多、行车速度不高(例如3050 km/ h 以下) 时,降落在路表面上的水能够从滚动的车轮下排除或者一部分被控制在集料表面的纹理构
39、造内,轮胎同路表面保持足够摩阻作用的接触,细纹理构造便对潮湿表面的抗滑能力起决定作用。当行车速度较高、水量较大时,路表面的水来不及从高速滚动的车轮下迅速排除,在轮胎与路表面间形成一层水膜,导致车轮的飘滑现象。粗纹理构造的作用是为路表水提供通道,使轮胎下的路表水能迅速排除,让车轮与路表面接触,保证细纹理构造的抗滑能力发挥作用。车速越高,为迅速排除路表水所需的粗纹理深度就越大。车轮的反复作用会使集料表面逐渐磨光,从而使细纹理构造逐步丧失,路表摩阻系数随时间而下降,即路面抗滑性能随道路的使用而降低。同时,有关研究表明,低速时细纹理起作用,高速时粗纹理和细纹理同时起作用。微观纹理主要由石料本身的微观构
40、造、石料颗粒形状及棱角构成,沥青胶浆构造和结合料对其也有一定影响。宏观构造由路面表层的石料的间隙组成, 受路面表层混合料的集料级配、颗粒形状和棱角等影响。路面微观纹理决定基本摩擦力的大小, 粗糙的路面微观纹理有助于增大摩擦力。在车辆速度较低时, 路面微观纹理对抗滑性能起决定性作用。但在高速行车时, 宏观纹理的存在能为轮胎与路面界面上的积水提供排泄空间, 保障轮胎与路面间的接触面积。若宏观纹理不足, 行车速度较高, 积水不能及时排出, 则可能由于动水压力的作用而将车轮抬起, 使轮胎与路面完全或部分失去接触。当轮胎与路面完全失去接触时称为水漂, 即使是部分失去接触, 也会由于减少了附着力而使路面摩
41、擦系数大幅衰减。宏观纹理的第2个重要作用是它有利排水而减少溅水喷雾, 提高能见度。1106.7。对于沥青混合料面层及基层材料，其无侧限抗压回弹模量的测试方法是对室内试件采取重复加载卸载，测试其应力应变关系曲线，选取一定压力下的割线模量为最终测试结果。这种测试结果是在试件无侧限的条件下进行的。06.11. Mechanistic-empirical design is a method of designing highway pavements. It combines empirical relationships obtained from the field data with theo
42、retical predictions based on the mechanics of materials. This method relates inputs such as traffic, loadings, soil strenght, climate, etc. to the actual pavement response. Currently, the pavement design method being used by most highway authorities is Empirical Design. In Empirical Design, the pave
43、ment is designed based on data obtained from the field only. Mechanistic-empirical method is more accurate than the empirical method because the empirical method only relies on the field performance , while the mechanistic-empirical method combines both the field performance and theoretical predicti
44、on models. It is important to adopt Mechanistic-based pavement design procedure because it employs more efficient and sophisticated analytical tools and structural analysis models.06.10.路面结构设计参数的变异性,交通荷载的预估偏差,由于水泥混凝土等筑路材料的非均质性和施工偏差, 以及道路在使用期内的环境和荷载条件的变异, 使混凝土路面结构的设计参数具有一定的不确定性。现行规范为定值设计方法, 对这些参数的不确定
45、性未能加以详尽的考虑, 使设计指标的可检验性下降, 给施工控制和质量检验带来很多困难。新规范采用可靠性设计方法, 计入了设计参数变异性的影响, 并根据实际路面损坏状况调查结果对设计方法与实际情况的不相符偏差做了部分修正。新规范引入了结构可靠度, 改确定性设计方法为可靠性设计方法, 考虑了结构设计参数变异性的影响, 对设计方法与实际情况之间的不相符偏差做了修正, 这对提高设计和施工质量管理水平均有积极意义。运用结构可靠性理论分析路面结构可靠度。综合考虑材料性质、路面结构（包括几何尺寸和特性）的不均匀性，这种不均匀性导致路面结构的物理力学性能和使用性能具有不确定性，使路面结构设计更符合实际工程要求。
