基于实测轴载谱的沥青路面轴载参数优化与结构寿命预估

基于2019年9月~2021年9月山东省高速公路与国道的动态轴载称重系统(WIM)所实测的车辆轴载数据,研究了强力治超背景下的车型组成、满载车比例与当量轴载换算系数,预估了山东省高速公路典型结构中沥青层与水稳碎石层的结构寿命。结果表明,当前山东高速公路与国道的满载车比例与超载程度相比2017年前明显改善,2~11类车的当量轴载换算系数大多明显低于现行《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)中推荐值。在当前的满载车比例与超载程度下,相比于规范推荐超载参数下的计算结果,山东省高速公路典型结构中水稳碎石层与沥青层的结构寿命均明显增长。当前山东治超成效显著,在高速公路与国道设计与养护中建议基于实测轴载谱而非规范推荐值或2017年前的经验数据,重新评估山东省高速公路与国道的结构寿命。

超重载作用下沥青路面结构设计研究

针对城际铁路车辆段场区路面荷载的特殊性,为考虑超重载车辆对路面结构稳定性的瞬时影响,首先通过分析超重载车辆的轴载分布特点,得出该类车辆的轴载参数;其次根据弹性层状体系理论,提出了超重载车辆通行场区路面结构设计指标与方法;最后对拟定路面结构进行标准轴载条件和超重载条件下的路面结构验算,从而验证了路面结构方案的合理性。研究结果表明,当道路有超重载车辆通行时,路面结构设计应补充分析超重载车辆作用下的半刚性基层层底拉应力、沥青层剪应力,通过调整路面结构组合,确保这2项指标分别小于半刚性基层材料劈裂强度与沥青层材料60℃抗剪强度,避免路面过早出现结构性破坏。该研究成果为城际铁路车辆段超重载车辆通行场区的路面结构设计优化提供了借鉴。