半刚性基层是水泥混凝土路面常用的基层类 型。通过计算不 同道路等级 、累计 当量轴 次、水泥 混凝 土面层和半 刚性 基层厚
度条件下水泥混凝 土路 面的行 车荷载疲劳应力和温度梯度疲 劳应力 ，分析其变 化规律 ，提 出了水 泥混凝 土路面半 刚性基层 的适宜
厚 度 ，供 工 程 设 计 人 员 参 考 。
关 键 词 ： 水 泥混 凝 土 路 面 ；半 刚性 基 层 ；厚 度
0 引言
水 泥混凝 土路 面结构 的 主要 承重 层是 水泥 混凝 土
面层 ，基 层 的主要作 用则 表现在 以下 四方 面¨j：① 防止
唧泥 、错 台和断裂病 害 的出现 ；②改善 接缝 的传 荷 能力
及 其耐 久性 ；③缓 解 土 基不 均 匀 变形 对 混 凝 土 面层 的
不 利影 响 ；④ 为面层 施工 提供稳 定 的工作 面 。
水 泥混凝 土路 面 基层 一 般 可 分 为 刚性 基 层 、半 刚
性 基层 和柔性 基层 3类 ：刚性基 层包 括贫混 凝 土 、碾 压
混凝土 等 ；半 刚性 基层包 括水 泥稳定 碎石 、石灰 粉煤 灰
稳 定碎 石 等 ；柔性 基 层 包 括 沥青 结 合 料 类 (沥 青 混 凝
土 、沥青 稳定 碎石 等 )和粒 料 类 (级 配 碎石 、级 配砾 石 、
未筛分 碎石 等 )。
半 刚性 基层 ，特 别是 水 泥 稳定 碎 石 具 有 良好 的耐
冲刷 能力 和较大 的 刚度 ，是 水 泥 混凝 土路 面 应 用最 广
泛 的基层类 型 。
本 文试 图通 过计算不 同道 路等 级 、累计 当量轴 次 、
水泥混 凝 土面层 和半 刚性 基层 厚度 条件下 水 泥混凝 土
路面 的行 车荷载 疲 劳应 力 和 温 度梯 度 疲 劳 应力 ，分 析
其变化 规律 ，提 出半 刚性 基层 适宜 厚度 的建议 。
1 水 泥 混 凝 土 路 面 应 力 分 析
规范 按 照水 泥混凝 土路 面设计 车道 临 界荷 位在
设计基 准期 内所 承受 的累计 当量轴 次将交 通荷 载 分为
极重 、特重 、重 、中等 和轻 5个 等级 ，如表 1所示 。
半 刚性 基层 一般用 于重交 通交 通荷 载等 级 的水泥
混凝 土路 面 ，也 可用 于 特 重 和 中等 交 通荷 载 的水 泥混
凝土 路面 。
水泥 混凝 土路 面结 构 在 运 营过 程 中，面 层 板 主要
收 稿 E1期 ：2013-08—23
受 到行 车荷 载 和 温度 梯 度 的 综 合 作 用 。选 择 4种 工
况 ，分别计 算水 泥 混 凝 土路 面 行 车 荷载 疲 劳应 力 和 温
度 梯度疲 劳 应力 。各 工 况 设计 参 数 如 表 2所 示 ，不 同
工 况下水 泥混 凝土路 面行 车荷 载疲 劳应力 和温 度梯 度
疲 劳应力 计算 结果 汇总 如表 3所示 。
对 于采用 半 刚性 基 层 的水 泥 混凝 土路 面 ，面层 板
荷 载疲 劳 应 力 和 温 度 疲 劳 应 力 的 变 化 规 律 可 归 纳
如 下 ：
(1)水泥 混凝土 面层 板 的荷 载 疲 劳 应力 和 温 度 疲
劳应力 均随 面层板 厚度 的增加 而减小 ；
(2)水泥 混凝 土面层 板 的荷 载 疲 劳 应力 随半 刚 性
基 层厚 度 的增加而 减小 ；
(3)当水 泥混凝 土 面层厚 度较厚 (>0．25 m)时 ，面
层 板 的温度 疲 劳应 力 随半 刚性 基 层 厚 度 的 增 加 而 增
大 ，但其 增大 的 幅度 小 于荷载 疲劳应 力减小 的 幅度 ；
(4)当水 泥混凝 土 面层厚 度较薄 (d0．25 m)时 ，面
层 板 的 温 度 疲 劳 应 力 随 半 刚 性 基 层 厚 度 的 增 加 lIji
减 小 ；
(5)无论 水泥 混凝 土板厚 度如何 ，水泥 混凝 土 面层
板 荷 载疲劳 应力 和温度 疲劳应 力 的综 合作 用均 随半 刚
性 基层 厚度 的增加 而减 小 。
可见 ，增 加水 泥混 凝 土 面层 板 的厚 度 和半 刚性 基
层 的厚 度均 可 以减 小荷 载疲 劳应力 和温度 疲劳 应力 的

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