铺面工程学基本原理：刚度协调原理

具有不同结构层组合的路面，其使用性能、使用寿命都将不同，工程造价和今后的养护费用、运行费用也会有较大差别。层次多、厚度大的路面，其使用性能不一定就更好，所以进行科学的结构层组合设计是十分必要的。

路面结构层组合设计的关键内容之一是协调各结构层之间的刚度关系，以保证路面结构的刚度、受力、变形的协调性。尤其是协调沥青层与基层之间刚度（模量）的相对大小关系，对于保证路面结构受力的合理性、延长路面寿命非常重要，是路面结构层组合设计时应该重点给予考虑的问题。我国偏好采用半刚性基层路面结构，但已有研究表明基层的模量并不是越大越好，正如本书第6章中的分析所示（图6-21、图6-24）；图8-3显示了典型的分析结果［8］。随着基层模量的增加，面层底面的弯拉应变和路面弯沉迅速减小，这曾被认为是十分有利的因素，也是目前实践中无限制增大基层模量的主要原因；但与此同时，路面结构中沥青层顶部的最大剪应力却急速增大。这说明，过小的基层模量固然是不合理的选择，容易造成面层底面的弯拉疲劳开裂，但过大的基层模量也是不利的，这将造成路面结构顶部的剪切疲劳损坏。所以，基层的模量（与沥青层模量的比值）应该有一个合理的范围，太小或太大都是不利的，基层模量与沥青混合料的模量越接近越好，这称作刚度协调原理，或称作模量协调原理、变形协调原理。多层结构的各层之间，都应符合这个原理。

根据理论分析和实践经验，在进行结构层组合设计时通常应遵循以下几方面原则［5］：

（1）适当的层数；

（2）适应各结构层荷载应力分布特性和功能要求，考虑各结构层材料自身的特点和结构层上下层次的相互作用、层间结合条件以及结构的协调；(www.xing528.com)

（3）考虑当地环境状况的影响，考虑表面水和结构内部的排水要求；

（4）便于施工；

（5）协调行车道与路肩的路面结构；

（6）考虑当地经验、习惯以及施工水平。