铺面工程学：材料参数

计算路面应力时，须事先确定水泥混凝土的模量、强度值以及地基的模量值，它们均应由试验测定。

1.混凝土和整体性材料的模量和强度

水泥混凝土的强度应以28 d龄期的弯拉强度控制。各交通荷载等级要求的水泥混凝土弯拉强度标准值不得低于表10-16的规定。水泥混凝土强度和弹性模量经验参考值见表10-17，水泥混凝土线膨胀系数经验参考值列于表10-18中，其他整体性材料的模量和强度应以测定结果为准，也可参考表10-19和表10-20取值。

表10-16　水泥混凝土弯拉强度标准值

表10-17　水泥混凝土强度和弹性模量经验参考值

表10-18　水泥混凝土线膨胀系数经验参考值

表10-19　无机结合料类基层和底基层材料弹性模量经验参考值　单位：MPa

表10-20　沥青结合料类基层材料动态模量经验参考值

2.地基回弹模量

在路面力学分析中，路面结构被简化为单层板或双层板模型。即便是双层板模型，基层或基层以下的结构仍可能是多层结构，所以需要根据路基和各层次的模量确定其当量回弹模量。根据单圆荷载直径0.3 m、层间连续、粒料层总厚度0.1～0.5 m以及粒料层回弹模量与路床回弹模量之比小于10的条件，按照荷载中心点弯沉等效的原则，回归得到新建公路的板底地基当量回弹模量Et：

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式中　E0——路床顶综合回弹模量，MPa，可参照本书第4章中的方法通过承载板试验确定；

α——与粒料层总厚度hx有关的回归系数；

Ex——粒料层的当量回弹模量，MPa；

hx——粒料层的总厚度，m；

n——粒料层的层数；

Ei，hi——分别为第i结构层的回弹模量（MPa）与厚度（m）。

在旧沥青混凝土路面上铺筑水泥混凝土面层时，原沥青混凝土路面顶面的地基综合当量回弹模量Et可根据贝克曼梁（后轴重100 kN的车辆）的弯沉测定结果，按式［10-32（a）］计算确定，或根据落锤式弯沉仪（荷载50 kN、承载板半径150 mm）的中心点弯沉的测定结果按式［10-32（b）］计算。

式中　w0——路段代表弯沉值（0.01 mm）；

——路段弯沉平均值（0.01 mm）；

sw——路段弯沉的标准差（0.01 mm）。

当没有实测条件时，可以参照表4-9取值，并根据地下水位的高低采用表4-10中系数进行修正。

3.计算温度应力时的模量考虑

实际上，与荷载应力不同，温度应力的产生和消散是一个十分缓慢的过程，此间面层混凝土和地基均将发生徐变，使模量降低。根据以往经验，将混凝土和地基的模量分别折减15%和30%，并已经将它们计入温度应力系数BL和温度翘曲应力系数CL之中，计算时混凝土和地基的模量取其和荷载应力分析时相同的数值便可。