CN103031788A - 地下道路长寿命复合式路面结构设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下道路长寿命复合式路面结构设计方法。为提供一种地下道路长寿命复合式路面结构设计方法，为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，地下道路长寿命复合式路面结构设计方法，包括如下步骤：（1）搜集并分析交通参数，确定道路的交通等级，计算设计基准期内标准轴载的累计作用次数；（2）初拟路面结构，根据交通量计算结果初步拟定沥青混凝土（简称AC）层厚度，连续配筋水泥混凝土（简称CRC）板厚度等结构参数；（3）根据路面结构参数计算AC层底剪应力、拉应变，并与容许剪应力、拉应变对比分析；（4）计算CRC板底荷载疲劳应力，验算CRC板参数是否满足设计要求。本发明主要应用于道路设计。

Description

地下道路长寿命复合式路面结构设计方法

技术领域

本发明属于道路设计技术领域，具体讲，涉及地下道路长寿命复合式路面结构设计方法。

背景技术

随着我国经济发展，各大城市纷纷修建地下道路，但是由于种种原因，作为地下道路重要组成部分的地下道路路面结构却未得到足够的重视，即大部分地下道路内路面结构都是根据以往的经验直接给出的，未经过专题的研究，所以有些地下道路中虽然地区不同、气候条件不同、行车条件不同却采用了相同的地下道路长寿命路面结构形式。这样做的结果就是使得部分地下道路长寿命复合式路面的设计过于保守，造成了资源的浪费，或者设计标准不足而使得地下道路路面在较短的使用期内就出现了破坏。因此，有必要对地下道路路面结构设计方法尤其是长寿命路面结构设计方法进行专门研究，可以降低地下道路路面结构设计的盲目性。

连续配筋混凝土与沥青混凝土复合式路面结构是一种长寿命路面结构，在国外已有多年的使用经验，但在国内应用不多，尤其是在城市地下道路中应用比较少，作为一种新型路面结构，缺乏科学的设计控制指标和参数以及完整的设计方法体系。目前，尚无关于城市地下道路长寿命复合式路面结构设计方法方面的报道。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种地下道路长寿命复合式路面结构设计方法，为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，地下道路长寿命复合式路面结构设计方法，包括如下步骤：

（1）搜集并分析交通参数，收集日交通量和轴载组成数据，计算设计车道标准轴载日作用次数；由此确定道路的交通等级，计算设计基准期内标准轴载的累计作用次数；

（2）初拟路面结构，根据交通量计算结果初步拟定沥青混凝土（简称AC）层厚度，连续配筋水泥混凝土（简称CRC）板厚度等结构参数；

（3）根据路面结构参数计算AC层底剪应力、拉应变，并与容许剪应力、拉应变对比分析；

（4）计算CRC板底荷载疲劳应力，验算CRC板参数是否满足设计要求。

根据路面结构参数计算AC层底剪应力、拉应变，并与容许剪应力、拉应变对比分析具体包括：

沥青面层（AC）厚度设计：

敏感性系数β计算公式：

AC层底剪应力控制

AC层厚度一次取2cm、4cm、6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、16cm，CRC板厚度取18cm，汽车紧急制动时水平力系数取0.5，其他参数不变，分析沥青层厚度变化对沥青层底剪应力的影响，计算结果数据如表6.1：

表6.1随AC层厚度变化剪应力计算结果

沥青层厚度（cm）	2	4	6	8	10	12	14	16
									剪应力（0.1MPa)	2.03	1.98	1.93	1.88	1.83	1.78	1.73	1.68

沥青层厚度敏感性系数β₁＝23.8%；

固定沥青下面层模量为1200MPa，沥青上面层模量分别取400MPa、600MPa、800MPa、1000MPa、1200Mpa，上面层厚度取5cm，下面层厚度7cm，其他参数不变，计算结果数据见6.2，

表6.2随AC层上面层模量变化剪应力计算结果

上面层模量(MPa)	400	600	800	1000	1200	1400	1600
								剪应力（0.1MPa)	1.84	1.84	1.83	1.83	1.83	1.82	1.81

沥青下面层模量固定时，沥青上面层模量的敏感性系数β₂＝1.89%；

固定沥青上面层材料模量为1000MPa，变化下面层模量分别为1000MPa、1200MPa、1400MPa、1600MPa、1800MPa、2000MPa，其他参数不变计算结果见表6.3，

表6.3随AC层下面层模量变化剪应力计算结果

上面层模量(MPa)	1000	1200	1400	1600	1800	2000
							剪应力（0.1MPa)	1.84	1.83	1.82	1.82	1.81	1.81

沥青上面层模量固定时，沥青下面层模量的敏感性系数β₃＝3.31%；

AC层最大剪应力计算：

若只考虑沥青面层厚度对剪应力的影响时，得到层间完全连续状态时，汽车紧急制动时水平力系数取0.5，沥青面层厚度h_Ac与层间最大剪应力τ的回归公式：

τ=-0.025h_AC+2.08

其中：τ为层间最大剪应力，MPa；h_Ac为沥青层厚度，cm；

AC层底容许剪应力：

在考虑荷载疲劳破坏及结构对行车的安全性因素时，引入结构抗剪强度系数k，则层间容许剪应力[τ]用下式表示：

[τ]＝τ_max/k             （6.2）

当τ<[τ]时，满足设计要求，

其中，k为AC与CRC层间结构强度系数，τ_max为一次行车载荷作用下的层间抗剪强度，MPa，其取值与车速、垂直荷载和温度有关，当温度为60℃，车轮轮压为0.6Mpa，通过分析试验计算得到对应于路面实际行车荷载作用下层间抗剪强度公式如下：

式中：k_v为剪切速率修正系数，与实际设计车速有关；σ_z为车轮轮压，近似取0.6MPa；C，

为由直剪试验确定的层间粘结材料的粘聚力与内摩擦角；

AC层底拉应变控制：

AC层底拉应变计算：

CRC+AC刚柔复合式路面也可以认为是普通沥青混凝土路面的一种特殊情况；AC层底拉应力计算参考普通沥青混凝土计算公式：

${\mathrm{\&sigma;}}_m=p{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_m---\left(6.4\right)$

式中：σ_m——沥青层底拉应力；

p——标准车轴载轮胎接地压力（MPa）；

—理论最大拉应力系数按下式计算：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_m=f(\frac{h_1}{\mathrm{\&delta;}},\frac{h_2}{\mathrm{\&delta;}},\frac{h_3}{\mathrm{\&delta;}},...\frac{h_{n-1}}{\mathrm{\&delta;}};\frac{E_2}{E_1},\frac{E_3}{E_2},...,\frac{E_n}{E_{n-1}})---\left(6.5\right)$

式中：h₁，h₂，h₃…h_n——各结构层厚度（cm）；

E₁,E₂，E₃…E_n——各层材料回弹模量值（MPa）；

δ——当量圆半径（cm）；

f——表示与厚度、模量以及当量圆半径有关系的函数；

应用括号内的参数作为输入数据，应用通用软件计算得到；

AC层底拉应变计算公式：

$\mathrm{\&epsiv;}=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_m}{E_t}---\left(6.6\right)$

式中：E_t—AC层混合料的抗拉强度模量；

容许拉应变计算：

根据我国现行沥青路面设计规范提出的路面材料容许拉应力计算公式：

${\mathrm{\&sigma;}}_R=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_S}{K_S}---\left(6.7\right)$

式中：

σ_R—路面材料容许拉应力，MPa；

σ_S—结构层材料的极限抗拉强度，MPa；

K_S—结构层材料的极限强度因疲劳而降低的抗拉强度结构系数，对于AC沥青混凝土面层： $K_S=0.09N_e^{0.2}/A_C;$

式中：A_C—地下道路等级数，城市地下快速路为1.0，主干道为1.1.次干道为1.2；

AC沥青混凝土面层层底容许拉应变：

$\left[\mathrm{\&epsiv;}\right]=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_R}{E_t}---\left(6.8\right).$

计算CRC板底荷载疲劳应力，验算CRC板参数是否满足设计要求具体包括：根据水泥混凝土板荷载应力计算公式：

σ_PS＝Ar^mPⁿh_CRC ^-2                 （6.9）

式中：P—标准轴载，kN；

h_CRC—CRC板厚度，m；

r—混凝土板的相对刚度半径，m；

A，m，n—与轴型有关的回归系数，如表6.4，

表6.4轴型有关的回归系数

轴型	A	m	n
				单轴单轮组	0.00180	0.490	0.881
单轴双轮组	0.00119	0.597	0.905

在设计使用期内引起的累计荷载疲劳应力：

σ_pr＝k_rk_fk_cσ_PS                （6.10）

式中：k_r—应力传荷系数；

k_f—设计基准期内荷载应力累计作用次数的疲劳应力系数，按下式计算：其中Ne：设计基准期内荷载应力累计作用次数；

k_c—考虑超载和动荷载等因素对路面疲劳损害综合影响的系数。

本发明的技术特点及效果：

本发明通过轴载计算初步拟定路面结构，根据路面结构参数计算沥青层底剪应力、沥青层底拉应变，并与容许剪应力、拉应变对比分析；计算CRC板底荷载疲劳应力，验算CRC板参数是否满足设计要求等步骤，提供了科学的设计控制指标和设计参数以及完整的设计方法体系，为地下道路长寿命复合式路面结构设计提供了规范模式。

附图说明

图1CRC+AC路面设计流程图。

具体实施方式

1设计原则与要求

路面结构组合设计时，应综合考虑道路等级、交通量及其组成、沥青品种和质量等因素。结构组合设计时应该考虑下述几个方面的原则：

（1）地下道路的等级及交通繁重程度；

（2）结构层的功能满足相关要求；

（3）适应结构层的荷载应力分布特点；

（4）要考虑各个结构层自身的结构特点；

（5）考虑当地的水文条件对结构的不利影响；

（6）考虑表面水和结构层内部自由水的顺利排放和疏导。

采用AC沥青层层底剪应力、AC沥青层层底的最大拉应变、CRC层层底的最大拉应力为设计指标，地下复合式路面结构组合设计时应满足如下要求：

（1）AC沥青混凝土层层底的最大剪应力不大于该层材料的容许拉应力；

（2）AC沥青混凝土层层底的最拉应变不大于该层材料的容许拉应变；

（3）CRC板底的最大拉应力不大于该层材料的容许拉应力。

2沥青面层（AC）厚度设计

地下复合式路面结构AC面层设计中涉及AC沥青层层底剪应力、AC沥青层层底的最大拉应变两项设计指标。在上一章中分析了路面各个结构参数变化对设计指标的影响。对其进行敏感性分析。敏感性系数β计算公式：

2.1AC层底剪应力控制

AC沥青层厚度一次取2cm、4cm、6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、16cm，CRC板厚度取18cm，，汽车紧急制动时水平力系数取0.5，其他参数不变，分析沥青层厚度变化对沥青层底剪应力的影响。计算结果数据如表6.1。

表6.5随AC层厚度变化剪应力计算结果

沥青层厚度（cm）	2	4	6	8	10	12	14	16
									剪应力（0.1MPa)	2.03	1.98	1.93	1.88	1.83	1.78	1.73	1.68

沥青层厚度敏感性系数β₁＝23.8%。

固定沥青下面层模量为1200MPa，沥青上面层模量分别取400MPa、600MPa、800MPa、1000MPa、1200Mpa，上面层厚度取5cm，下面层厚度7cm，其他参数不变，计算结果数据见6.2。

表6.6随AC层上面层模量变化剪应力计算结果

上面层模量(MPa)	400	600	800	1000	1200	1400	1600
								剪应力（0.1MPa)	1.84	1.84	1.83	1.83	1.83	1.82	1.81

沥青下面层模量固定时，沥青上面层模量的敏感性系数β₂＝1.89%。

固定沥青上面层材料模量为1000MPa，变化下面层模量分别为1000MPa、1200MPa、1400MPa、1600MPa、1800MPa、2000MPa，其他参数不变计算结果见表6.3。

表6.7随AC层下面层模量变化剪应力计算结果

上面层模量(MPa)	1000	1200	1400	1600	1800	2000
							剪应力（0.1MPa)	1.84	1.83	1.82	1.82	1.81	1.81

沥青上面层模量固定时，沥青下面层模量的敏感性系数β₃＝3.31%。

比较上述三个敏感性系数β₁、β₂、β₃，β₁/β₂＝12.59，β₁/β₃＝7.19。显而易见，沥青层厚度变化对AC层底剪应力影响远比AC层模量影响大。而且AC层模量的变化范围基本在1200~1700MPa之间，变异系数小。

1.AC层最大剪应力计算

根据前面的分析结果，沥青面层的厚度h对层间剪应力的影响较大，若只考虑沥青面层厚度对剪应力的影响时，可得到层间完全连续状态时，汽车紧急制动时水平力系数取0.5，沥青面层厚度h_AC与层间最大剪应力τ的回归公式:

τ=-0.025h_AC+2.08

2.AC层底容许剪应力

验算剪应力指标。AC与CRC层间剪切破坏过程是由于疲劳剪切破坏发展而成的，而剪切破坏指标中的容许剪应力应该选择临界破坏状态得到。参考我国城市道路柔性路面设计方法，在考虑荷载疲劳破坏及结构对行车的安全性因素时，引入结构抗剪强度系数k，则层间容许剪应力[τ]下式表示：

[τ]＝τ_max/k                 （6.2）

当τ<[τ]时，满足设计要求。

其中，k为AC与RCC层间结构强度系数。τ_max为一次行车载荷作用下的层间抗剪强度，MPa，其取值与车速、垂直荷载和温度有关，当温度为60℃，车轮轮压为0.6MPa。通过分析试验计算得到对应于路面实际行车荷载作用下层间抗剪强度公式如下：

式中：k_v为剪切速率修正系数，与实际设计车速有关；σ_z为车轮轮压，可近似取0.6MPa；C，

为由直剪试验确定的层间粘结材料的粘聚力与内摩擦角。

2.2AC层底拉应变控制

1.AC层底拉应变计算

CRC+AC刚柔复合式路面也可以认为时普通沥青混凝土路面的一种特殊情况。AC层底拉应力计算参考普通沥青混凝土计算公式：

${\mathrm{\&sigma;}}_m=p{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_m---\left(6.4\right)$

式中：σ_m——沥青层底拉应力；

p——标准车轴载轮胎接地压力（MPa）。

—理论最大拉应力系数按下式计算：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_m=f(\frac{h_1}{\mathrm{\&delta;}},\frac{h_2}{\mathrm{\&delta;}},\frac{h_3}{\mathrm{\&delta;}},...\frac{h_{n-1}}{\mathrm{\&delta;}};\frac{E_2}{E_1},\frac{E_3}{E_2},...,\frac{E_n}{E_{n-1}})---\left(6.5\right)$

式中：h₁，h₂，h₃…h_n——各结构层厚度（cm）；

E₁,E₂，E₃…E_n——各层材料回弹模量值（MPa）；

δ——当量圆半径（cm）；

f——表示与厚度、模量以及当量圆半径有关系的函数；

应用括号内的参数作为输入数据，应用通用软件计算得到。

AC层底拉应变计算公式：

$\mathrm{\&epsiv;}=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_m}{E_t}---\left(6.6\right)$

式中：E_t—AC层混合料的抗拉强度模量。

2.容许拉应变计算

根据我国现行沥青路面设计规范提出的路面材料容许拉应力计算公式：

${\mathrm{\&sigma;}}_R=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_S}{K_S}---\left(6.7\right)$

式中：

σ_R—路面材料容许拉应力，MPa；

σ_S—结构层材料的极限抗拉强度，MPa；

K_S—结构层材料的极限强度因疲劳而降低的抗拉强度结构系数，对于AC沥青混凝土面层： $K_S=0.09N_e^{0.2}/A_C.$

式中：A_C—地下道路等级数，城市地下快速路为1.0，主干道为1.1.次干道为1.2。

AC沥青混凝土面层层底容许拉应变：

$\left[\mathrm{\&epsiv;}\right]=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_R}{E_t}---\left(6.8\right)$

3连续配筋混凝土板（CRC）厚度设计

由第五章分析可以看出，CRC板厚度变化对CRC板荷载应力具有明显的影响。而由前面结论验证了在地下道路长寿命复合式路面结构设计时对于水泥混凝土板可以不用考虑由温度梯度过大而引起的温度应力。因此，在连续配筋混凝土板（CRC）厚度设计过程中只需考虑CRC板底荷载应力即可。

由于连续配筋混凝土板中的钢筋只起到控制板内横向裂缝的作用，因此在计算板内荷载应力时不考虑钢筋的存在。根据我国《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)水泥混凝土板荷载应力计算公式：

σ_PS＝Ar^mPⁿh_CRC ^-2             （6.9）

式中：P—标准轴载，kN；

h_CRC—CRC板厚度，m；

r—混凝土板的相对刚度半径，m。

A，m，n—与轴型有关的回归系数，如表6.4。

表6.8轴型有关的回归系数

轴型	A	m	n
				单轴单轮组	0.00180	0.490	0.881
单轴双轮组	0.00119	0.597	0.905

在设计使用期内引起的累计荷载疲劳应力：

σ_pr＝k_rk_fk_cσ_PS             （6.10）

式中：k_r—应力传荷系数；

k_f—设计基准期内荷载应力累计作用次数的疲劳应力系数，可按下式计算：

其中Ne：设计基准期内荷载应力累计作用次数。

k_c—考虑超载和动荷载等因素对路面疲劳损害综合影响的系数。

4设计步骤及流程

CRC+AC刚柔复合式路面设计步骤如下：

（1）搜集并分析交通参数，收集日交通量和轴载组成数据，计算设计车道标准轴载日作用次数；由此确定道路的交通等级，计算设计基准期内标准轴载的累计作用次数。

（2）初拟路面结构，根据交通量计算结果初步拟定AC层厚度。CRC板厚度等结构参数。

（3）根据路面结构参数计算AC层底剪应力、拉应变，并与容许剪应力、拉应变对比分析。

（4）计算CRC板底荷载疲劳应力，验算CRC板参数是否满足设计要求。

综合上述步骤，归纳地下道路长寿命复合式路面结构设计流程如图6.1。

5小结

1.地下复合式路面结构组合设计时应满足如下要求：

（1）AC沥青混凝土层层底的最大剪应力不大于该层材料的容许拉应力；

（2）AC沥青混凝土层层底的最拉应变不大于该层材料的容许拉应变；

（3）CRC板底的最大拉应力不大于该层材料的容许拉应力。

2.考虑疲劳及结构安全因素时,引入结构抗剪强度系数k，则层间容许剪应力[τ]下式表示：[τ]＝τ_max/k。

3.确定了AC层底拉应变计算方法及计算公式：

容许拉应变的计算公式： $\left[\mathrm{\&epsiv;}\right]=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_R}{E_t}.$

4.按照《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)中连续配筋混凝土板设计方法确定了CRC板厚设计方法。

5.系统的提出了CRC+AC长寿命刚柔复合式路面设计步骤及流程。

Claims (3)

1.一种地下道路长寿命复合式路面结构设计方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)搜集并分析交通参数，收集日交通量和轴载组成数据，计算设计车道标准轴载日作用次数；由此确定道路的交通等级，计算设计基准期内标准轴载的累计作用次数；

(2)初拟路面结构，根据交通量计算结果初步拟定AC层厚度，CRC板厚度等结构参数；

(3)根据路面结构参数计算AC层底剪应力、拉应变，并与容许剪应力、拉应变对比分析；

(4)计算CRC板底荷载疲劳应力，验算CRC板参数是否满足设计要求。

2.如权利要求1所述的地下道路长寿命复合式路面结构设计方法，其特征是，根据路面结构参数计算AC层底剪应力、拉应变，并与容许剪应力、拉应变对比分析具体包括：

沥青面层(AC)厚度设计：

敏感性系数β计算公式：

AC层底剪应力控制

AC层厚度一次取2cm、4cm、6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、16cm，CRC板厚度取18cm，汽车紧急制动时水平力系数取0.5，其他参数不变，分析沥青层厚度变化对沥青层底剪应力的影响，计算结果数据如表6.1：

表6.1随AC层厚度变化剪应力计算结果

  沥青层厚度(cm)   2   4   6   8   10   12   14   16   剪应力(0.1MPa)   2.03   1.98   1.93   1.88   1.83   1.78   1.73   1.68

沥青层厚度敏感性系数β₁＝23.8％；

固定沥青下面层模量为1200MPa，沥青上面层模量分别取400MPa、600MPa、800MPa、1000MPa、1200Mpa，上面层厚度取5cm，下面层厚度7cm，其他参数不变，计算结果数据见6.2，

表6.2随AC层上面层模量变化剪应力计算结果

  上面层模量(MPa)   400   600   800   1000   1200   1400   1600   剪应力(0.1MPa)   1.84   1.84   1.83   1.83   1.83   1.82   1.81

沥青下面层模量固定时，沥青上面层模量的敏感性系数β₂＝1.89％；

固定沥青上面层材料模量为1000MPa，变化下面层模量分别为1000MPa、1200MPa、1400MPa、1600MPa、1800MPa、2000MPa，其他参数不变计算结果见表6.3，

表6.3随AC层下面层模量变化剪应力计算结果

 上面层模量(MPa)   1000   1200   1400   1600   1800   2000  剪应力(0.1MPa)   1.84   1.83   1.82   1.82   1.81   1.81

沥青上面层模量固定时，沥青下面层模量的敏感性系数β₃＝3.31％；

AC层最大剪应力计算：

若只考虑沥青面层厚度对剪应力的影响时，得到层间完全连续状态时，汽车紧急制动时水平力系数取0.5，沥青面层厚度h_Ac与层间最大剪应力τ的回归公式：

τ＝-0.025h_AC+2.08

其中：τ为层间最大剪应力，MPa；h_Ac为沥青层厚度，cm；

AC层底容许剪应力：

在考虑荷载疲劳破坏及结构对行车的安全性因素时，引入结构抗剪强度系数k，则层间容许剪应力[τ]用下式表示：

[τ]＝τ_max/k    (6.2)

当τ＜[τ]时，满足设计要求，

其中，k为AC与CRC层间结构强度系数，τ_max为一次行车载荷作用下的层间抗剪强度，MPa，其取值与车速、垂直荷载和温度有关，当温度为60℃，车轮轮压为0.6Mpa，通过分析试验计算得到对应于路面实际行车荷载作用下层间抗剪强度公式如下：

式中：k_v为剪切速率修正系数，与实际设计车速有关；σ_z为车轮轮压，近似取0.6MPa；C，

为由直剪试验确定的层间粘结材料的粘聚力与内摩擦角；

AC层底拉应变控制：

AC层底拉应变计算：

CRC+AC刚柔复合式路面也可以认为是普通沥青混凝土路面的一种特殊情况；AC层底拉应力计算参考普通沥青混凝土计算公式：

${\mathrm{\&sigma;}}_m=p{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_m---\left(6.4\right)$

式中：σ_m——沥青层底拉应力；

p——标准车轴载轮胎接地压力(MPa)；

-理论最大拉应力系数按下式计算：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_m=f(\frac{h_1}{\mathrm{\&delta;}},\frac{h_2}{\mathrm{\&delta;}},\frac{h_3}{\mathrm{\&delta;}},...\frac{h_{n-1}}{\mathrm{\&delta;}};\frac{E_2}{E_1},\frac{E_3}{E_2},...,\frac{E_n}{E_{n-1}})---\left(6.5\right)$

式中：h₁，h₂，h₃…h_n各结构层厚度(cm)；

E₁，E₂，E₃…E_n各层材料回弹模量值(MPa)；

δ当量圆半径(cm)；

f表示与厚度、模量以及当量圆半径有关系的函数；

应用括号内的参数作为输入数据，应用通用软件计算得到；

AC层底拉应变计算公式：

$\mathrm{\&epsiv;}=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_m}{E_t}---\left(6.6\right)$

式中：E_t-AC层混合料的抗拉强度模量；

容许拉应变计算：

根据我国现行沥青路面设计规范提出的路面材料容许拉应力计算公式：

${\mathrm{\&sigma;}}_R=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_S}{K_S}---\left(6.7\right)$

式中：

σ_R-路面材料容许拉应力，MPa；

σ_S-结构层材料的极限抗拉强度，MPa；

K_S-结构层材料的极限强度因疲劳而降低的抗拉强度结构系数，对于AC沥青混凝土面层： $K_S=0.09N_e^{0.2}/A_C;$

式中：A_C-地下道路等级数，城市地下快速路为1.0，主干道为1.1.次干道为1.2；

AC沥青混凝土面层层底容许拉应变：

$\left[\mathrm{\&epsiv;}\right]=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_R}{E_t}---\left(6.8\right).$

3.如权利要求1所述的地下道路长寿命复合式路面结构设计方法，其特征是，计算CRC板底荷载疲劳应力，验算CRC板参数是否满足设计要求具体包括：根据水泥混凝土板荷载应力计算公式：

σ_PS＝Ar^mPⁿh^-2    (6.9)

式中：P-标准轴载，kN；

h-CRC板厚度，m；

r-混凝土板的相对刚度半径，m；

A，m，n-与轴型有关的回归系数，如表6.4，

表6.4轴型有关的回归系数

  轴型   A   m   n   单轴单轮组   0.00180   0.490   0.881   单轴双轮组   0.00119   0.597   0.905

在设计使用期内引起的累计荷载疲劳应力：

σ_pr＝k_rk_fk_cσ_PS    (6.10)

式中：k_r-应力传荷系数；

k_f-设计基准期内荷载应力累计作用次数的疲劳应力系数，按下式计算：

其中Ne：设计基准期内荷载应力累计作用次数；

k_c-考虑超载和动荷载等因素对路面疲劳损害综合影响的系数。

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