为研究半刚性基层路面各层的受力情况和适用条件, 选取半刚性基层路面结构实例进行分析,结构如图1。
图1 半刚性基层路面典型结构
在15℃时不同荷载作用下半刚性基层路面各结构层最大拉应力值变化如图2。随着荷载的增加,沥青层表面最大拉应力呈减小趋势,水泥稳定碎石基层底部最大拉应力随着路面荷载的增加而增加,荷载增加43%时,层底最大弯拉应力增长达170%,可见荷载增加情况下基层层底拉应力大幅度提高。半刚性基层因其自身材料的性质,抗拉应力(应变)能力较差,因此在重载的频繁作用下基层很容易发生破坏。
图2 不同荷载下格结构层的拉应力
此外,半刚性基层沥青路面对重载车具有较强的轴载敏感性。重载车换算为标准轴载时对柔性基层通常是按4次方换算,对半刚性基层,随着基层和沥青层模量比的增大,换算荷载达到10次方以上。也就是说,同样的超载对半刚性基层沥青路面的危害要远远大于对柔性基层沥青路面的危害。若超载严重,拉应变超过半刚性基层的极限弯拉应变较多,将直接导致结构破坏,这种破坏是致命性的。