村夫阿土的部落格

第一章柔性鋪面概論(續一)

1-2   柔性鋪面定義

道路舖面若其本身不能承受撓曲應力，當承受車輪荷重，如下層結構變形時，則其上各層結構亦將隨之變形，則此種舖面稱為柔性舖面(Flexible Pavement)。在土木材料中，以瀝青混凝土最具此種特性。

瀝青混凝土舖面(Asphalt Pavement)，係指於路床上依序由路盤、基層及表層所構成者，並設置路肩與車道接續，為防止路床土壤侵入路盤，通常在兩層之間設一遮斷層，為防滑或摩耗之目的，再於表層上設置摩耗層。通常摩耗層是不計入設計當量厚度的，本文所稱瀝青混凝土路面僅係指表層及摩耗層而言。

瀝青混凝土舖面係直接供用路人使用之行車空間，通常需具有如下之基本需求：

1.足夠之結構強度，以支持車輪荷重，減少車轍、側擠之產生。

2.足夠之水密性、抗凍融性，防止路床水經毛細管作用上滲或路表水下滲，軟化下層結構。

3.足夠之材料韌性，使面層因車輪荷重之摩耗減至最低，提供適當之行車安全性。

4.足夠之舖面面層質地，包括高平整度、合理之摩擦係數及低行車噪音，以確保舒適、安全。

5.足夠之彈性性能，以確保行車之舒適性。

6.足夠之耐候性，諸如抗陽光紫外線之老化、高溫之軟化、低溫之脆化、溼度變化之剝脫等。

1-3   力學原理簡述

瀝青混凝土鋪面通常係較頂層使用較好之材料，這意味著整各舖面結構並不是均質(Homogeneous mass)材料，所以厚度設計使用Burmister氏之層理論(Layered Theory)是恰當的，Burmister氏於1943年首先發展出二層理論系統(Two Layer System)，旋於1945年延伸出三層理論系統(Three Layer System)。隨著電腦之出現，於1967年Huang氏發展出能分析N層材料之多層彈性系統(Multilayered Elastic System)。目前較常用者即為此系統，如AI CP-1 DAMA程式。

1-4   設計方法簡述

柔性舖面之設計方法繁多，囿於篇幅，僅摘錄交通部頒柔性舖面設計規範中之AASHTO設計方法、AI設計方法及美國加州設計方法供參。

AASHTO設計方法係以AASHO道路試驗結果，路面現況服務指數及軸重當量因子等所建立之經驗設計公式。設計考量因子為交通量、路基土壤、舖築結構材料、舖面績效、排水及可靠度等。

AI設計方法係基於多層彈性理論，考量各層材料之彈性模數、柏生比及單軸重80KN等所衍生之設計公式。設計考量因子為交通量、路基土壤、舖築結構材料及環境因子等。

美國加州設計方法主要以舖面材料之凝聚力及摩擦力作為設計依據，係為半理論設計法。設計考量因子為交通量、路基土壤、舖築結構材料及安全因子等。(本章完)