重载交通是一个世界普遍存在的问题，国内外对此进行了许多有益的研究。在高等级 公路尤其是重交通路段上，普通半刚性基层结构及其技术指标与标准，己不能适应交通发展 的要求，对重交通道路或机场道面采用贫混凝土基层是当前的发展趋向。 本文从材料和结构两个方面，对贫混凝土基层混凝土路面进行研究，主要研究内容有： 1.收集了国内几条典型重载道路的交通、轴载资料，对各类重载道路的轴载谱分布 进行整理分析并绘出了轴载分布图。根据国内外的研究成果和我国的重载轴载谱特点，分析 了轴载分布规律和模型，并提出适当的评价方法。针对超重载车辆的路面受力状况，依据大 应力疲劳实验，建立了适用于超重载的水泥混凝土路面疲劳方程。近似的取150KN作为分 界轴载，提出对于普通荷载采用传统换算公式，而对重载采用19次方的换算关系。 2.为考虑层间摩擦作用对双层板应力的影响，引入一种可分析模拟层间作用的三维 接触单元模型。为了有效评价层间作用对弯沉的影响，引入弯沉盆形状系数β，由此进一步 提出层间结合系数k的定义。提出了车辆荷载作用下的厚度优化模型，并据此分析了三种结 构形式下的最佳厚度组合。 3.用三维有限元模型分析了贫混凝土基层混凝土路面温度场分布，计算了三种结构 形式的温度应力。针对不同非线性温度场的分布状况，提出表征温度场非线性程度的指数 k1。车辆和温度荷载耦合作用下的分析表明，可分别计算车辆和温度应力后，迭加得到共同 作用下的综合应力。提出了适用于半结合式和分离式的温度应力实用计算方法。 4.利用改善E地基模型，计算了不同情况下的板角最大挠度和板顶应力，提出了减 小板角挠度的措施。计算了贫混凝土基层混凝土路面在负温度作用下的板角脱空情况，提出 了减小板角负温度翘曲的方法。并提出了板角最大挠度的计算公式。 5.根据国内外对贫混凝土性能的研究，初步提出了贫混凝土原材料和级配的技术要 求，以及配合比设计原则和设计方法。根据室内试验，并参考国内外的相关研究成果，提出 了适用于不同交通等级下的贫混凝土强度设计参数和参数变异系数。贫混凝土的收缩性能包 括干缩和温缩两种，根据试验结果得出了温缩系数和干缩系数建议值。得到粉煤灰贫混凝土 的疲劳方程。根据各种不同混凝土材料的疲劳方程，得到了适用于混凝土类的综合疲劳方程。 6.贫混凝土基层的最大缩缝间距是其结构设计的主要内容。根据分析影响接缝间距 的影响因素和温度应力有限元计算结果发现，应该以控制早期的温缩和干缩为标准进行接缝 间距设计，建议取面板长度的2倍或3倍，但最大间距不能超过15m。 7.综合国内外的研究成果，确定以水泥混凝土面层和贫混凝土基层的疲劳断裂作为 设计标准，以板角的最大挠度为验算指标，并参考国外标准提出了板角挠度的标准值。建议 取消结合式结构，采用半结合式和分离式两种结构进行设计。根据有限元提出的荷载、温度 应力和板角最大挠度的实用计算方法，吸收2003版水泥混凝土路面设计规范的可靠度方法， 初步提出了贫混凝土基层水泥混凝土路面的设计方法。 关键词：贫混凝土基层；水泥混凝土路面； 重载作用； 疲劳方程； 三维有限元法； 荷载 应力； 温度应力；板角挠度；路面设计方法