文献综述（或调研报告）：
公路沥青铺装层结构设计时，需进行轴载换算。目前全球各个国家关于轴载换算的换算方法应用十分普遍。国外最具代表性的有美国AASHTO设计法中以实现可服务性指数PSI（Present Serviceability Index）为设计指标的换算方法[1-4]，其采用标准轴载为18kip（即80kN）。同时，在AASHTO设计方法适用性日益低下的环境下，又产生了AASHTO2002力学-经验法[1,2,5]，主要以三个方面的指标进行路面的设计：疲劳开裂，永久变形，温缩开裂和平整度。同时，国外目前流行的轴载换算方法还有指数方程模型，法国交通运输科学技术研究所的LCPC法以及以疲劳破坏为指标的波兰格但斯克科技大学的GUT法等[6]。
David Rys等人在《Determination of vehicles load equivalency factors for polish
catalogue of typical flexible and semi-rigid pavement structures》[6]一文中利用了“weigh-in-motion”项目中四条国家公路以及一条机动车道上超过五百万辆重型车辆的实测数据，分别运用四种流行的轴载换算方法：指数方程模型；AASHTO方法（1993）；法国交通运输科学技术研究所LCPC法以及以疲劳破坏为指标的波兰格但斯克科技大学GUT法，针对三种车型进行了荷载等效指数的计算分析，获得了以下结果：
- 以沥青层疲劳开裂为指标的GUT法计算出的荷载等效指数要大于其余以路基永久变形为指标换算方法的计算结果；
- 交通荷载对薄铺装结构的影响要大于对厚铺装结构的影响；
- 针对半刚性铺装层的LCPC方法不适用于波兰的交通环境，且从GUT方法中针对半刚性铺装层计算出的荷载等效指数表明了若不考虑超载现象，水泥处置基层比沥青处置基层拥有更高的疲劳寿命；
- 最大合法轴载的变大导致了平均荷载等效指数的增大，且荷载等效指数与超载车辆的多少有很大的关系；
- 从实测结果可看出在例如德国，英国这样的发达国家，未来车辆轴载将会进一步增加，这会导致荷载等效指数的增大；
- 车辆动态荷载明显的影响了铺装层结构，且其影响与铺装层的粗糙度，车辆速度以及以及悬挂参数有关。动态荷载会明显影响荷载等效指数的数值。
国内关于轴载换算的研究则更为丰富：现行JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》[7]中轴载换算方法普遍以两种方法进行换算：以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标换算法以及以半刚性材料层的拉应力为指标的换算方法。规范中现行的办法是针对我国已建成的大量半刚性基层路面提出的。目前国内关于轴载换算方面的研究主要集中于基于弯沉指标下的轴载换算以及使用其他指标进行换算等方面。在弯沉指标下的轴载换算研究方面，程继顺等在《柔性基层沥青路面轴载换算方法研究》[8]中采用了粘弹性有限元法分析了重载交通对柔性基层沥青路面路表弯沉的影响,提出了轴载换算指数为3.85,得到了柔性基层沥青路面的轴载换算公式。同时还表明了柔性基层沥青路面对于重载交通的轴载敏感性小于半刚性基层路面,更能适应我国公路运输中超载超限问题突出的现状。
李海军等在《重载条件下沥青路面按弯沉等效的轴载换算》[9]中也对重载条件下的轴载换算进行了研究。其基于调查的重载交通轴载、胎压的组成特点,考虑干线公路路面典型结构及其材料的非线性性质,计算得到不同重轴载下、不同轮胎接地压强的理论弯沉。利用理论弯沉与轴载的关系,通过综合弯沉修正系数,按弯沉等效原则,得出在实际重轴载、高胎压条件下,考虑材料非线性的半刚性沥青路面的轴载换算指数公式,并通过实际工程测试得到了验证。进一步分析表明,在反应不同接地压强轮胎对路面损坏的不同和对轴载换算系数的影响方面,现容许弯沉公式存在不足,并依据调查的重轴载作用特点和有关文献资料,提出了适于重载的容许弯沉公式修正式。
王辉等在《沥青路面按弯沉等效轴载换算的研究》[10]中利用了实验的方式，实测了不同轴载、轮压与路面强度下的弯沉,计算并分析了在不同轴重、轮压与路面强度下弯沉和按弯沉等效的轴载换算指数的变化规律，得到了以下几点结论：
- 轴载换算指数主要影响因素为路面结构强度、公路等级与轴载重量,而轮胎压力影响并不明显。
- 轴载换算时采用轴载比公式比轮压比公式更准确,且生产上使用更方便。
- 对于高等级半刚性基层沥青路面,其按弯沉等效的轴载换算指数b大于规范中的采用值0.87,因此按现行的沥青路面轴载换算公式进行路面结构设计时是不偏于安全的。
- 分析得到了半刚性基层沥青路面按弯沉等效单轴双轮组轴载换算公式和轴载下界,该公式反映了路面结构强度、公路等级与轴载重量对轴载换算的影响,是对沥青路面设计规范关于重载(Pgt;130 kN)换算的补充完善。
在利用路基顶面压应变指标进行轴载换算方面的研究中，孙志林等在《基于路基顶面压应变的沥青路面轴载换算方法》[11]中提出高等级公路,特别是半刚性基层的高等级公路路面设计中,现行规范规定的设计弯沉值已失去对路面结构的控制作用。希望通过调整容许弯沉的要求来控制路面结构也缺乏依据。因此，基于只要路基状态良好，就能保证结构层处于良好的服务状态的思想，越来越多的研究开始进行使用路基顶面压应变与压应力为指标进行轴载换算。其选用了路基顶面压应变为设计时的控制指标，利用BISAR程序,计算了不同路面结构在不同轴重、不同胎压下路基顶面压应变。根据轴载换算等效原则,计算了基于路基顶面压应变的不同路面结构在不同轴重、不同胎压下轴载换算指数。得到了以下五点结论：
- 为更合理地体现出路面的工作状态,应该选用路基顶面压应变作为路面设计时的控制指标。
- 对于相同的路面结构,在轴载相同的情况下,胎压对路基顶面的压应变影响很小。
- 当轮胎压力相同时,随着轴载重量的增加路基顶面压应变明显增大。增长幅度与路面结构强度关系不大,但是与胎压有一定的关系,随着胎压的增大,增长幅度增大。
- 基于路基顶面压应变的轴载换算指数b受胎压、轴重及路面结构影响很小。取轴载换算指数b为0.986,最后算得基于路基顶面压应变的轴载换算指数为4.93。
- 在该文计算分析中,使用了基于弹性层状体系的BISAR程序,还没有考虑现场修正的问题,有必要在后续工作中进一步完善。
夏正丰在《基于路基顶面压应变的柔性基层沥青路面轴载换算研究》[12]中以路基顶面压应变为指标，使用了弹性层状体系APBI程序计算了柔性基层沥青路面下不同路面结构在不同轴载和胎压作用下的基层顶面压应变，根据轴载换算等效原则，计算出以基层顶面压应变为控制指标的轴载换算指数。其结果表明了轴重，胎压以及路面结构对轴载换算指数影响很小，并结合路基顶面的容许压应变，得到了轴载换算指数为1.6。
类似的，宋鑫等在《基于应变等效的柔性基层沥青路面轴载换算方法研究》[13]中也利用了APBI程序，选取了路基顶面压应变以及沥青层底弯拉应变作为指标，计算了不同柔性基层沥青路面在不同胎压，不同轴重作用下的路基顶面压应变和沥青层底弯拉应变，并得到了以下结论：对于同一柔性基层沥青路面结构,当轮载相同时,路基顶面压应变和沥青层底弯拉应变均会随胎压的增大而增大,且沥青层底弯拉应变增加较为明显；当胎压相同时,路基顶面压应变和沥青层底弯拉应变均会随轮载的增大而增大,且路基顶面压应变增加幅度较大；基于路基顶面压应变的柔性基层沥青路面轴载换算指数b受胎压、轴载及路面结构的影响较小,约为0.928；研究表明基于路基顶面压应变的柔性基层沥青路面轴载换算方法更为适用,基于沥青层底弯拉应变的轴载换算方法还需进一步研究。
