基于灰关联法的路基回弹模量影响因素分析

路基回弹模量是评价路基强度的重要指标,研究路基回弹模量的影响因素对确保路基强度与稳定性非常重要。采用灰关联法对路基回弹模量的主要影响因素进行了重要性分析。针对3种不同土质的路基回弹模量与含水量、压实度数据的灰关联法分析,结果表明3种路基土的含水量对路基回弹模量的影响程度均大于压实度。     

路面铺设对挖方路基回弹模量的影响

路基回弹模量涉及了含水率、荷载类型和压实度等相关函数,要确定其数值具有很大难度。其中,回弹模量会因为土体的含水量产生很大的影响。主要针对路面铺设对挖方路基回弹模量的影响展开探讨,其中包括土体温度与含水率的关系、土体含水率与回弹模量的关系、路基温度场,以及路面铺设前、后的路基回弹模量和修正系数。     

公路路基回弹模量试验检测技术分析

针对公路路基回弹模量试验检测相关内容,首先全面的分析了影响公路路基回弹模量的主要因素,进而详细介绍了当前在公路路基回弹模量试验检测中较为常用的几种检测技术,可以为公路路基回弹模量的试验检测以及公路路基施工现场质量控制提供合理的参考。     

路基回弹模量对沥青路面设计参数的影响

路基回弹模量是影响路面整体结构强度的重要因素,采用BISAR3.0路面应力计算程序,分析了路表弯沉、基层底面拉应力、面层剪应力等沥青路面设计参数伴随路基回弹模量变化的趋势。分析结果表明:随着路基回弹模量的增加,路面结构层的力学性能得到明显的改善,路面的理论疲劳寿命也大为提高。     

路基土和粒料回弹模量影响因素分析

路基土和粒料的回弹模量对沥青路面的结构力学响应有很大的影响,合理选择路基土和粒料的回弹模量能够延长沥青路面的使用寿命.鉴于此,在调研国内外路基土和粒料回弹模量相关研究成果的基础上,总结分析了含水量、材料级配、细料含量、最大粒径以及材料类型与颗粒形状对路基土和粒料回弹模量的影响,可为我国沥青路面设计提供一定的参考和借鉴.     

路面铺设对挖方路基回弹模量的影响

针对路面铺设对挖方路段路基回弹模量的影响,基于试验路段实测温度及含水率数据,建立了土体温度与含水率的数学关系,修正了路基温度场模型参数,进而预测出铺设路面后路基的温度变化规律及其不同深度范围土体含水率变化规律.基于室内试验所得的土体含水率与回弹模量的关系,结合温度场计算结果,得出铺设路面后路基回弹模量的变化规律,并相应地提出了路基回弹模量的修正系数.     

基于路基动态回弹模量的水泥混凝土路面动力响应分析

路基回弹模量是路面结构设计的重要参数,为切实体现路基土回弹模量的应力相关性,克服简化的线弹性当量回弹模量带来的偏差。研究采用综合考虑体应力和八面体剪应力影响的动态回弹模量模型。基于广义胡克定律,从理论上严格推导了该动态回弹模量模型在三维应力状态下的精确一致切线刚度矩阵。通过编写用户自定义材料子程序(UMAT)将动态回弹模量模型移植到ABAQUS中,成功实现了应用动态回弹模量进行结构分析。通过建立应用动态回弹模量本构模型的典型水泥混凝土路基路面结构三维有限元模型,全面研究了载荷对路基路面动力响应的影响,分析了不同行车速度、不同轴重和轴型下路基路面变形特征和应力分布规律。同时确定了车轮与路面共振时的行车速度和重载交通条件下路基工作区深度,研究成果为实际的路基路面设计提供了参考。     

理论弯沉值的计算及施工弯沉检验标准

路基、路面回弹模量是设计和施工的重要指标,但回弹模量是变化的线性函数,较难直接测量,在施工中采用了路基弯沉测量来间接控制回弹模量。用多层弹性体系理论方法全方位阐述路基路面各层回弹模量与总弯沉值的关系,给出施工过程中控制弯沉值的理论标准。用此方法计算理论弯沉值可以在实际施工中及时了解路基质量情况。     

冻融循环作用下石灰改良土路基填料的动力特性研究

通过动三轴试验对冻融循环后的石灰改良土的动力特性进行了研究,分析了动应力幅值、冻融循环次数、冷却温度、围压对土体累计塑性变形的影响,并建立了动应力和冻融循环作用共同影响下的累计塑性变形的预测模型;基于此进一步分析了掺灰比、冻融循环次数对临界动应力的影响,确定了素土的临界动应力小于80 k Pa、石灰改良土的临界动应力为150~250 k Pa;在标准状态下的路基动回弹模量标准值MR的基础上引入冻融循环条件下路基土模量折减系数Kη和路基回弹模量湿度调整系数Ks,得到了在冻融循环作用及路基土体湿度共同影响下的路基回弹模量,其石灰改良土在路基工作区顶面和底面的回弹模量分别为70.18、58.48 MPa,能够满足路基回弹模量的要求。     

水分对于风化千枚岩填筑试槽路基回弹模量的影响

地下水和地表水是影响风化千枚岩路基回弹模量的重要因素,在室内修筑1m×1m×1.2m的试槽路基模型,模拟地表水和地下水的影响,分别从试槽顶部和底部补水,分析水分对路基湿化变形和回弹模量的影响.研究结果表明：补充地下水时由于千枚岩填料路基的孔隙率比较大,水分上升高度较小,对路基上层的含水率影响较小,承载板测试的过程中对路基起到不断压实的作用,路基回弹模量出现增大趋势;补充地表水时由于路基孔隙大,同时在水的自重下水分下渗深度也大,风化千枚岩遇水崩解,强度降低,导致回弹模量明显衰减.表明了地表水对路基的影响要比地下水更为明显.     

路基土动态模量试验研究

采用UTM-100动态伺服液压材料试验系统,对路基土进行室内三轴重复加载试验,测试路基土动态回弹模量,分析了含水量、侧向应力、偏应力对回弹模量的影响关系,为制定路基土动态回弹模量的测试方法和取值标准提供了参考.     

路基弯沉验收标准确定方法分析

根据实测路基回弹模量和弯沉值,通过回归分析和计算,提出适于实测路基的回弹模量与弯沉之间的换算公式,与规范中推荐的计算公式进行比较,结果表明,受不同地域、土质类型和含水量等因素的影响,通过实测建立路基回弹模量与弯沉值的相关关系,并根据设计路基回弹模量计算路基交工验收弯沉标准值,更有利于路基施工的质量控制.     

路基弯沉验收标准确定方法分析

根据实测路基回弹模量和弯沉值,通过回归分析和计算,提出适于实测路基的回弹模量与弯沉之间的换算公式,与规范中推荐的计算公式进行比较,结果表明,受不同地域、土质类型和含水量等因素的影响,通过实测建立路基回弹模量与弯沉值的相关关系,并根据设计路基回弹模量计算路基交工验收弯沉标准值,更有利于路基施工的质量控制。     

基于可靠度的路基均匀性评价标准

提出了基于可靠度的路基均匀性评价方法,建立了路基路面结构的二维有限元模型,采用蒙特卡罗法对典型沥青路面结构在不同路基回弹模量与不同变异系数条件下的结构可靠度进行分析计算,研究了路基回弹模量变异系数对路面结构可靠度的影响,确定了评价路基均匀性的可靠度划分依据。计算结果表明:高速、一级公路可靠度临界值为95%和90%时,路基回弹模量变异系数为0.05和0.10;二级公路可靠度临界值为90%和85%时,路基回弹模量变异系数为0.05和0.15;三、四级公路可靠度临界值为85%和80%时,路基回弹模量变异系数为0.15和0.25。以计算可靠度临界值作为相应公路路基均匀性评价标准,将各级公路路基均匀性等级分为优、中、差3个级别。     

路基回弹模量对刚性路面疲劳寿命的影响分析

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立水泥混凝土路面结构体系三维有限元模型,针对2种路面结构形式和2种轴重的轴载作用,计算不同路基回弹模量下的路面结构响应,结合水泥混凝土疲劳方程,分析路基回弹模量对路面结构疲劳寿命的影响.结果表明,随着路基模量的增加,板底应力水平及变化率近似呈线性水平降低,而路面疲劳寿命与疲劳寿命折减率则呈现出较为明显的非线性变化,应力水平变化不大的条件将使得路面结构疲劳寿命产生显著影响;提高路基回弹模量在较高区间(40～60 kPa)将更加显著增大路面疲劳寿命,另外,增大轴载会使路面结构疲劳寿命显著降低.     

半刚性基层沥青路面-路基协调设计

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立两种典型半刚性基层沥青路面结构的三维有限元模型,针对3种路基高度和4种路基回弹模量,计算半波正弦荷载作用下路面结构的动态响应,结合半刚性路面各结构层疲劳寿命预估方程,分析路面结构疲劳寿命随路基回弹模量变化的规律和相互协调问题。结合交通等级标准,确定满足不同交通等级的临界路基模量。分析表明:路基模量对沥青层疲劳寿命影响较小,对半刚性基层和永久变形预估寿命影响较大;路基高度对半刚性基层路面各结构层疲劳寿命的影响均较小,尤其是对沥青层疲劳寿命影响更小;具有柔性底基层的半刚性路面结构的临界路基模量比具有半刚性底基层的路面结构大。     

冻融循环对路基填料回弹模量影响的试验研究

针对冻土地区的路基填料开展冻融循环试验，分析在冻融循环作用下，路基填料中粉黏粒含量和含水率对路基土回弹模量的影响。研究结果表明：随着粉黏粒的含量的增加，最大干密度表现为先增大后减小的趋势，最大干密度为2.320 g/cm³,对应的粉黏粒含量为12%。粉黏粒含量与最佳含水率呈现线性增加的关系。粉黏粒掺量高对回弹模量的影响较大，粉黏粒掺量低对回弹模量的影响较小。随着含水率的增加，回弹模量逐渐减小。在-5～0℃这个区间范围，土样的回弹模量快递下降，温度对土样的弹性模量显著。当粉黏粒掺量大于12%时，冻融循环和含水率对回弹模量折减系数影响较大，当粉黏粒掺量为9%时，冻融循环和含水率对回弹模量折减系数影响基本没有影响。     

基于动变形控制法的路基回弹模量控制研究

回弹模量作为高速公路路基设计的重要控制指标,在当前设计方法中常采用基于静力特性的控制方法,与实际情况不一致。建立基于路基动力特性的高速公路路基回弹模量控制方法对建设质量高、路用性能好的高速公路具有重大意义,目前该方面的研究相对较少。通过室内试验及有限元模拟对公路路基的动变形特性进行研究,分析路基结构的动变形随荷载作用次数的变化规律,建立路基顶面动变形与路基回弹模量的关系。从动变形角度提出高速公路路基回弹模量的要求,研究结果可为高速公路路基回弹模量的控制标准提供指导。     

压实度对路基回弹模量的影响分析

路基回弹模量是反映路基承载能力的主要力学参数,它的确定直接影响到路面的设计厚度,因此有关路基回弹模量的研究具有十分重要的意义。选定三种不同类型的路基填料,分析在不同压实度条件下路基回弹模量的变化规律,并结合PFWD（便携式落锤弯沉仪）检测方法,将设计参数回弹模量与施工控制指标压实度联系起来,得出三种路基填料的回弹模量与压实度的转换关系,可为路面设计与施工提供合理的依据。     

干湿循环条件下完全扰动黄土路基回弹模量分析

在分析路基回弹模量随季节交替之变化规律的基础上,通过模拟试验,研究了干湿循环对室内试验所得回弹模量值(简称回弹模量)的影响.干湿循环对回弹模量有直接影响,即便对于同一种土(试验用完全扰动黄土),在相同压实度与含水率情况下,由于干湿循环阶段不同,回弹模量也呈现出一定差异,这种差异主要体现在低含水率时,可以采用干湿循环湿度影响指数CW来表征干湿循环对回弹模量的影响;在已有回弹模量预估模型(基质吸力模型)中引入了干湿循环影响系数αi,进一步完善了该模型.