吹填砂路基土回弹模量试验研究

土基回弹模量是路面结构设计中必不可少的设计参数,它直接影响路面的设计厚度。通过采用现场承载板法对沿江地区吹填砂路基土回弹模量进行试验研究,结果表明,吹填砂路基土经过处理后,土基回弹模量得到了很大提高,为制定路基土回弹模量的测试方法和取值标准提供参考。     

不同湿度状态下土基回弹模量的研究

首先介绍了土基回弹模量对道路的重要作用,梳理了不同规范对设计土基回弹模量的要求,针对规范对不同条件下确定的标准回弹模量、不利季节的回弹模量、平衡湿度回弹模量数值上的要求对道路路基设计的影响,对不同平衡湿度下的回弹模量值和不利季节下的回弹模量值之间的关系进行了对比,研究影响土基回弹模量因素,确定如何提高土基回弹模量的方法。通过对现有资料的查阅和实际工程的调查情况,总结了成都地区道路填料类型对应能达到的回弹模值,以供在道路路基路面设计中判断和取用。     

土基回弹模量影响因素分析

土基回弹模量是路面结构设计中一个非常重要的参数,直接关系到路面结构的安全性和经济性.分析了影响土基回弹模量的主要因素,如压实度、含水量、稠度与压实度、回弹弯沉、CBR值、压实方式和龄期等.在此基础上,对现行的<公路土工试验规程>(JTG E40-2007)中测定土基回弹模量的方法进行了探讨,指出了其中的不足,并提出了几点建议.     

公路土基回弹模量采集分析系统的构建

土基回弹模量是公路路面结构设计的基本参数,通常采用承载板法试验获得。依托清花高速公路工程,以Visual Studio.net为开发平台,Excel为数据仓库,通过对清花高速公路工程特点和土基回弹模量试验原理的分析,研发了公路土基回弹模量数据采集分析系统。该系统的测试结果显示,土基回弹模量(承载板法)试验求解过程的程序化,可有效克服手工记录分析无法及时检测数据有效性的不足,有助于及时感知试验过程中的问题,从而保证试验高效、准确地完成。同时,不同测试点位的土基回弹模量等数据统归于一个系统中保存,有助于技术人员能较全面地掌握在建工程路基的技术状况,也可为后续工程竣工的道路养护提供基础数据。实践表明,信息化技术在道路工程中的应用可大大减轻技术人员的工作强度和出错概率,提高工作效率。     

基于AASHTO 2002的我国沥青路面设计参数修正

研究了不同季节对交通轴载换算、土基回弹模量的影响以及材料动态参数对路面结构设计的影响,并通过对轴载换算的季节修正,用等效土基回弹模量代替最不利季节土基回弹模量以及用材料动态模量代替静态模量,进行了路面结构设计以及综合结构设计。结果表明,不同季节对交通轴载换算、土基回弹模量存在较大影响,材料动态参数与静态参数差异较大。综合考虑轴载换算的季节修正、土基的等效回弹模量、材料的动态参数,既能满足结构性能要求,又能满足经济性要求。     

路基土回弹模量湿度调整系数研究

路基回弹模量MR是公路沥青混凝土路面结构设计中唯一表征路基特性的力学指标,因此准确确定路基土的回弹模量是沥青路面设计中关键之一.通过对新疆地区常用路基土的室内静载承载板试验测试,分析含水量和压实度对回弹模量的影响规律,结果表明:含水量对回弹模量的影响非常大,而压实度同样是个重要因素;综合分析国内外关于回弹模量受湿度和土质类型影响的研究方法,确定以调整系数Fs为指标参数表征湿度对回弹模量的影响,计算得到适应新疆常用路基土的回归参数和调整系数.根据Fs和标准状态下的Eo确定路基土在任一状态下的回弹模量,并建议将路基回弹模量设计值肘MRopt修正为平衡含水量下的回弹模量MRequ,为相关规范的修订和后续公路建设提供理论支持.     

利用手持式落锤弯沉仪评价路基路面强度参数

结合湘西通县公路改造工程,应用手持式落锤弯沉仪(HFW D),研究了动回弹模量与旧路面剩余强度、静回弹模量和劈裂强度的关系,得出动回弹模量与路基路面强度参数(剩余强度、静回弹模量和劈裂强度)有较好相关关系的结论。结果表明,手持式落锤弯沉仪可用于路基路面强度参数的快速检测和评价,从而为路面结构的设计提供科学依据。     

半刚性基层沥青路面弯沉验收标准研究

有文献表示以设计弯沉值作为路面弯沉验收标准值存在不适。文中结合JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》对路面弯沉检测标准值的规定,提出半刚性基层沥青路面弯沉验收标准值的计算方法。通过室内试验分析发现土基回弹模量-含水量、水泥稳定碎石回弹模量-养护龄期之间存在相关度较高的函数关系,据此得到任意时间的土基回弹模量和水泥稳定碎石模量;再结合试验得到的其他路面结构实际参数和层状弹性理论计算交工验收时路面的实际弯沉值,以此作为路面验收弯沉标准值判断路面弯沉是否满足要求。     

路基回弹模量衰减对路面结构性能的影响研究

基于中国现行公路路面结构设计原理,选用路基回弹模量作为路基性能表征指标,通过改变路基回弹模量的大小,计算标准轴载作用下典型沥青路面结构及水泥砼路面结构层底拉应力与疲劳寿命。研究表明,沥青路面及水泥砼路面结构层底拉应力与路基回弹模量具有良好的对数函数关系,而路面结构疲劳寿命与路基回弹模量具有良好的二次函数关系;随着路基回弹模量的降低,路面结构层底拉应力快速增加,而疲劳寿命急剧衰减;为确保路面结构能达到设计标准轴载作用次数,必须确保路基具有足够高的回弹模量。     

水泥混凝土路面典型结构土基设计参数的研究

土基回弹模量是水泥混凝土路面结构设计的基础参数,受土质、含水量、压实度和测试方法等影响。通过现场试验确定了研究区水泥混凝土路面典型结构土基回弹模量、压实度和稠度的回归关系式,并确定了用于制定典型结构的土基回弹模量的等级划分。     

平顶山地区抗裂排水型路面选用及参数推荐

本文通过对平顶山地区公路路面状况、结构情况及材料设计参数的调查,对路面破坏原因进行了分析,提出了抗裂排水型路面结构的使用,并结合地区特点,推荐出了土基回弹模量、基层底基层材料、面层材料等路面设计参数。     

室内承载板法测定土基回弹模量的理论修正

土基回弹模量是路面结构设计中一个重要的参数,能否选用合乎实际的土基回弹模量直接关系到路面结构的安全性和经济性。由于野外承载板法费时、费力,且测点位置的选取以及测点多寡对回弹模量的影响,室内试验是一种不可缺少的方法。以弹性层状体系理论为基础,对室内承载板法测定土基回弹模量进行了理论修正,利用有限元程序求出修正系数,并通过实例工程进行验证,结果表明室内承载板测定土基回弹模量应乘以0.95这个修正系数,为室内合理测定土基回弹模量值提供参考依据。     

刚性路面下路基状况评价方法研究

通过路基病害现场开挖试验,结合水泥路面设计理论,对路基状况评价指标进行研究,提出了路基状况评价、等级划分和路基竣工回弹模量计算方法,并通过工程实例进行了验证。结果表明,路基回弹模量的降低更易导致上部路面结构损坏;以回弹模量为标准指标对路基状况进行等级划分,能客观反映路基的真实状况;采用路基土含水率上限值计算的路基竣工回弹模量更精确,可有效指导运营公路路基养护。     

北京地区长寿命路面土基施工控制方法研究

为研究北京地区长寿命路面土基施工控制方法,实现路基永久的目标,本文选取部分路段进行试验,土基施工采用了蓝派冲击压实技术,同时采用了水泥改善土。施工过程中通过贝克曼梁法测定路基弯沉,换算成回弹模量,详细分析了每层施工后路基回弹模量的变化。通过分析认为冲击压实后加铺水泥碎石土改善层大大提高了路基回弹模量,可在以后的施工中推广应用。     

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的目标。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。     

关于现行规范路基顶面回弹模量的理解和应用

通过对新旧公路路基路面规范中有关路基顶面回弹模量规定的对比,指出静态回弹模量、动态回弹模量的物理力学意义及试验方法、路基设计状态的区别,以及路基顶面弯沉检测的变化,使工程技术人员加深对现行规范的理解及正确的应用。     

两种长寿命路面结构各层位参数影响性分析

通过Bisar3.0计算沥青路面结构的顶面弯沉、路基顶面压应变和沥青层底拉应变,将此3个计算结果作为指标值,以各个结构层的厚度和模量以及土基回弹模量为影响因素,通过设计正交试验,分析各层位参数对3个指标的影响量。结果表明,沥青面层厚度和基层回弹模量对沥青层底拉应变和土基顶面压应变有着较为显著的影响,而路表弯沉值受土基回弹模量的影响最为显著。     

考虑含水量变化的路基回弹模量特性研究

路基回弹模量是表征路基抗变形能力与路面结构设计的重要力学参数,路基含水量是影响路基回弹模量的主要因素,但已有研究很少涉及含水量变化对路基回弹模量的影响规律。探讨路基土中含水量季节性变化规律以及回弹模量随含水量季节性变化规律,通过干湿循环试验,得出不同干湿循环次数、不同干湿循环阶段下甘肃重塑非饱和黄土的回弹模量变化规律。通过研究,可以得出,从工程上减少干湿循环对路基回弹模量的不利影响看,宜在最佳含水量偏湿一侧进行路基碾压。     

陕西关中地区土基回弹模量研究

结合试验段的现场试验和室内试验,从土基回弹模量值的常用确定方法对陕西关中地区的土基回弹模量取值加以分析,求得土基回弹模量与稠度和压实度相应的关系以及回弹模量与贝克曼梁弯沉值相关关系,在此基础上提出公路二级区划Ⅲ4区粘性土的土基回弹模量推荐值;给出陕西关中地区回弹弯沉检测标准的经验公式。     

路基含水量对水泥混凝土路面疲劳寿命的影响分析

含水量对路基的回弹模量有显著的影响,而回弹模量是水泥混凝土路面板应力和路面弯沉的重要影响因素。为克服采用线弹性当量回弹模量进行路面结构分析带来的偏差,通过对粉土三轴试验数据拟合,获得了不同含水量下应力相关的非线性回弹模量参数。推导了精确的一致切线刚度矩阵,利用Abaqus用户材料子程序UMAT对应力相关的回弹模量模型进行有限元实现。基于路基-路面协调变形,建立三维有限元分析模型,调用移植的回弹模量模型对典型的水泥混凝土路面结构进行结构分析,获取路基土在不同含水量下的路面结构的应力应变响应,结合水泥混凝土路面的疲劳寿命关系分析路基土含水量对混凝土路面疲劳寿命的影响。研究结果表明:路基土含水量从最佳含水量-3%增加到最佳含水量+3%,回弹模量相应显著减小,路面顶面最大弯沉增加,路面板的板底最大拉应力增加,路面结构的疲劳寿命减少。