公路拓宽改造中既有路面的处治技术

结合永登至古浪公路拓宽改造工程,对既有路面采取现场调查、FWD弯沉检测和路面钻芯取样试验等方法进行检测,根据检测结果对既有路面的技术状况和病害成因进行全面的评价与分析,继而确定了可行的病害处治措施、既有路面利用标准和路面补强方案。     

基于FWD和BB的水泥混凝土路面板边弯沉的对比

通过贝克曼梁弯沉仪(BB)和落锤弯沉仪(FWD)对旧水泥混凝土路面板边弯沉的大量对比检测,采用倍数关系建立了板边弯沉差和板边平均弯沉的BB和FWD检测结果的经验公式。结果表明,BB和FWD检测结果之间具有良好的相关性,BB检测值约为FWD检测值的1．5倍,此经验关系可供同类工程参考应用。     

旧水泥混凝土路面共振碎石化效果研究

为了解共振碎石化路面的碎石化效果,获得设计依据和参数,以上海沪青平公路及金山大道为依托,通过现场取样进行室内筛分分析,得到碎石化层颗粒尺寸、分布及级配情况;通过现场落锤式弯沉仪（FWD）测试和承载板测试计算出碎石化前后结构层回弹模量,进而评价碎石化法对旧路地基的影响并得到碎石化层的力学性能;根据试验路所在地区的公路FWD与贝克曼梁弯沉转换关系,将FWD实测弯沉换算为贝克曼梁弯沉后与设计弯沉相比较,并据此提出了旧水泥混凝土路面碎石化后的部分验收标准。研究结果表明：碎石化路面设计弯沉应按柔性基层设计。研究结果及提出的相关验收标准可为今后碎石化道路施工及设计提供参考。     

基于LTPP试验路的时间域动态反算分析

将利用LTPP试验路段的落锤式弯沉仪试验资料,作为路面动态反算的验证与分析。首先建立能模拟FWD(落锤式弯沉仪)试验的动态有限元方程式,将其与最佳化理论结合发展路面的动态时间域反算分析方程式,再取得LTPP试验道路的FWD试验资料,进行FWD试验的反算分析。最后亦将反算所得的材料参数预测其它不同落锤荷重下的反应行为,结果说明本研究反算所得材料参数可合理的预测路面在其它落锤荷重下的反应。     

基于无损检测技术的半刚性基层沥青路面损伤状态分析

为了快速确定半刚性基层沥青路面的损伤状态,为路面养护维修方案的制定提供科学依据,采用FWD和三维探地雷达联合对半刚性基层沥青路面进行快速无损检测。首先利用三维探地雷达对待测路段进行破损、层间联结状态检测,然后采用FWD对路面横向裂缝损伤状态进行检测评价,最后对典型路段钻芯和开挖探坑进行验证,检测结果表明,该半刚性基层沥青路面快速无损检测方法能快速准确确定路面损伤状态,对于路面结构检测效果较好,为路面结构养护维修设计及老路改扩建工程路面处治提供了科学依据。     

路面结构承载能力合理量化评定标准研究

通过分析国内外路面结构承载能力检测及评价资料,结合中国路面养护决策需求,研究符合中国公路实际的路面结构承载能力检测方法、评价方法和量化评定标准,建议直接采用FWD弯沉评价路面结构承载能力,并提出了路面结构承载能力的FWD弯沉评定量化标准,为路面养护决策提供依据。     

基于FWD的旧路路基模量反算的问题探讨

利用实测弯沉数据反算结构层模量是落锤式弯沉仪(FWD)应用于旧混凝土路面结构检测的核心所在。但是,由于路面结构层参数的多元性,路基反演模量有时可能偏离实际。为寻其根源,作者结合成绵高速公路路面检测,采用有限元分析软件ANSYS,建立了路面非线性有限元模型,并在此基础上,以路基下卧刚性层及路基材料非线性为可变参数,对比了4种不同组合情况下的路基反演模量,发现:路基下卧刚性层的深度对检测数据的反演结果有显著影响,而路基土的非线性性质对反演结果影响有限。因此认为,基于FWD检测数据的结构层模量反演时,可以将路基近似为线弹性体。     

基于FWD的旧路路基模量反算的问题探讨

利用实测弯沉数据反算结构层模量是落锤式弯沉仪（FWD）应用于旧混凝土路面结构检测的核心所在。但是,由于路面结构层参数的多元性,路基反演模量有时可能偏离实际。为寻其根源,作者结合成绵高速公路路面检测,采用有限元分析软件ANSYS,建立了路面非线性有限元模型,并在此基础上,以路基下卧刚性层及路基材料非线性为可变参数,对比了4种不同组合情况下的路基反演模量,发现：路基下卧刚性层的深度对检测数据的反演结果有显著影响,而路基土的非线性性质对反演结果影响有限。因此认为,基于FWD检测数据的结构层模量反演时,可以将路基近似为线弹性体。     

旧水泥砼路面碎石化改造的合理路面结构分析

采用多锤头破碎机破碎旧水泥砼路面，铺筑试验路段，用FWD分别检测基准段和试验段路面结构，用类比法对比这两个路段的弯沉盆参数，评价了试验段各路面结构整体强度，优化出的路面结构用于指导后续工程路面结构设计。     

矿物纤维沥青砼用于陡坡路面的适应性分析

在重载交通量很大的粤赣高速公路选取陡坡试验段,将中、上面层采用SBS改性沥青掺0.5%美国福倍安道路专用矿物纤维混合料铺筑的路面进行试验,并与中、上面层采用SBS改性沥青铺筑的对比段路面进行比较.通过间接拉伸劲度模量试验、多轮车辙仪(RLWT)抗车辙试验、现场车辙检测和落锤式弯沉仪(FWD)检测及模量反算等方法对比分析,试验段的各项指标及对比结果说明,SBS改性沥青掺0.5%矿物纤维混合料铺筑的路面具有较强的抗车辙性能.     

沥青混凝土路面动力特性数值模拟研究

为了研究路面结构层厚度、模量、加载速度等因素对FWD作用下沥青混凝土路面动力特性的影响,基于有限元原理建立沥青混凝土路面动力特性模型,并通过与实测数据进行对比分析验证所建模型的精度,最后对FWD作用下的沥青混凝土路面弯沉、应力等动力特性及路面厚度、模量、加载速度对其动力特性的影响进行了研究,重点研究了不同结构层厚度及加载速度下面层、基层和底基层各自的应力变化情况以及路面弯沉变化趋势.研究表明:结构层厚度、设计参数(模量等)、加载速度等因素的变化对沥青混凝土路面动力特性均存在不同程度的影响.研究结果有助于根据路面结构的应力及变形特点进行路基路面结构设计,同时为分析路面损坏的原因及采取何种预防措施提供参考及依据.     

改扩建老旧硬路肩承载能力评估及利用研究

利用落锤式弯沉仪FWD的单点弯沉值、弯沉差、各结构层动态模量、弯沉盆参数D_x-D_x ,多角度评估复合式路面硬路肩路面承载力;通过现场各结构层取芯及强度试验,分析影响硬路肩路面承载能力的主要因素。在分析硬路肩利用方式的基础上,运用有限元软件模拟计算保留硬路肩拼接旧路面结构层的力学状况,结果表明保留硬路肩是可行的。     

FWD和贝克曼梁在路面检测中的相关关系分析

对高速公路路面不同结构层进行了落锤式弯沉仪(FWD)与贝克曼梁(BB)的弯沉对比试验，其结果表明：在相同的测试状况下，两种设备的弯沉测定值之间具有良好的相关关系，并且给出了相互转换的推荐公式。     

考虑层间接触状态的路面动力响应解析解及参数反演

为了对现有路面结构FWD检测技术的改进提供相关参考，并进一步完善路面结构质量评价体系，从轴对称动力平衡方程出发，应用Hankel-Laplace积分变换，推导了考虑路面材料横观各向同性特性和路面结构层间接触状态的路面结构力学响应解析解，结合传递矩阵法提出了一种路面结构力学响应快速计算方法，并通过与ABAQUS计算结果的对比验证了所提理论推导的正确性。在此基础上，随机生成6 728组不同竖向模量、模量比、层间滑移系数以及结构层厚度的路面结构，计算其在FWD脉冲荷载作用下的表面位移响应，并应用BP神经网络以及实数编码的多种群遗传算法反演路面结构参数。研究结果表明：对BP神经网络而言，仅土基材料参数以及各结构层竖向模量的预测结果相对较为理想，其相关系数在0.75以上；较BP神经网络的预测结果，实数编码的多种群遗传算法对竖向模量的预测精度有了较大提高，相关系数基本达到0.95以上。但无论采用何种反演方法，对模量比以及层底滑移系数的预测效果均不理想。综上所述，所提出的解析解以及计算方法具有较高的计算精度以及较好的数值稳定性，能够实现路面结构力学响应的快速计算；同时，在进行路面参数反演计算时，应考虑路面结构的层间不完全连续状态以及材料的横观各向同性；而仅依靠路表弯沉数据进行参数反演的结果并不理想，有必要对现有检测技术进行相关改进。     

旧水泥混凝土路面FWD实测数据的分析

基于某国道的FWD实测数据,分析FWD参数与旧水泥混凝土路面状况(现场调查实录及测试数据)间的某些相关性,探索旧水泥混凝土板的接缝传荷能力、弯曲刚度、综合承载能力等定性或定量的判别方法,提出利用FWD加载中心弯沉值总水平评价旧水泥混凝土路面综合承载能力的设想。     

水泥混凝土路面脱空检测及压浆处治技术

结合105国道吉安段混凝土路面改建工程,对比分析了基于FWD各种检测方法的原理和特点,通过FWD逐板实测弯沉后进行判别,并与用灌浆量判别脱空板的个数相比较,结果表明截距法相对效果较好。选择三段脱空较严重路段作为试验段,采用板底压浆方式进行处治,效果良好。     

路面结构动态模量反演

在有限元软件ABAQUS的平台上,应用python语言编制程序,研究了线弹性路面结构的动力响应、动态力学参数的反演方法以及影响反演计算的模型边界条件。在此基础上,结合某高速公路混凝土路面碎石化改建工程,采用有限元动力分析方法,对FWD实测数据进行反演计算,得到了较为合理的路面各结构层材料的力学参数,为改建路面的结构设计提供了参考。     

基于FWD预估沥青路面剩余寿命的探索

如何合理的利用FWD测得的数据来评定路面寿命是道路研究的一个重要课题。依托实体改扩建工程,使用FWD检测路面的弯沉,采用三层和四层体系来反算结构层模量,比较反算结果后,使用三层体系反算的模量值进行沥青路面剩余寿命的预估。     

FWD检测与水泥砼路面病害分析

采用落锤式弯沉仪(FWD)对广湛高速公路某段水泥路面主车道砼板的接缝传荷能力、板角脱空状况以及基层顶面当量回弹模量进行测试。结合路面破损情况的调查,分析了该段水泥砼路面破损的主要原因以及路面病害发展的规律。