PFWD在路基回弹模量检测中的应用

介绍了便携式落锤弯沉仪(PFWD)在路基回弹模量检测中的应用,并依托张沅二级公路建设项目,研究了动弹性模量与压实度和含水量的关系,得出动、静回弹模量,动回弹模量与压实度和含水量之间具有良好的双对数关系,为PFWD的应用、推广提供了参考。     

路基回弹模量对沥青路面结构受力的影响

针对不同的路基回弹模量,采用BISAR3.0路面应力计算程序,分析了路表弯沉、面层内剪应力与压应力、基层底拉应力等沥青路面结构受力参数伴随路基回弹模量变化的趋势。分析结果表明:路基回弹模量对路表弯沉和基层底拉应力影响比较大,对面层剪应力和压应力影响较小,较高的路基回弹模量可有效提高路面的结构承载力和疲劳寿命,改善路面使用性能。     

PFWD与贝克曼梁测试值相关关系研究

路基顶面回弹模量是道路结构设计的主要参数，增加路基回弹模量可以提高路面结构的整体承载力，从而可以一定程度上减少路面结构层厚度，延长道路的使用寿命，降低路面全寿命周期成本。本文通过研究便携式落锤弯沉仪法和贝克曼梁法路基顶面弯沉值的相关关系以及2种方法在使用过程中的优缺点，从而得出便携式落锤弯沉仪不但能够准确用于试验检测，而且其检测效率更高。     

用手持式落锤弯沉仪评价砂砾土类路基质量

讨论了用手持式落锤弯沉仪评价道路路基的施工质量.通过实际路段的测试,建立贝克曼梁弯沉值与手持式落锤弯沉值的对比关系和对路面结构的敏感性分析,用手持式落锤弯沉仪的弯沉值间接评价路基压实度.     

用手持式落锤弯沉仪评价砂砾土类路基质量

讨论了用手持式落锤弯沉仪评价道路路基的施工质量.通过实际路段的测试,建立贝克曼梁弯沉值与手持式落锤弯沉值的对比关系和对路面结构的敏感性分析,用手持式落锤弯沉仪的弯沉值间接评价路基压实度.     

应用PFWD检测新老路基路面回弹模量

老路拓宽后,在新老路基交接部分对应的路面将出现纵向裂缝,这主要是由新老路基的回弹模量差异较大而引起新老路基不协调变形所致,因此,检测与评价新老路基、路面回弹模量是新老路基拓宽设计与施工的关键环节.文中结合交通部西部科技项目,通过便携式落锤弯沉仪(PFWD)对新老路基路面强度进行检测,得到了PFWD在新老路基测试中的应用效果和不同新老路基之间的回弹模量差异.     

便携式落锤弯沉仪在花岗岩风化料路基检测中的应用

为了确定花岗岩风化料路基模量与弯沉的快速检测方法,针对不同的花岗岩风化料路基进行了便携式落锤弯沉仪(PFWD)检测法与贝克曼梁法以及承载板法的现场试验研究.通过试验,得到了花岗岩风化料路基动静模量与动静弯沉间的关系.研究表明:PFWD测得的花岗岩风化料路基动静模量与动、静弯沉存在良好的线性关系,可用于该种材料路基弯沉及模量的快速检测和评价.     

路基回弹模量季节变化规律研究

基于试验路段路基回弹模量与含水量、回弹弯沉的试验分析,建立路基回弹模量与含水量、回弹弯沉之间的相关关系。采用水分传感器跟踪观测路基含水量,研究路基工作状态下含水量及回弹模量的季节变化规律,提出路基回弹模量季节变化关系的建立方法,基于此方法建立的关系式可用于路基回弹模量设计取值参考,并可用于路基路面回弹弯沉验收时验收标准修正系数的确定。     

应用PFWD检测新老路基路面回弹模量

老路拓宽后在新老路基交界部分对应的路面将出现纵向裂缝,其主要原因为新老路基的回弹模量差异较大而引起新老路基的不协调变形导致,因此在老路拓宽过程中检测与评价新老路基、路面回弹模量是新老路基拓宽设计、施工中的关键环节。由于原有的测试方法比较笨重,因此结合交通部西部交通建设科技资助项目,通过便携式落锤弯沉仪(PFWD)对新老路基路面强度进行检测,得到PFWD在新老路基测试中的应用效果和不同新老路基之间的回弹模量差异。     

旧水泥路面采用冲击压实技术现场试验研究

为了分析旧水泥路面冲击压实前后承载能力变化规律,在试验段工程采用了标称冲击能分别为15 kJ和25 kJ的两种冲击压实设备,在破碎过程前后,跟踪旧路基硕面以下不同深度的干密度变化情况.为获得破碎后加铺结构设计参数,根据路面设计的基本原理,测试了破碎水泥板顸的回弹模量与回弹弯沉,并得出了二者之间的统计关系公式.结果表明:冲压对路基顶面以下60 cm范围都能有补压作用,而对顶面以下40 cm以内尤为明显;破碎水泥板顶的回弹模量与回弹弯沉之间有指数关系,其相关性达0.938,能够满足工程应用需要;随着冲压遍数增加,破碎水泥路面代表弯沉值增大,但方差却显著减小,验证了冲压能够降低路面表面强度差异的效果.     

高模量沥青混合料的力学性能试验研究

为提升普通沥青混合料的模量,采用DXG-2高模量剂,分别对高模量沥青混合料进行劈裂强度、静态回弹模量及动态模量试验,并对力学性能进行对比分析。结果表明:随高模量剂的增加,混合料的抗压强度、静回弹模量逐渐增大,劈裂强度先增大后减小;高模量剂掺量＞0.6%时,其劈裂强度会随之减小,施工中高模量剂量应控制在0.6%为宜;在相同温度和频率下,随着高模量剂用量的增加,沥青混合料的相位角逐渐减小;在同一温度和相同的加载条件下,随高模量掺量的逐渐增加,混合料的动态模量逐渐增大;随着加载频率的增加,混合料的动态模量也会逐渐增大,随着温度的提升,动态模量逐渐减小。     

黄土路基压实标准研究

为从理论上确定黄土路基的压实标准,首先确定以路表弯沉和路基顶面压应变作为受路基压实标准影响的沥青路面设计指标,根据半刚性基层沥青路面力学分析获得的路基内部压应变分布以及在试验路测得的行车荷载作用下路基内部的压应力分布将整个路基分为距路基顶面0~80 cm的路床和路床下路基两部分,通过分析路基回弹模量对于路面结构层厚度的影响确定了路基不同深度处的回弹模量要求,并试验研究了压实度对于压实黄土的回弹模量和浸水后附加压缩变形的影响。最后,结合路基不同压实区域划分、路基回弹模量的要求、压实度对于黄土力学性质的影响提出以回弹模量和压实度双控的黄土路基压实标准。     

采用实测弯沉指导路面结构的设计

根据对太仓市沪-浮-璜公路路基路面整层材料的大量实测弯沉的统计与分析,推算出路床顶当量回弹模量及整层材料回弹模量,从而指导设计并鉴定设计弯沉是否合理,通过对实测弯沉的分析使设计弯沉更加合理。     

钢纤维对沥青混合料的增强作用研究

通过室内试验,分析了钢纤维掺量对混合料动稳定度、劈裂强度、劲度模量、残留稳定度和冻融劈裂强度比等路用性能指标的影响。结果表明:在沥青混合料中添加钢纤维可以提高混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,尤其低温抗裂性最为突出;但钢纤维掺量并不是越大越好,当钢纤维掺量为2.0%时沥青混合料的路用性能最优。     

全风化花岗岩路基路面结构动力特性模型试验研究

路基路面结构受交通动荷载重复作用,表现出疲劳特性,并会产生不可恢复的残余塑性变形。通过3组室内大比例模型试验,研究了全风化花岗岩、全风化花岗岩水泥稳定土和土工格室加强等不同路基结构形式的路基路面结构受交通动荷载作用的动力特性,分析了路基路面结构动应力应变分布规律,得到路基路面结构动应力、应变和永久变形随车辆荷载大小、车辆荷载通过量(对应加载次数)、运行速度的变化规律,试验论证了全风化花岗岩及其水泥稳定土和土工格室加强作为高速公路路基填料的可行性和适用范围,评价了路基处理的效果,确定了路基质量控制标准,对高速公路的设计与施工具有指导意义。     

河南省高速公路路基合理设计参数研究

路基设计参数对沥青路面的结构设计十分重要。通过合理考虑不同季节路基回弹模量对路表弯沉值的影响,提出考虑季节变化的路基有效回弹模量计算方法。在此基础上,结合河南省高速公路路基强度状况调查,根据不同交通等级下,不同路基回弹模量对沥青路面设计厚度的影响,提出路基强度等级分类标准。研究结果能够在保证路基承载力的情况下,提高设计参数取值的合理性和针对性。     

路基回弹模量对路面结构力学性能影响的数值分析

目前我国路基设计参数取值较低,直接导致路基病害频繁发生。针对此种情况,通过大型有限元软件ANSYS建立了典型道路模型,对不同路基回弹模量(以下简称模量)下的路面结构力学性能进行计算分析;计算结果表明,适当提高目前路基设计指标,可以明显地优化路面结构的受力性能,最大限度降低道路病害发生的风险。     

黄泛区粉土路基强度衰减对路面结构的影响分析

为了揭示黄泛区公路路面结构早期破损严重的机理并提出合理的处治措施,有必要深入研究粉土路基支撑强度的影响因素、变化规律及对路面结构的影响程度。采用现场调查、室内试验及理论分析,研究了粉土路基含水量分布规律、路基强度衰减规律及路面结构的受力特征,并提出相应的处治措施。结果表明,黄河冲积平原区粉土路基具有强烈的毛细现象及水敏性特征,在上部雨水渗入与底部毛细水上升影响下路基含水量有显著变化,易使路基强度发生衰减,造成耐久性严重不足,并由此找出了路基强度随含水量的变化规律。针对道路重载运营条件使联合路基强度衰减而造成该地区路面结构早期破损严重的情况,对路床区进行掺灰处理获得了较好的模量搭配,有效提高了路基的支撑能力和抗变形能力,使疲劳寿命显著延长,耐久性相应提高。     

半刚性基层材料动态特性研究

在交通荷载的作用下,路面材料的性质都与现行的静态力学体系有着较大的差距。本文对影响动态模量的各种试验因素进行了分析、整理,初步确定了室内动态参数试验的试验力学参数、试样制备要求、数据采集和分析等试验方法和分析程序。针对目前国内最常见的路面基层材料———水泥稳定碎石,进行了不同级配、不同剂量条件下大量的室内试验,在此基础上建立了半刚性路面材料动态参数与抗压强度、荷载水平的关系式,探索了动静态参数之间的关系。