水泥混凝土路面设计方法中的基层顶面回弹模量修正系数

分析了现行水泥混凝土路面设计规范中基层顶面回弹模量修正公式应用于半刚性基层时存在的问题。提出了新模量修正公式的建议。     

水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量Et的修订建议值

由于《公路沥青路面设计规划》（ＪＴＪ０１４－９７）已颁布实施，土基与基层材料的回弹模量较前有较大变化，则相应的水泥混凝土路面设计中土基与基层材料的回弹模量应进行修正。水泥混凝土跃同设计中基层顶面的当量回弹模量Ｅｔ也应有所修正。该文通过大量计算，拟定了水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量修订建议值，可以向有关设计、施工、管理及其他有关部门推荐采用。     

基于灰熵法的弯沉综合修正系数影响因素分析

应用灰熵理论,分析了各影响因素对弯沉综合修正系数F影响的显著性。研究结果表明:土基模量、实测弯沉、各层模量比、路面厚度为F的主要影响因素,并将影响因素引入F的计算中,提出了新的F计算式,为确定适合于不同路面结构、不同路面厚度的F的计算式提供参考。     

基于弯拉应力等效的地基当量回弹模量

以往多层地基的顶面当量回弹模量大多是按弯沉等效得出的,该值对计算地基上面层或基层的弯拉应力是不适合的.为此,在弯沉等效的地基顶面当量回弹模量计算式的基础上,通过对荷载圆半径的修正,将弯沉等效转变为弯拉应力等效;进而,总结出了三层结构时单圆和双圆荷载的荷载圆半径修正系数回归公式,并拓展至多层结构;最后,通过工程实例证实,用弯沉等效的地基顶面当量回弹模量计算刚性或半刚性基层层底弯拉应力偏小13％～22％,而用弯拉应力等效的地基顶面当量回弹模量计算得到的基层层底弯拉应力与理论值的误差不超过1％.     

基于CECS 02标准中声速修正系数的研究

为修订《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2019),对现行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2005)标准中的超声声速修正系数β进行了系统的试验。研究表明在混凝土的侧面～侧面间与顶面～底面间的对测声速并不存在现行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2005)标准中规定的修正系数β=1.034的关系;同时,试验数据得出的混凝土的侧面与顶面、侧面与底面的平测声速的比值均不超过2%,即现行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2005)标准规定的在混凝土浇筑的顶面或底面平测时,测区混凝土中声速代表值均应按±5%修正的量偏大。     

沥青路面弯沉修正系数研究

现行沥青路面设计规范中,综合弯沉修正系数F缺乏对路面结构层数的考虑,且考虑的基层类型以半刚性基层为主。针对这种情况,本文用现场试验路段的测试数据,经回归,分析提出了新的F计算式,该式能适应新的基层结构形式及不同结构层数的路面。     

水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量无损测试

分析现有规范对基层顶面的当量回弹模量的测试方法,比较其与传统测试方法之间的差异,提出了对现有规范中无损测试方法的改进及其结果的经验修正系数,可供水泥混凝土路面加铺设计、养护和管理工作参考。     

修正割线模量法在沉降计算中的应用

为准确计算地基的沉降量,在总结已有研究成果的基础上,提出一种基于原状土的修正割线模量法。通过对传统割线模量法的理论进行修正,提出修正系数α概念,该系数的大小取决于土体初始割线模量和其自身受到自重应力的大小,且对于单一均质地基,该系数呈现逐渐减小的趋势。最后依据实际工程,应用分层总和法确定地基的沉降量。经曲线、割线模量法和修正割线模量法的计算结果与实际观测结果比较分析,表明修正割线模量法所得结果与实际观测值更为接近,验证了该方法的可靠性。     

关于路基沉降修正系数的计算方法探讨

规范推荐的沉降计算方法通常都是在分层总和法的基础上乘以修正系数ms,并未给出该系数的理论计算方法,取值具有很大的随意性和经验性。该文在前人工作的基础上认为,该系数可表达为体变修正系数和侧移修正系数的乘积,提出了体变修正系数和侧移修正系数的计算方法。并通过对粤东地区3条高速公路若干断面的现场监测资料的分析计算,提出了该地区侧移修正系数的经验值。     

厚层沥青混凝土路面弯沉修正系数研究

现行沥青混凝土路面设计规范中以路表弯沉为主要设计指标,并以综合弯沉修正系数调整实测值与理论值之间的偏差。鉴于考虑的基层类型以半刚性基层为主,通过对现场试验路测试数据的分析,提出了新的F计算式,适用于厚沥青混凝土层路面结构形式。     

基层顶面当量回弹模量换算新方法

指出现行水泥混凝土路面设计规范中基层顶面当量回弹模量换算方面存在不足,在大量计算分析基础上,回归出了精度和外延性更高的基层顶面当量回弹模量换算公式。     

软土地基上沥青混凝土路面动力分析

基于动力学和弹塑性力学理论，采用轴对称有限单元法系统地分析了软土地基上半刚性基层沥青混凝土路面结构体的工作性状。以不同位置的竖向位移作为表征参量，探讨了不同车辆荷载周期、沥青混凝土的回弹模量、半刚性基层材料回弹模量和复合地基厚度等变化对表征参量的影响。本文结论可为软土地基上道路结构体工作性状评价及FWD的反分析提供有益参考。     

软土地基上含反射裂缝沥青道路的动力响应分析

假定车辆荷载为正弦均匀分布,软土和复合地基变形行为服从DRUCKER-PRAGER弹塑性屈服准则,基于动力学、线弹性断裂力学和弹塑性力学理论,采用平面应变有限单元法,对含反射裂缝的沥青路面结构进行了分析。为了计算应力强度因子,在裂缝尖端设置了奇异单元。分析过程中,以路表、基层底、软土地基顶最大竖向位移和I型应力强度因子作为表征参量,探讨了车辆单周期动荷载作用下,道路结构的阻尼比、复合地基的回弹模量、粘聚力、内摩擦角和厚度的改变对道路结构工作性状的影响。     

半刚性材料抗压回弹模量取值范围的分析研究

介绍材料抗压回弹模量的测定方法。对已建成的沥青道面半刚性基层材料的抗压回弹模量的数据进行收集整理。采用数学方法,重点计算和分析了沥青道面半刚性基层材料的抗压回弹模量的最佳取值范围,为沥青道面半刚性基层的设计和施工提供技术参考。     

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。     

道路土基回弹模量及其在路面结构中的影响

介绍道路土基回弹模量确定方法及其自身的影响因素,并经综合分析,对道路土基模量在沥青路面和水泥路面结构中的作用、地位及其影响因素,特别是借鉴对常州地区的沥青路面的综合分析,有关经验可供相关专业人员参考。     

基于实测与预测的沥青混合料回弹模量与温度的关系

我国沥青路面设计采用20℃抗压回弹模量和15℃劈裂模量作为设计标准,不能够反应温度变化对沥青混合料性能的影响。新颁布的沥青路面设计规范虽然采用了动态回弹模量,但仍然是采用20℃模量值。本研究通过采用不同型号沥青(70#、90#、SBS改性70#、SBS改性90#)及不同集料级配(AC-13、AC-16、AC-20)组成12种不同型号沥青混合料,采用马歇尔试件与静压法测试在不同温度(±60℃)下的沥青混合料抗压回弹模量,建立沥青混合料回弹模量与温度的回归关系。通过与其它方法得到的沥青混合料回弹模量预测结果对比分析,评价不同预测方法的技术特点。结果表明,沥青混合料回弹模量与温度有较好的回归关系,研究结果可以为沥青路面与材料设计提供一定的技术参数。     

基于Rayleigh波频散特征的路基模量反演成像方法与试验研究

路基动态回弹模量是影响路基路面结构耐久性与稳定性的关键参数之一。为了实现路基动态回弹模量无损检测精细化,基于Rayleigh波在弹性层状体系中的传播特性,揭示了Rayleigh波在基准路基路面结构中的理论频散特征,并通过显式瞬态动力有限元方法对路基路面结构体系中Rayleigh波场响应进行了数值计算,结合频域波数域变换法与相位移法建立了路基路面结构中Rayleigh波频散曲线的联合提取方法。通过将提取的Rayleigh波频散曲线按自适应遗传算法反演的路面各结构层模量值作为已知约束条件,进一步对路基工作区细化分层,以此建立了路基工作区动态回弹模量的反演成像方法。通过在足尺道路试槽内点对点依次进行Rayleigh波、FWD、承载板和弯沉测试,建立了各测试结果之间的相关关系。研究结果表明：Rayleigh波反演的路基动态回弹模量与其他测试方法相应结果的判定系数R²均大于0.85,且反演成像结果能够全面、清晰地反映路基的承载能力与压实质量。研究成果可为路基路面工作特性智能感知方法与技术的发展提供理论参考。     

不同湿度粘性路基土动态回弹预估研究

研究以滤纸法测量了粘性路基土基质吸力,获得了土水特性曲线。通过动三轴试验,研究了不同含水量下粘性路基土动态回弹模量,并于试验后以滤纸法测量土样的基质吸力,并探讨了粘性路基土动态回弹模量与基质吸力的关系。研究表明,粘性路基土动态回弹模量随循环偏应力和含水量的增大而减小,随基质吸力的增大而增大。鉴于动态回弹模量是偏应力和体应力的函数,在现有偏应力和体应力为变量的三参数复合模型基础上引人基质吸力的影响,进而提出综合反映湿度和应力状态的动态回弹模量预估模型。通过对试验数据进行回归分析,结果表明所选模型具有较高的决定系,证明所选综合考虑应力和湿度影响的模型具有较高的合理性与可靠性。模型的建立,不仅为南方多雨地区评价路基土在环境和交通荷载作用下长期性能提供了依据,也为基于动力学的路面结构设计提供了参数。     

基于路基路面协调变形的水泥混凝土路面设计研究

采基于路基路面协调变形,建立三维有限元分析模型,并对典型水泥混凝土路面结构的荷载应力进行计算。采用正交试验设计的方法对路面设计参数进行组合,系统分析了设计参数对路基路面应力响应的影响。结果表明,对于水泥混凝土路面,在路面设计参数中,仅有路基回弹模量对路面板拉应力与面层板厚度对路基应力具有显著影响。因此,可将路面厚度和路基回弹模量设计作为水泥混凝土路面设计重点。基于不同路面板厚度下路基工作区深度,可将交通荷载影响区加深至1．5m。基于不同路面板厚度、路基回弹模量和不同轴载对水泥混凝土路面板疲劳寿命影响规律,在重载交通条件下,应该增加路面厚度和增强路基。考虑经济因素并结合以上分析,建议水泥混凝土路面厚度宜取28—30cm,路基回弹模量宜介于40-80MPa之间。