落锤式弯沉仪在道路施工质量控制中的应用研究

作为当前最先进的路面弯沉检测设备,落锤式弯沉仪(FWD)能够准确的实现对路面结构层模量的反算,从而评价施工道路路面状况。本文首先分析落锤式弯沉仪的工作原理,然后与传统使用的弯沉检测设备贝克曼梁进行比较,以落锤式弯沉仪的优点以及两者之间的线性关系为基础,利用基先进的模量反算软件SIDMOD,与实际工程相结合对FWD弯沉检测在道路施工质量控制的应用进行分析和探讨。研究表明,道路路面施工过程中,结合FWD弯沉检测技术以及路面结构层模量的反算理论可以对道路工程的实际施工质量做出准确的反映,找出施工中存在的质量问题以及安全隐患的路段或者结构层,是一种非常高效的施工质量控制工具。     

路面结构层材料非线性特性反演

针对基于落锤式弯沉仪的路面结构层模量线弹性反演在某些情况下的不足之处，引入路面材料的非线性模型，并结合非线性最小二乘优化，研究路面结构层材料非线性特性有限元反演方法，通过实测弯沉盆的反演验证，表明可以较好地解决在基层或底基层上进行FWD检测，以识别薄弱层和监控施工质量时的模量反算问题。     

无损检测技术在某高速公路旧路评价中的应用研究

通过对落锤式弯沉仪检测路面弯沉盆分析,反演路面各结构层模量,并结合探地雷达可以判断出路面结构层的病害层位,对旧路的质量情况进行准确评价,从而为科学制定预防性的养护方案,降低工程投资提供可靠的依据.     

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.     

级配碎石复合式基层沥青路面力学响应研究

级配碎石复合式基层沥青路面结构能够有效解决半刚性基层所存在的病害问题。为了了解落锤式弯沉仪(FWD)作用下沥青路面的动力响应特性,采用ABAQUS软件建立两种路面结构有限元模型,分析了复合式路面结构与半刚性基层路面的差异,并研究了不同路面结构参数条件下的各结构层特征及其影响相关性。结果表明:在相同路面结构条件下,通过数值模拟分析得到的路表弯沉数值与路面实测结果的趋势是一致的,具有很高的相关性;采用级配碎石基层替代部分水泥稳定碎石,在一定程度上削弱了路面结构的整体刚度和抗疲劳性能;对路面结构进行半正弦曲线加载,路表弯沉随时间的变化存在一定的滞后现象,结构层厚度和回弹模量对路表弯沉具有重要影响;结构参数对面层层底最大拉应变的影响程度大小为:水泥稳定碎石回弹模量沥青面层厚度水泥稳定碎石厚度沥青面层模量。     

BP网络在水泥砼路面结构参数反分析中的应用

根据神经网络技术对处理非线性映射问题有较好适应性的特点,在使用落锤式弯沉仪(FWD)对路面进行无损检测的基础上,建立了BP神经网络模型,对水泥砼路面结构层模量进行了反分析研究,结果表明:BP神经网络在路面结构参数反分析中适用、有效。     

结构层模量对半刚性路面结构设计的影响

为研究结构层不同模量取值对路面结构设计指标的影响,根据弹性层状体系理论,利用有限元软件分析各路面结构层模量对无机结合料底基层拉应力、沥青混合料分层竖向压应力和路表弯沉的影响。分析表明:为满足无机结合料底基层疲劳寿命的要求,应选择较低的底基层模量、较高的路基模量和中下基层模量。通过提高上面层、中面层模量,减小下面层、上基层模量,降低沥青混合料层永久变形。增大各结构层模量,可减小路表弯沉。     

路面弯沉检测落锤式弯沉仪与贝克曼梁相关问题探讨

随着路面新型材料和设计理念的相继出现,落锤式弯沉仪在实际检测中与贝克曼梁对比存在的问题也凸现出来.文中对2种检测方法所得数据的相互关系进行了分析,对解决的方法提出了建议,并对今后的路面弯沉检测前景进行了展望.     

半刚性基层沥青路面结构施工阶段的测试与分析

以上海市罗山路工程为依托,在施工阶段逐层进行了测定,包括回弹弯沉、承载板测定路面当量回弹模量、各结构层底面应变状态等.通过测定数据的分析,研究半刚性基层沥青路面各结构层的贡献情况,对分析半刚性基层沥青路面结构的结构性能,进行路面结构的组合设计具有较大的参考价值.     

高速公路改扩建工程中的路面结构层设计

通过对津滨高速公路的调研,根据2009年检测的路面弯沉资料、路面结构层钻心成果和实地考察,对路面结构的改造制定出一套方案,并提出一种计算旧路补强时旧路路面计算弯沉值的方法。     

水泥砼路面板角弯沉的影响因素分析

利用有限元程序,分析了路面各结构层参数、路面板平面尺寸、接缝传荷能力、板角脱空及脱空与传荷相互作用等因素对FWD板角弯沉值的影响,并建立了接缝传荷与板角弯沉的回归公式.研究结果表明,板角弯沉受面层模量、面层厚度、基层和土基模量影响较大,受基层厚度影响较小;板角弯沉随着板平面尺寸的增大其减小比例在2%以内,正常板尺寸变化情况下可以忽略其影响;接缝传荷修正系数随接缝传荷能力的增加呈指数衰减变化规律;脱空尺寸对板角弯沉的影响较其对其他弯沉影响更为显著;弯沉值在接缝传荷和板角脱空共同作用下的变化比仅受其中一项因素影响时的变化更为明显.     

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。     

高速公路改(扩)建路面病害与结构强度相关性分析与评价

以某高速公路改(扩)建工程为例,采用三维探地雷达进行检测,得到路基、路面及结构物内部技术状况;利用落锤式弯沉仪(FWD),收集路面各个结构的弯沉响应(包括中心弯沉值和弯沉盆),进而求算路面结构强度指数PSSI和反算路面各个结构层的回弹模量数据,判定旧路的结构强度。通过对道路内部病害和结构强度进行相关性分析,全方位评价沥青路面的实际状况,为旧路路面处治措施的选择提供定量的基础数据。并通过现场路面结构开挖,验证了该方法的可行性。     

石场废弃物路床加固与结构优化设计

将某石场废弃物应用于广东省增从(增城-从化)高速公路的路床,试验段检测数据表明石场废弃物填筑路床可有效起到加固作用,土基回弹模量可提高70%以上,有效减小面层底部的拉应力,减小路面总的弯沉;通过路面结构层优化设计,可减薄水泥稳定碎石基层6 cm,取得数百万元的经济效益,社会效益也明显.     

FWD作用下沥青路面动力特性数值研究

为了研究路面厚度、模量、加载速度等因素对FWD作用下沥青路面动力特性的影响,该文基于有限元原理建立沥青路面动力特性模型,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作用下的沥青路面弯沉及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,同时对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。     

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。     

基于BISAR软件的半柔性复合路面层间粘结力分析

为研究半柔性复合路面层间粘结力对路面结构层应力的影响.通过拟定路面交通量以及材料参数,通过BISAR软件进行设计路面典型结构层计算,设计出以半柔性复合材料作为上面层的典型结构层以及沥青路面结构层,并研究层间粘结对半柔性复合路面弯沉、剪应力、行车方向拉应力和荷载方向拉应力的影响.结果表明层间粘结对半柔性复合路面弯沉、剪应力分布具有一定影响,建议在设计时将层间粘结作为重点考虑指标之一.     

关于软土地区路面结构组合设计探讨

着重探讨了在软土地区道路路面结构组合设计中，石灰稳定类土（包括二灰土及石灰土）作为底基层对路面结构的影响，包括对路面结构层的弯沉及各结构层底面弯拉应力及对基层厚度的影响等，并对几种路面组合型式进行了计算分析，分析表明二灰土作为底基层，会不同程度地提高路面的运营性能，而石灰土与砾石砂（级配碎石）的组合是一种较经济合理的组合型式。     

FWD荷载作用下刚性路面弯沉的动力响应分析

对于Kelvin地基上的混凝土板,利用有限元软件ANSYS,建立了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下刚性路面的瞬态动力分析模型.通过改变地基阻尼系数和混凝土面板材料阻尼系数,研究路表弯沉的动力响应特征.探计了在不同的荷载频率作用下,路面弯沉峰值的变化规律,得出了刚性路面结构的临界频率.结果表明,阻尼系数越大,弯沉的峰值越小,而且路面阻尼较路基阻尼对弯沉峰值延迟效应更为明显;当加载频率高于临界频率时,随着频率值的增大,弯沉峰值逐渐减小;当加载频率低于临界频率时,随着频率值的增大,弯沉峰值逐渐增大,最后趋近于静力荷载作用下的弯沉值.     

半刚性基层沥青路面承载力评价指标研究

基于落锤式弯沉仪(FWD)检测数据,结合路面破损实际观测数据和养护历史资料,从理论弯沉盆正算和实测弯沉盆反算两方面,运用回归分析的方法,得到了半刚性基层沥青路面弯沉盆参数和路面各结构力学参数之间的相关关系,最终确定分别用弯沉盆参数D0-D20、D20-D60、D60-D120和D120分别作为路面面层、基层、底基层和土基结构承载力的评价指标。