基于等距测定的弯沉对沥青路面裂缝影响范围的研究

为了明确沥青路面裂缝的影响范围,采用落锤式弯沉仪(FWD),对路面结构损坏状况和强度状况进行全面评估,并提出了一种半刚性基层沥青路面裂缝损伤状态及影响范围的确定方法,即对裂缝两侧一定范围进行弯沉检测,根据检测点距离裂缝的距离及其弯沉值所绘制的弯沉曲线准确判断裂缝影响范围及其损伤状态.对横向裂缝、单独裂缝等表面裂缝弯沉变...     

带裂缝CTB沥青路面路表动态弯沉盆分布特征

为解决沥青路面模量参数反演时有效FWD弯沉盆测试数据甄别问题,采用三维动力有限元数值分析方法,探讨了半刚性基层沥青路面存在不同形式裂缝时路表动态弯沉盆的分布特征,提出了有效弯沉盆测试数据的筛选指标和标准,并结合依托工程进行了验证分析。研究结果表明:0.2 mm的裂缝宽度是决定半刚性基层沥青路面裂缝面之间是否存在接触行为的临界值;裂缝破损条件下,半刚性基层沥青路面路表动态弯沉盆分布规律与完好路面结构存在着显著的差异;直接路表弯沉及表面模量指标合理可靠,可以针对实测弯沉盆测试数据有效地进行筛选。研究成果为基于FWD测试技术正确实施半刚性基层沥青路面模量参数的反演分析,提供了前期技术依据与保障。     

软基路段沥青路面硬路肩承载力评估与再利用

为确定中江高速公路改扩建软基路段沥青路面硬路肩承载力和利用方案,采用落锤式弯沉仪FWD的单点弯沉值和弯沉盆参数评价沥青路面硬路肩承载力,通过现场取芯试验验证落锤式弯沉仪FWD承载力评价的准确性。结果表明：中江高速公路软基路段沥青路面仍具有较好的整体结构承载力,基层损坏严重是造成硬路肩部分路段弯沉不足的主要原因。在此基础上,根据承载力评价结果和路面加铺厚度推荐了沥青路面硬路肩再利用的方案。     

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。     

基于FWD的水泥路面结构分析评价方法

弯沉是路面结构总体刚度的评价指标。路面承载力与路面弯沉不存在简单关系，通过弯沉盆检测数据反演路面结构材料性能，进行路面结构承载力与路面应力分析，进而对路面结构进行性能评价。     

沥青路面半刚性基层开裂的弯沉特性及判别

针对沥青路面半刚性基层是否出现开裂的问题,建立了路面结构的三维力学模型,采用有限元方法,分析了半刚性基层和沥青路面均出现开裂、半刚性基层未开裂但沥青路面开裂的弯沉和弯沉盆变化特性,比较了半刚性基层和沥青路面均出现开裂时与半刚性基层未开裂但沥青路面开裂时路面弯沉盆的差异,结果表明,沥青路面面层和基层均出现开裂,路面裂缝传荷效率LTE最小和弯沉盆最大斜率km最大。因此,此两参数可用于判别沥青路面半刚性基层是否开裂。     

曲率仪在路况调查中的使用

目前,国内外在利用弯沉仪鉴定旧路和用作加固设计方面已经取得了大量成果。然而用弯沉指标评定路面强度却还存在一些问题。例如面层板体性不同的路面,即使弯沉值相同,其路面结构内的应力应变状态也是不同的。 众所周知,除弯沉指标外,不少单位也进行了路面弯沉盆的测定。有的测横向弯沉曲线,也有测纵向弯沉影响线。后者多利用前进卸荷法,测出汽车驶离测点几个固定距     

基于弯沉盆变化率的沥青路面弯沉温度修正模型

基于FWD检测设备测得的路表弯沉,可以通过模量反演来确定路面结构承载力,从而对路面结构的维修养护提供建议。但由于沥青混合料为温度敏感性材料,其受温度影响较大,温度的变化会引起力学性质的变化,进而影响到结构承载力。因此,建立了基于弯沉盆变化率的沥青路面弯沉温度修正模型。对一条在役高速公路沥青路面在不同季节、不同温度下,进行了路面弯沉测试,反算了沥青层模量,通过对比分析,确定了沥青层代表温度;对完整弯沉盆的温度修正方法进行了研究,确定了精度最高的温度修正模型;对比了“先修正”和“后修正”的计算结果,验证了对完整弯沉盆进行温度修正的可行性。研究结果表明:1/2深度处的温度更适宜作为沥青层的代表温度;采用弯沉变化率得到的弯沉-温度修正拟合结果精度更高;基于“先修正”与“后修正”两种方法得到的面层反演模量具有很好的一致性,为沥青路面反算模量提供了一个新的思路。     

旧沥青路面改扩建工程内部病害无损检测研究

依托茂湛高速改扩建工程,采用三维探地雷达技术和落锤式弯沉仪两种无损检测手段,从路面结构内部隐性病害分布和结构承载力两个角度评估旧路面的内部结构完整性和力学强度。研究发现：三维探地雷达可准确探测旧路内部病害;沥青上面层病害主要为坑槽、纵横向裂缝,中面层病害主要为纵横向裂缝,下面层病害主要为纵横向及网状裂缝;水稳基层病害主要以纵横向及网状裂缝为主;慢车道的结构病害数量与发育程度均比超车道更加严重。从路面结构承载力分析发现：慢车道弯沉值比超车道高约2.5～3.4(0.01 mm);相比设计采用的动态模量,旧路面模量衰减幅度约60%～70%。对典型病害成因与发育规律进行系统分析,并推荐处治方案。     

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。     

基于FWD的水泥路面结构分析评价方法

弯沉是路面结构总体刚度的评价指标。路面承载力与路面弯沉不存在简单关系。通过弯沉盆检测数据反演路面结构材料性能，进行路面结构承载力与路面应力分析，进而对路面结构进行性能评价。     

基于弯沉等效原理的沥青路面结构承载力评价研究

为了准确评价沥青路面的结构承载力,利用弯沉等效原理,将室内动态模量初始值转化为结构层的当量模量标准值;根据动态模量与劲度模量的相似变化规律,确定不同交通荷载等级、不同材料类型的模量衰减阈值;依托试验路中5种结构形式沥青路面的实测弯沉盆,反算得到路面结构层衰减值;将衰减值与标准值的比值与阈值比较,评价沥青路面结构承载力的强弱,评价结果与试验路的实际路用性能一致。     

基于半刚性路面弯沉盆特征点的FWD传感器布置研究

FWD测定弯沉盆可用于评价路面结构承载力,反算路面结构参数,而传感器均匀布置,可能会影响参数反算的效果。选取我国半刚性路面代表性结构参数,建立路面弯沉盆数据库。运用统计方法分析弯沉盆各点与路面参数的相关性。结果表明,传感器由密到疏布置能够得到最佳的结果。     

沥青路面黏弹性力学反问题研究

针对沥青材料的黏弹性特性,对沥青路面黏弹性力学反问题进行了研究。采用黏弹性理论,利用Abaqus有限元软件,建立了沥青路面广义Maxwell模型的黏弹性反算模量的有限元模型,基于足尺路面试验环道的FWD落锤式弯沉仪的动力荷载试验结果,对两种沥青路面结构进行了黏弹性反算模量的计算,并对考虑黏弹性的沥青路面模量的反算方法及反算模量的可靠性进行了研究。结果表明:使用广义Maxwell模型的黏弹性反算模型,利用Abaqus有限元软件对沥青路面进行模量反算的方法是可行的,其反算模量结果正确,相比考虑弹性的结果,其误差较小;将反算结果替换原始模型中的初始模量,进行正分析,发现计算弯沉盆和实测弯沉盆匹配良好,各测点计算弯沉值与实测弯沉值较吻合。     

沥青路面浅层压浆施工质量控制

沥青路面浅层压浆对提高旧路面结构承载力有较为明显的作用。依托湛徐高速公路加铺罩面工程,利用三维有限元软件ANSYS对沥青路面浅层压浆的施工工艺开展了研究,对比分析了不同压浆孔排列方式、间距、直径和深度对旧路面结构承载力的影响,研究结果为湛徐高速公路加铺罩面工程优化了浅层压浆施工工艺。通过对实体工程芯样的检查、压浆前后弯沉及反算模量的对比,表明提出的压浆工艺对大修路段结构层补强有较好的应用效果,可显著降低路表弯沉,提高旧路面结构的承载能力。     

贝克曼梁弯沉测定法的偏差及修正

引入一个弯沉盆修正系数来考虑贝克曼梁支点和百分表支架处坚向位移对测点湾沉的影响，分析了双层路面结构的弯沉盆修正系数变化规律，建立了弯沉盆修正系数与路面结构整体刚度之间的回归关系。     

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。     

基于时间序列法的高速公路沥青路面横向裂缝间距发展模型研究

横向裂缝作为高速公路沥青路面的主要破损类型之一,对路面使用性能影响较大。文中分析了高速公路沥青路面横向裂缝的发展规律,采用时间序列法得到横向裂缝间距的发展模型,并进行了实测值和计算值的对比分析。结果表明,通车前期高速公路沥青路面横向裂缝的发展较平缓;通车一段时间后,横向裂缝迅速发展,横向裂缝间距快速减少;裂缝间距减少至一定程度后,又以平缓的趋势减少,最终稳定在30m左右。基于时间序列法建立的横向裂缝发展模型是可靠的,可用于描述横向裂缝间距的发展规律。     

连续配筋混凝土路面试验路研究

为了推广连续配筋混凝土路面（CRCP）的使用，在107国道许昌境内和210国道铜川境内修筑了不同结构的CRCP试验路，实地考察了CRCP的路用性能，使用标准轴载车进行了弯沉与应力测试,结果表明CRCP传荷能力强，整体强度高，承载能力大。通过对CRCP试验路裂缝的跟踪观测，调查分析了横向裂缝宽度，间距和发展情况，并对横向裂缝间距的概率分布模型进行了检验，初步验证裂缝间距符合对数正态分布。试验路研究表明CRCP的使用和结构性能都优于普通混凝土路面，适用于重交通高等级道路，在水文地质不良等特殊路段更有显著优势。     

刚性路面弯沉盆平均距离反演方法及综合分析

为了解决传统的刚性路面弯沉盆面积指数法在结构参数反演过程中没有充分利用各个测点的弯沉信息,反演结果存在多解性以及误差较大的局限性,提出一种刚性路面弯沉盆平均距离反演方法。在系统建模和分析传统弯沉盆面积指数法的基础上,从综合利用各个测点弯沉值信息的角度,构建了弯沉盆平均距离指标,计算相对刚度半径,并以实测弯沉盆误差最小为准则,计算板下地基反应模量,从理论上解决结构参数反演的多解性。在典型的刚性道面结构形式下,对比分析弯沉盆平均距离法、传统的弯沉盆面积指数法、弯沉盆面积指数改进法的灵敏度、鲁棒性和计算效率。数值分析结果表明：弯沉盆平均距离法对各测点弯沉值的敏感性相当,当误差小于5%时,反演结果与真值相差小于12%;弯沉盆平均距离法对各个测点的测量误差具有更强的鲁棒性,比传统的弯沉盆面积指数法和弯沉盆面积指数改进法分别提高42.5%和33.5%;弯沉盆平均距离法和传统的弯沉盆面积指数法的计算效率相当,均为弯沉盆面积指数改进法的7倍。基于4C和4D机场道面的FWD实测数据的反演分析,弯沉盆面积指数改进法的反演结果能减少与实测弯沉盆的拟合误差,提高刚性路面结构参数反演的合理性。