利用手持式落锤弯沉仪评价路基路面强度参数

结合湘西通县公路改造工程,应用手持式落锤弯沉仪(HFW D),研究了动回弹模量与旧路面剩余强度、静回弹模量和劈裂强度的关系,得出动回弹模量与路基路面强度参数(剩余强度、静回弹模量和劈裂强度)有较好相关关系的结论。结果表明,手持式落锤弯沉仪可用于路基路面强度参数的快速检测和评价,从而为路面结构的设计提供科学依据。     

路基回弹模量测试方法控制标准研究

针对目前现场承载板法测试路基回弹模量的1 mm控制弯沉与高等级公路路基实际工作状态不适应的问题,通过大量的汽车荷载和路面结构的调查,选取不同汽车荷载作用下的不同等级公路沥青路面典型结构,根据弹性层状体系理论,采用正交试验分析法,对路基顶面的压应力和弯沉进行了理论分析,并通过实际路基现场承载板法测试的验证,提出了合理的路基回弹模量测试方法控制标准,即采用弯沉作为控制标准:二级及二级以上高等级公路路基控制弯沉为0.5 mm,二级以下公路路基控制弯沉为1.0 mm。     

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。     

处治土路基顶面动静验收参数及其验收标准分析

为研究吉林省典型处治土路基顶面动静模量和动静弯沉转换关系并确定处治土路基验收弯沉标准,依托长余高速公路和双洮高速公路,针对石灰处治黏性土与水泥处治砂性土路基,采用聚类分析方法,研究分析了其路基顶面FWD动弯沉与贝克曼梁静弯沉间的相关性,同时基于现行规范所提出的路基模量与动弯沉关系模型计算了路基顶面动模量,并与承载板所测路基静回弹模量进行了对比分析.结果 表明:两种典型路基顶面的动静模量与动静弯沉间均具有较好的相关性,其中路基顶面动静弯沉间具有良好的幂函数关系,路基顶面动静模量间具有良好的线性关系.最后,采用双层路基结构体系计算模式,提出了吉林省典型处治土路基验收弯沉标准值,为吉林省典型处治土路基的施工控制,以及检测和验收提供了参考.     

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％.     

关于现行规范路基顶面回弹模量的理解和应用

通过对新旧公路路基路面规范中有关路基顶面回弹模量规定的对比,指出静态回弹模量、动态回弹模量的物理力学意义及试验方法、路基设计状态的区别,以及路基顶面弯沉检测的变化,使工程技术人员加深对现行规范的理解及正确的应用。     

永久性沥青路面结构在佛清从高速公路中的应用

依托佛清从高速公路永久性沥青路面试验段,监测施工过程中关键层位顶面回弹模量及各层顶面弯沉值,通过实测数据校准三维有限元模型,进行了永久性沥青路面与半刚性基层沥青路面结构力学响应及疲劳寿命对比分析.结果表明:相比于半刚性基层沥青路面结构,永久性沥青路面结构路表弯沉、沥青层底应力应变、土基顶面压应变更大;设置FAC-13抗...     

基于旧路面破碎效果的加铺层结构荷载适应性研究

为了探索旧水泥混凝土板破碎后的模量变异性对路面加铺结构承载力的影响规律,构建了路面加铺层结构及水泥混凝土路面破碎层和基层的有限元数值模型,分析了旧水泥路面不同破碎效果下加铺层结构路面弯沉、层底拉应力和面层最大剪应力的变化规律。结果表明:破碎混凝土板顶面回弹模量大于250MPa时加铺层厚度可适当减小,破碎混凝土板顶面回弹模量在170～250MPa之间时应增大加铺层厚度,破碎混凝土板顶面回弹模量小于170 MPa时应增加基层厚度,提高加铺层承载力。     

两种长寿命路面结构各层位参数影响性分析

通过Bisar3.0计算沥青路面结构的顶面弯沉、路基顶面压应变和沥青层底拉应变,将此3个计算结果作为指标值,以各个结构层的厚度和模量以及土基回弹模量为影响因素,通过设计正交试验,分析各层位参数对3个指标的影响量。结果表明,沥青面层厚度和基层回弹模量对沥青层底拉应变和土基顶面压应变有着较为显著的影响,而路表弯沉值受土基回弹模量的影响最为显著。     

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。     

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.     

水泥稳定土路床对路面结构的影响分析

依托某在建高速公路典型路段水泥稳定土路床,通过现场检测和理论计算,分析路床采用水泥稳定处治后对路基回弹模量和路基路面结构性能的影响。结果表明:路床采用水泥稳定处治后,路基顶面弯沉代表值在80～100（0.01 mm）范围,随着路基模量的逐渐增加,沥青混合料层层底最大拉应变增大,基层和底基层的层底最大拉应力减小,路面结构的疲劳寿命增加。建议水泥稳定土路床路基回弹模量取值范围为120～180 MPa。     

高液限土路基顶面回弹弯沉控制方法研究

为解决高液限土路基填筑过程中顶面回弹弯沉验收难达标的问题,采用PFWD快速准确测定下路堤回弹模量,基于刚度补偿理论,提出了高液限土路基顶面回弹弯沉控制方法,并根据下路堤回弹模量和路基各层的填筑厚度,确定了各层所需达到的材料回弹模量,据此选择填筑材料.以海南万洋高速公路为依托工程,制定了填筑方案进行现场施工,验证了该方法的控制效果.     

基于FWD的路基材料反算模量修正系数研究

在对旧路进行加铺设计之前,需确定路基的承载能力,为此确定路基材料的回弹模量是必要的.该文通过铺筑两种不同结构的试验路段并对两种不同路基材料的物性参数进行测试,经三参数复合模型与ABAQUS本构模型对路基材料的回弹模量进行预估,得到路基材料的实测回弹模量;在试验路段铺筑过程中进行定点FWD弯沉测试,并对每次测试所得结果进行路基材料模量反算分析,得出不同测试条件下路基材料的反算模量.将路基材料的预估回弹模量与反算模量进行对比,得出对应测试条件下的路基材料模量修正系数K.通过FWD弯沉测试与模量修正系数K可以快捷准确地确定路基材料的实际回弹模量.     

路基含水量对水泥混凝土路面疲劳寿命的影响分析

含水量对路基的回弹模量有显著的影响,而回弹模量是水泥混凝土路面板应力和路面弯沉的重要影响因素。为克服采用线弹性当量回弹模量进行路面结构分析带来的偏差,通过对粉土三轴试验数据拟合,获得了不同含水量下应力相关的非线性回弹模量参数。推导了精确的一致切线刚度矩阵,利用Abaqus用户材料子程序UMAT对应力相关的回弹模量模型进行有限元实现。基于路基-路面协调变形,建立三维有限元分析模型,调用移植的回弹模量模型对典型的水泥混凝土路面结构进行结构分析,获取路基土在不同含水量下的路面结构的应力应变响应,结合水泥混凝土路面的疲劳寿命关系分析路基土含水量对混凝土路面疲劳寿命的影响。研究结果表明:路基土含水量从最佳含水量-3%增加到最佳含水量+3%,回弹模量相应显著减小,路面顶面最大弯沉增加,路面板的板底最大拉应力增加,路面结构的疲劳寿命减少。     

路基刚度对复合式路面结构内力影响分析

为了考查以路基顶面的当量回弹模量为表征的路基刚度对旧水泥混凝土加铺沥青层结构内力的影响规律,以徐州G104实体改造工程为分析对象,利用通用有限元分析软件ANSYS进行了计算。结果表明:加铺层内最大剪应力、加铺层底最大主应力及等效应力、混凝土板最大主应力和板边平均弯沉值随基础模量的增加显著减小,其中板边平均弯沉值减小幅度高达68%。     

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。     

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。     

半刚性基层沥青路面弯沉验收标准研究

有文献表示以设计弯沉值作为路面弯沉验收标准值存在不适。文中结合JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》对路面弯沉检测标准值的规定,提出半刚性基层沥青路面弯沉验收标准值的计算方法。通过室内试验分析发现土基回弹模量-含水量、水泥稳定碎石回弹模量-养护龄期之间存在相关度较高的函数关系,据此得到任意时间的土基回弹模量和水泥稳定碎石模量;再结合试验得到的其他路面结构实际参数和层状弹性理论计算交工验收时路面的实际弯沉值,以此作为路面验收弯沉标准值判断路面弯沉是否满足要求。     

旧水泥混凝土路面多锤头碎石化施工工艺研究

文章结合国道324线罗梅公路大修工程,探讨了碎石化技术原理、主要设备、适用条件,进行了旧路调查、试验检测分析及落锤高度和锤迹间距的正交试验,提出了适合本地区旧水泥混凝土路面多锤头碎石化施工工艺参数及工艺流程。最后,在冲罗公路修筑了4种含碎石化结构层的试验路,弯沉和回弹模量测试表明均满足水泥混凝土路面基层的要求。