瀝青路面結(jié)構(gòu)性能評定結(jié)題報(bào)告20110624.

1、基于多指標(biāo)的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究基于多指標(biāo)的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究瀝青路面結(jié)構(gòu)評定方法研究瀝青路面結(jié)構(gòu)評定方法研究驗(yàn)驗(yàn) 收收 匯匯 報(bào)報(bào)重慶交通大學(xué)重慶交通大學(xué) 2011 2011年年6 6月月匯匯 報(bào)報(bào) 提提 綱綱項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況1主要研究內(nèi)容及成果主要研究內(nèi)容及成果2問題討論問題討論3研究背景研究背景基于多指標(biāo)體系的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)建立與完善，需要基于多指標(biāo)體系的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)建立與完善，需要與之相適應(yīng)的新建瀝青路面結(jié)構(gòu)性能驗(yàn)收方法與標(biāo)準(zhǔn)。與之相適應(yīng)的新建瀝青路面結(jié)構(gòu)性能驗(yàn)收方法與標(biāo)準(zhǔn)。新方法基于材料動態(tài)參數(shù)，落錘式彎沉儀新方法基于材料動態(tài)參數(shù)，落錘式彎沉儀(FWD

2、)(FWD) 較貝克曼梁較貝克曼梁(BB)(BB)更合理評價路面結(jié)構(gòu)性能，但國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的更合理評價路面結(jié)構(gòu)性能，但國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的FWDFWD標(biāo)準(zhǔn)檢測規(guī)標(biāo)準(zhǔn)檢測規(guī)程。程。已建瀝青路面加鋪改建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要較完善的舊路結(jié)構(gòu)參數(shù)。已建瀝青路面加鋪改建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要較完善的舊路結(jié)構(gòu)參數(shù)。 研究內(nèi)容研究內(nèi)容1建立適合國內(nèi)的FWD標(biāo)準(zhǔn)檢測規(guī)程 2建立瀝青路面FWD彎沉溫度修正模型3FWD彎沉修正及新建瀝青路面驗(yàn)收方法與標(biāo)準(zhǔn)4瀝青路面結(jié)構(gòu)FWD反算與修正技術(shù)路線技術(shù)路線彎沉、溫度數(shù)據(jù)采集彎沉、溫度數(shù)據(jù)采集瀝青層代表溫度預(yù)估及瀝青層代表溫度預(yù)估及彎沉溫度修正彎沉溫度修正FWD模量反算方法和程模量反算方法和程

3、序比選序比選路面結(jié)構(gòu)層的反算模量路面結(jié)構(gòu)層的反算模量FWD實(shí)測彎沉與理論彎沉的修正實(shí)測彎沉與理論彎沉的修正已有公路已有公路FWD反算模量修反算模量修正系數(shù)正系數(shù)瀝青路面結(jié)構(gòu)評定方法與標(biāo)準(zhǔn)瀝青路面結(jié)構(gòu)評定方法與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測或預(yù)估結(jié)構(gòu)實(shí)測或預(yù)估結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量層材料動態(tài)模量理論彎理論彎沉值沉值標(biāo)準(zhǔn)狀況實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)狀況實(shí)測彎沉值彎沉值評定已有瀝青路面結(jié)構(gòu)承載評定已有瀝青路面結(jié)構(gòu)承載力力瀝青路面試驗(yàn)路段鋪筑及厚度檢測瀝青路面試驗(yàn)路段鋪筑及厚度檢測FWDFWD標(biāo)準(zhǔn)測試方法研究標(biāo)準(zhǔn)測試方法研究建立新建公路瀝青路面彎沉驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)建立新建公路瀝青路面彎沉驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)匯匯 報(bào)報(bào) 提提 綱綱項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況1主要研究內(nèi)容及成

4、果主要研究內(nèi)容及成果2問題討論問題討論3FWD標(biāo)準(zhǔn)測試方法lASTM lFHWA lLTPP(SHRP)lNCHRP l日本日本FWD檢測規(guī)程檢測規(guī)程l公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程（公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程（2008版）版）. 綜合分析上述方法，結(jié)合現(xiàn)場綜合分析上述方法，結(jié)合現(xiàn)場FWDFWD彎沉試驗(yàn)，初步制定了瀝青路面彎沉試驗(yàn)，初步制定了瀝青路面FWDFWD儀器參數(shù)、測點(diǎn)布置、標(biāo)定與校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理等彎沉檢測規(guī)程。儀器參數(shù)、測點(diǎn)布置、標(biāo)定與校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理等彎沉檢測規(guī)程。試驗(yàn)路的鋪筑5 5種土基類型種土基類型：2種碎石含量不同的碎石土、粘土、頁巖土、石灰改性土。種碎石含量不同的碎石土、粘土、頁巖土、石

5、灰改性土。3 3種基層類型：種基層類型：半剛性基層、柔性基層、復(fù)合式基層。半剛性基層、柔性基層、復(fù)合式基層。瀝青層厚度：瀝青層厚度：5cm31cm。試驗(yàn)路的鋪筑室內(nèi)試驗(yàn)路結(jié)構(gòu)室內(nèi)試驗(yàn)路結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)編號123結(jié)構(gòu)組合SMA-13 (5cm)AC-16(10cm)AC-20(20cm)水穩(wěn)碎石(20cm)碎石土SMA-13 (5cm)AC-16(10cm)級配碎石(20cm)水穩(wěn)碎石(20cm)粘土SMA-13 (5cm)AC-16(10cm)水穩(wěn)碎石(20cm)水穩(wěn)碎石(20cm)風(fēng)化頁巖土室外試驗(yàn)路結(jié)構(gòu)室外試驗(yàn)路結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)編號1234結(jié)構(gòu)組合SMA-13 (6cm)AC-16(5cm)水穩(wěn)碎石(28

6、cm)級配碎石(18cm)石灰改性土SMA-13 (6cm)AC-16(10cm)水穩(wěn)碎石(25cm)級配碎石(18cm)石灰改性土SMA-13 (8cm)AC-16(12cm)級配碎石(15cm)級配碎石(18cm)石灰改性土SMA-13 (4cm)AC-16(12cm)AC-20(15cm)級配碎石(15cm)石灰改性土結(jié)構(gòu)編號5678結(jié)構(gòu)組合SMA-13 (6cm)AC-16(5cm)水穩(wěn)碎石(28cm)級配碎石(18cm)碎石土SMA-13 (6cm)AC-16(10cm)水穩(wěn)碎石(25cm)級配碎石(18cm)碎石土SMA-13 (8cm)AC-16(12cm)級配碎石(15cm)級

7、配碎石(18cm)碎石土SMA-13 (4cm)AC-16(12cm)AC-20(15cm)級配碎石(15cm)碎石土試驗(yàn)路的鋪筑試驗(yàn)路的鋪筑路表溫度采用紅外線測溫儀測路表溫度采用紅外線測溫儀測定；定；大氣溫度在試驗(yàn)段現(xiàn)場用氣溫大氣溫度在試驗(yàn)段現(xiàn)場用氣溫計(jì)測定；計(jì)測定；路面內(nèi)部不同深度溫度采用滴路面內(nèi)部不同深度溫度采用滴油法用溫度計(jì)測定。油法用溫度計(jì)測定。試驗(yàn)路溫度數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)路溫度數(shù)據(jù)采集FWDFWD彎沉數(shù)據(jù)采集彎沉數(shù)據(jù)采集分別測試了各結(jié)構(gòu)層頂面分別測試了各結(jié)構(gòu)層頂面FWD彎沉盆、貝克曼梁彎沉及承彎沉盆、貝克曼梁彎沉及承載板模量。載板模量。FWDFWD彎沉數(shù)據(jù)采集彎沉數(shù)據(jù)采集砂土礫土黏土碎石

8、土灰土室內(nèi)試槽測試點(diǎn)分布室內(nèi)試槽測試點(diǎn)分布 室外試驗(yàn)路測試點(diǎn)分布室外試驗(yàn)路測試點(diǎn)分布試驗(yàn)路厚度測試試驗(yàn)路厚度測試試驗(yàn)路厚度測試結(jié)果分析試驗(yàn)路厚度測試結(jié)果分析138143199207206 196108113283296200186雷達(dá)與鉆芯測試值之間的差別大多數(shù)在雷達(dá)與鉆芯測試值之間的差別大多數(shù)在4%以內(nèi)。以內(nèi)。試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量土基材料動回彈模量的預(yù)估土基材料動回彈模量的預(yù)估三參數(shù)預(yù)估模型介紹三參數(shù)預(yù)估模型介紹3211kaoctkaaRpppkMk1，k2，k3為與土的性質(zhì)和狀態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)參數(shù); 主應(yīng)力之和 八面體剪應(yīng)力oct試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試試驗(yàn)路材料

9、動態(tài)模量測試 通過土工試驗(yàn)測試及計(jì)算分析的物理參數(shù)通過土工試驗(yàn)測試及計(jì)算分析的物理參數(shù)試驗(yàn)路土樣基本指標(biāo)試驗(yàn)路土樣基本指標(biāo)土樣編號土樣編號塑性指數(shù)塑性指數(shù)（%）最佳含水量最佳含水量（%）實(shí)測含水量實(shí)測含水量（%）最大干密度最大干密度（g/cm3）壓實(shí)度壓實(shí)度（%）室內(nèi)頁巖土室內(nèi)頁巖土19.177.98.82.16592.3室內(nèi)粘土室內(nèi)粘土23.1612.011.32.08895.8室內(nèi)碎石土室內(nèi)碎石土17.805.76.12.34693.6室外灰土室外灰土12.512.311.62.00597.5室外碎石土室外碎石土11.96.48.12.1796.6試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材

10、料動態(tài)模量 預(yù)估模型中三參數(shù)計(jì)算公式以及計(jì)算結(jié)果：預(yù)估模型中三參數(shù)計(jì)算公式以及計(jì)算結(jié)果：10.0750.09600.39290.01420.01091.0100dPkwIP 20.0750.00050.00690.00260.6984PkwIP 30.21803.02530.03237.1474dPkwI 參數(shù)參數(shù)頁巖土頁巖土粘土粘土碎石土碎石土(55%碎石碎石)灰土灰土碎石土碎石土(33%碎石碎石)k11.1891.0871.4071.9681.303k20.6090.5450.6030.2880.560k3-1.072-1.904-1.412-0.881-1.659試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模

11、量試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量 土基當(dāng)量回彈模量計(jì)算方法土基當(dāng)量回彈模量計(jì)算方法采集結(jié)構(gòu)與材料參數(shù)在ABAQUS軟件中建立三維有限元分析模型非線性模型線彈性模型分析步1：Geostatic施加重力荷載，構(gòu)建初始應(yīng)力場分析步1：Geostatic施加重力荷載，構(gòu)建初始應(yīng)力場分析步2：Static調(diào)用UMAT，讀入初始應(yīng)力場，施加車輛荷載，迭代分析荷載應(yīng)力與模量分析步2：Static讀入初始應(yīng)力場，施加車輛荷載，計(jì)算路基頂面各節(jié)點(diǎn)的彎沉wi,并計(jì)算相應(yīng)的彎沉盆面積A提取路基頂面各節(jié)點(diǎn)的彎沉wi,并計(jì)算相應(yīng)的彎沉盆面積A是確定路基當(dāng)量模量初始值E0=（MRmax+MRmin）/2A-A/A5%確定路基

12、當(dāng)量模量E進(jìn)入線彈性模型否，調(diào)整路基當(dāng)量模量路基當(dāng)量模量初始值E0試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量 不同測試條件下各路面結(jié)構(gòu)的土基材料動不同測試條件下各路面結(jié)構(gòu)的土基材料動回彈模量的計(jì)算結(jié)果以及范圍回彈模量的計(jì)算結(jié)果以及范圍土基材料土基材料碎石土碎石土(55%碎石碎石)碎石土碎石土(33%碎石碎石)風(fēng)化風(fēng)化頁巖頁巖土土粘土粘土石灰改石灰改性土性土模量值范圍模量值范圍（MPa）1071129610381836972164172試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試l瀝青混合料試件成型瀝青混合料試件成型 AC-20 現(xiàn)場鉆芯取樣現(xiàn)場鉆芯取樣AC-16與與SMA-13旋轉(zhuǎn)壓

13、實(shí)成型旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試l瀝青混合料動態(tài)模量測試瀝青混合料動態(tài)模量測試測試儀器：測試儀器： SPT測試標(biāo)準(zhǔn)：測試標(biāo)準(zhǔn)： AASHTO TP62試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試AC20動態(tài)模量測試結(jié)果（動態(tài)模量測試結(jié)果（MPa）瀝青混合料種類瀝青混合料種類5C10C20C30C40C50C室內(nèi)室內(nèi)AC2017339142707844556832551616室外室外AC2015412121486733495229551325瀝青混合料種類瀝青混合料種類5C10C20C30C40C50C室內(nèi)室內(nèi)AC1612471.310620.57044.65571

14、.42501.91305.2室外室外AC1611466.39744.96245.64931.52245.91215.8室內(nèi)室內(nèi)SMA1310138.28393.75300.34070.42449.81317.9室外室外SMA139523.27889.24914.43631.72164.51218.9AC16和和SMA13動態(tài)模量測試結(jié)果（動態(tài)模量測試結(jié)果（MPa）試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試試驗(yàn)路材料動態(tài)模量測試 水泥穩(wěn)定碎石動態(tài)抗壓模量測試：水泥穩(wěn)定碎石動態(tài)抗壓模量測試： 材料材料模量測試值（模量測試值（MPa）模量均值（模量均值（MPa）室內(nèi)上基層水穩(wěn)材料室內(nèi)上基層水穩(wěn)材/p>

15、5206室內(nèi)下基層水穩(wěn)材料室內(nèi)下基層水穩(wěn)材料140961331512534室外基層水穩(wěn)材料室外基層水穩(wěn)材料110391065210264測試儀器：測試儀器：SPT測試規(guī)范：測試規(guī)范：AASHTO TP62測試頻率：測試頻率：10Hz試件從試驗(yàn)路上鉆芯取得，試件尺寸試件從試驗(yàn)路上鉆芯取得，試件尺寸100150mm。 試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量試驗(yàn)路各結(jié)構(gòu)層材料動態(tài)模量級配碎石結(jié)構(gòu)層動回彈模量查取級配碎石結(jié)構(gòu)層動回彈模量查取材料類型材料類型取值范圍取值范圍(MPa)代表值代表值(MPa)級配碎石級配碎石(基層基層)200400300級配碎石級配碎石(底基層底基層)180250220未篩分碎石未篩分

16、碎石180220200級配礫石級配礫石(基層基層)150300250級配礫石級配礫石(底基層底基層)150220190天然砂粒天然砂粒105135120本研究中級配碎石基層模量采用本研究中級配碎石基層模量采用350350MPaMPa，底基層模量，底基層模量采用采用220220MPaMPa。粒料材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值粒料材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值瀝青路面溫度預(yù)估與瀝青路面溫度預(yù)估與測試測試l路面代表溫度選為瀝青層中點(diǎn)溫度路面代表溫度選為瀝青層中點(diǎn)溫度 l瀝青路面代表溫度確定方法瀝青路面代表溫度確定方法 第一層次：實(shí)測法第一層次：實(shí)測法 第二層次：第二層次：Bells3Bells3公式（或同濟(jì)大學(xué)公式

17、）公式（或同濟(jì)大學(xué)公式） 第三層次：簡單中點(diǎn)溫度預(yù)估公式第三層次：簡單中點(diǎn)溫度預(yù)估公式 瀝青路面溫度預(yù)估與瀝青路面溫度預(yù)估與測試測試晴天瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式：晴天瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式：陰天瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式：陰天瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式：多云天氣瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式：多云天氣瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式： 推薦瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式：推薦瀝青路面中點(diǎn)溫度預(yù)估公式：19.1790.4560.163pmsTTh20.847R 12.9620.4070.020pmsTTh20.541R 8.2810.5150.016pmsTTh20.727R 9.1400.6290.097pmsTT

18、h20.836R 理論分析法：理論分析法：將瀝青路面按將瀝青路面按各層結(jié)構(gòu)模量各層結(jié)構(gòu)模量厚度等參數(shù)代厚度等參數(shù)代入入BISAR進(jìn)行進(jìn)行分析分析 試驗(yàn)回歸法：試驗(yàn)回歸法： 現(xiàn)場定點(diǎn)采集現(xiàn)場定點(diǎn)采集在不同瀝青路在不同瀝青路面代表溫度下面代表溫度下的彎沉數(shù)據(jù)進(jìn)的彎沉數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析行回歸分析 FWD中心點(diǎn)中心點(diǎn)彎沉溫度修正彎沉溫度修正/K DD標(biāo) 準(zhǔn)實(shí) 測不同溫度條件下不同溫度條件下FWDFWD測試數(shù)據(jù)回歸分析獲得彎沉溫度修正測試數(shù)據(jù)回歸分析獲得彎沉溫度修正公式：公式： (0.0010.008)(20)hTKe20.890R 454n試驗(yàn)回歸法試驗(yàn)回歸法其他彎沉盆指標(biāo)與中點(diǎn)溫度的相關(guān)性其他彎沉盆指

19、標(biāo)與中點(diǎn)溫度的相關(guān)性其它點(diǎn)彎沉溫度修正其它點(diǎn)彎沉溫度修正彎沉盆各點(diǎn)彎沉盆各點(diǎn)DRi修正公式：修正公式： 其它點(diǎn)彎沉溫度修正其它點(diǎn)彎沉溫度修正iiDRiDRKDR標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際路表彎沉綜合修正系數(shù)路表彎沉綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析彎沉綜合修正系數(shù)彎沉綜合修正系數(shù)F F：第一種方法是將路面結(jié)構(gòu)看成三層體系，選定的回歸第一種方法是將路面結(jié)構(gòu)看成三層體系，選定的回歸參數(shù)為：路面厚度參數(shù)為：路面厚度H，土基模量，土基模量E0, ,面層與基層的模量比面層與基層的模量比E1/E2，F(xiàn) F公式的構(gòu)造形式為：公式的構(gòu)造形式為：第二種方法是將路面結(jié)構(gòu)看成三層體系，選定的回歸第二種方法是將路面結(jié)構(gòu)看成三層

20、體系，選定的回歸參數(shù)為：路面厚度參數(shù)為：路面厚度H，土基模量，土基模量E0, ,面層與基層的當(dāng)量模面層與基層的當(dāng)量模量量EX，F(xiàn) F公式的構(gòu)造形式為：公式的構(gòu)造形式為：010bacdXxXEFh EE面層基層010abcdxxFE h ElFl實(shí)測彎沉理論彎沉路表彎沉綜合修正系數(shù)路表彎沉綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析兩種方法中如果模量需要合并時，計(jì)算公式都采用兩種方法中如果模量需要合并時，計(jì)算公式都采用20022002版版水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范中的計(jì)算方法，即中的計(jì)算方法，即: :當(dāng)量回彈模量：當(dāng)量回彈模量：2211nnxiiiiiEh Eh當(dāng)量厚度：當(dāng)量厚度

21、：1/312xxxDHExD： 其中其中：1233121 12 21 12 211124xh hEhEhDEhEh不同路面結(jié)構(gòu)計(jì)算分析表明滿足彎沉等效原則。不同路面結(jié)構(gòu)計(jì)算分析表明滿足彎沉等效原則。路表彎沉綜合修正系數(shù)路表彎沉綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析半剛性基層模量采用動態(tài)壓縮模量時，試驗(yàn)路彎沉綜半剛性基層模量采用動態(tài)壓縮模量時，試驗(yàn)路彎沉綜合修正系數(shù)合修正系數(shù)F F的分析結(jié)果見下表：的分析結(jié)果見下表： 路表彎沉綜合修正系數(shù)路表彎沉綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析第一種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：第一種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：柔性基層瀝青路面：柔性基層瀝青

22、路面：半剛性基層瀝青路面：半剛性基層瀝青路面：1.0350.60507.296XxXEFhEE-0.225面 層基 層0.3863.5690.43300.200XxXEFhEE面層基層第二種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：第二種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：柔性基層瀝青路面：柔性基層瀝青路面：半剛性基層瀝青路面：半剛性基層瀝青路面：路表彎沉綜合修正系數(shù)路表彎沉綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析0.0823.9780.41500.03xxFEhE0.1790.8760.74903.356xxFEhE半剛性基層模量采用動態(tài)彎拉模量時，試驗(yàn)路彎半剛性基層模量采用動態(tài)彎拉模量時，試驗(yàn)路彎沉綜

23、合修正系數(shù)沉綜合修正系數(shù)F F的分析結(jié)果見下表：的分析結(jié)果見下表：路表彎沉綜合修正系數(shù)路表彎沉綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析路表彎沉綜合修正系數(shù)路表彎沉綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析第一種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：第一種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：半剛性基層瀝青路面：半剛性基層瀝青路面：第二種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：第二種方法選定的回歸參數(shù)分析結(jié)果如下：半剛性基層瀝青路面：半剛性基層瀝青路面：0.2111.0980.31801.099XxXEFhEE面層基層0.3320.9840.355025.137xxFEhE路基彎沉綜合修正系數(shù)路基彎沉綜合修正系數(shù)

24、F F的回歸與分析的回歸與分析由于土為松散類材料，不具有板體性，因而在使用由于土為松散類材料，不具有板體性，因而在使用FWDFWD進(jìn)進(jìn)行土基彎沉驗(yàn)收時，主要進(jìn)行中心點(diǎn)彎沉的修正行土基彎沉驗(yàn)收時，主要進(jìn)行中心點(diǎn)彎沉的修正, ,利用利用ABABAQUSAQUS軟件以及路面結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過理論數(shù)據(jù)分析首先得軟件以及路面結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過理論數(shù)據(jù)分析首先得到到k00/kEE 13KN 13KN荷載作用在土基頂面時路基土的當(dāng)荷載作用在土基頂面時路基土的當(dāng) 量回彈模量量回彈模量 50KN 50KN荷載作用在路表面時路基土的當(dāng)量荷載作用在路表面時路基土的當(dāng)量 回彈模量回彈模量0E 0E路基彎沉綜合修正系數(shù)路基彎沉

25、綜合修正系數(shù)F F的回歸與分析的回歸與分析試驗(yàn)路各路基土試驗(yàn)路各路基土 的分析結(jié)果為：的分析結(jié)果為： 粘土與頁巖土：粘土與頁巖土：k0.11630.01590.997XXkhE 室內(nèi)外碎石土：室內(nèi)外碎石土：0.07990.00740.985XXkhE利用理論數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)分析得到路基土利用理論數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)分析得到路基土頂面綜合彎沉修正系數(shù)頂面綜合彎沉修正系數(shù)F F為：為：粘土與頁巖土：粘土與頁巖土：室內(nèi)外碎石土：室內(nèi)外碎石土：0.08720.010.6934022.069XXFhEE0.1070.00530.6934027.777XXFhEE路基路面彎沉驗(yàn)收方法路基路面彎沉驗(yàn)收方法路基頂

26、面彎沉驗(yàn)收方法流程圖路基頂面彎沉驗(yàn)收方法流程圖0l 根據(jù)路面結(jié)構(gòu)參根據(jù)路面結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算得到數(shù)計(jì)算得到F F根據(jù)路基土參數(shù)利根據(jù)路基土參數(shù)利用用BISARBISAR程序計(jì)算程序計(jì)算得到路表計(jì)算彎沉得到路表計(jì)算彎沉值值l理論理論驗(yàn)收質(zhì)量驗(yàn)收質(zhì)量 合格合格驗(yàn)收質(zhì)量驗(yàn)收質(zhì)量不合格不合格是是否否采集采集FWDFWD測試彎沉數(shù)測試彎沉數(shù)據(jù)據(jù)0l經(jīng)濕度修正得彎沉值經(jīng)濕度修正得彎沉值0llF理 論路表彎沉驗(yàn)收方法流程圖路表彎沉驗(yàn)收方法流程圖路基路面彎沉驗(yàn)收方法路基路面彎沉驗(yàn)收方法 根據(jù)路面結(jié)構(gòu)參根據(jù)路面結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算得到數(shù)計(jì)算得到F F根據(jù)各結(jié)構(gòu)材料根據(jù)各結(jié)構(gòu)材料 參數(shù)，利參數(shù)，利BISARBISAR程程序計(jì)算

27、得到路表計(jì)序計(jì)算得到路表計(jì)算彎沉值算彎沉值l理論理論驗(yàn)收質(zhì)量驗(yàn)收質(zhì)量 合格合格驗(yàn)收質(zhì)量驗(yàn)收質(zhì)量不合格不合格是是否否采集采集FWDFWD測試彎沉數(shù)測試彎沉數(shù)據(jù)據(jù)0jllF理論實(shí)測彎沉經(jīng)溫度及濕實(shí)測彎沉經(jīng)溫度及濕度得彎沉值度得彎沉值0 jl路基頂面彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證路基頂面彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證路基頂面彎沉驗(yàn)收方法以重慶外環(huán)高速路為依托工路基頂面彎沉驗(yàn)收方法以重慶外環(huán)高速路為依托工程進(jìn)行驗(yàn)證程進(jìn)行驗(yàn)證路基土的驗(yàn)證路段為：路基土的驗(yàn)證路段為：K1+584K1+700段段 FK0+100200段段路基土的類型：碎石土路基土的類型：碎石土路基頂面彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證路基頂面彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證重慶外環(huán)高速各結(jié)構(gòu)

28、層材料參數(shù)取值重慶外環(huán)高速各結(jié)構(gòu)層材料參數(shù)取值路基土驗(yàn)收結(jié)果分析表路基土驗(yàn)收結(jié)果分析表驗(yàn)收結(jié)果良好，表明研究中所推公式具有良好的驗(yàn)收結(jié)果良好，表明研究中所推公式具有良好的工程適用性工程適用性路表彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證路表彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證路表彎沉驗(yàn)收方法以長深高速公路濱州至大高段為路表彎沉驗(yàn)收方法以長深高速公路濱州至大高段為依托工程進(jìn)行驗(yàn)證依托工程進(jìn)行驗(yàn)證路面結(jié)構(gòu)及路面材料參數(shù)路面結(jié)構(gòu)及路面材料參數(shù)路表彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證路表彎沉驗(yàn)收方法的驗(yàn)證驗(yàn)證結(jié)果驗(yàn)證結(jié)果從驗(yàn)收結(jié)果看，二者都能較好的反映出路面結(jié)構(gòu)的性能從驗(yàn)收結(jié)果看，二者都能較好的反映出路面結(jié)構(gòu)的性能狀況，但第二種方法能更好的反應(yīng)整體路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

29、，狀況，但第二種方法能更好的反應(yīng)整體路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對我國半剛性基層的瀝青路面適用性很好，推薦第一種對我國半剛性基層的瀝青路面適用性很好，推薦第一種方法計(jì)算的公式為準(zhǔn)，第二種方法計(jì)算的公式作為驗(yàn)收方法計(jì)算的公式為準(zhǔn)，第二種方法計(jì)算的公式作為驗(yàn)收的補(bǔ)充公式的補(bǔ)充公式路基路面彎沉驗(yàn)收方法的程序化路基路面彎沉驗(yàn)收方法的程序化模量模量修正系數(shù)修正系數(shù)K K的確定的確定 建立瀝青路面各結(jié)構(gòu)層反算模量修正系數(shù)，使反算模量建立瀝青路面各結(jié)構(gòu)層反算模量修正系數(shù)，使反算模量可以更好的與模量的室內(nèi)測試值吻合，進(jìn)而通過可以更好的與模量的室內(nèi)測試值吻合，進(jìn)而通過FWD無損檢測無損檢測準(zhǔn)確的評定舊路加鋪設(shè)計(jì)參數(shù)。準(zhǔn)確的評

30、定舊路加鋪設(shè)計(jì)參數(shù)。K=E室內(nèi)室內(nèi)/E反算反算通過對比驗(yàn)證，選擇通過對比驗(yàn)證，選擇SIDMODSIDMOD作為瀝青路面結(jié)構(gòu)層模量作為瀝青路面結(jié)構(gòu)層模量反算程序。反算程序。瀝青層模量修正系數(shù)瀝青層模量修正系數(shù)K K的確定的確定瀝青層模量修正系數(shù)瀝青層模量修正系數(shù)K K的確定的確定試驗(yàn)路段測試溫度K的范圍室內(nèi)結(jié)構(gòu)111.528.50.712.15室內(nèi)結(jié)構(gòu)311.529.40.692.22室外結(jié)構(gòu)3、78.646.70.772.14室外結(jié)構(gòu)4、88.645.00.802.21四個試驗(yàn)路段瀝青層的模量修正系數(shù)都是增函數(shù)，即在溫四個試驗(yàn)路段瀝青層的模量修正系數(shù)都是增函數(shù)，即在溫度較低時，反算模量值比測試

31、模量值大；溫度較高時，反度較低時，反算模量值比測試模量值大；溫度較高時，反算模量值比測試模量值小。算模量值比測試模量值小。不同路面結(jié)構(gòu)瀝青層模量修正系數(shù)不同路面結(jié)構(gòu)瀝青層模量修正系數(shù)K K的范圍的計(jì)算結(jié)果的范圍的計(jì)算結(jié)果半剛性基層模量修正系數(shù)半剛性基層模量修正系數(shù)K K的確定的確定水泥穩(wěn)定碎石層模量修正系數(shù)水泥穩(wěn)定碎石層模量修正系數(shù) 以典型的半剛性基層瀝青路面為反算對象，其具體結(jié)以典型的半剛性基層瀝青路面為反算對象，其具體結(jié)構(gòu)為：構(gòu)為：15cm瀝青層瀝青層+40cm水穩(wěn)層水穩(wěn)層+土基土基 。材料材料反算模量修正系數(shù)反算模量修正系數(shù)K變異性系數(shù)變異性系數(shù)(%)MINMAXMEAN水穩(wěn)碎石水穩(wěn)碎石

32、0.611.060.8514.15級配碎石模量修正系數(shù)級配碎石模量修正系數(shù)K K的確定的確定 對級配碎石材料作為基層與底基層的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行反對級配碎石材料作為基層與底基層的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行反算，并將反算模量與查表所得值作比較。算，并將反算模量與查表所得值作比較。試驗(yàn)路段反算模量修正系數(shù)K變異系數(shù)(%)MINMAXMEAN室外結(jié)構(gòu)30.550.730.649.3室外結(jié)構(gòu)70.650.830.767.7室外結(jié)構(gòu)40.530.640.595.9室外結(jié)構(gòu)80.660.770.716.3土基模量修正系數(shù)土基模量修正系數(shù)K K的確定的確定土基材料土基材料測試位置測試位置反算模量修正系數(shù)反算模量修正系數(shù)K變異性

33、系數(shù)變異性系數(shù)(%)MINMAXMEAN室內(nèi)碎石土室內(nèi)碎石土下面層下面層0.380.520.4415.3上面層上面層0.330.480.4016.4粘土粘土下面層下面層0.560.780.649.0上面層上面層0.430.710.5315.3風(fēng)化頁巖土風(fēng)化頁巖土下面層下面層0.510.660.5712.8上面層上面層0.460.580.5011.3灰土灰土下面層下面層0.350.420.385.7上面層上面層0.320.410.368.7室外碎石土室外碎石土下面層下面層0.340.420.3712.8上面層上面層0.300.340.3213.1K K值大多在值大多在0.320.50的范圍內(nèi)，且

34、隨著路面結(jié)構(gòu)層厚度的范圍內(nèi)，且隨著路面結(jié)構(gòu)層厚度的增加，土基材料的模量修正系數(shù)是逐漸變小的。的增加，土基材料的模量修正系數(shù)是逐漸變小的。 模量模量修正系數(shù)修正系數(shù)K K的驗(yàn)證的驗(yàn)證瀝青層模量修正系數(shù)的驗(yàn)證瀝青層模量修正系數(shù)的驗(yàn)證以長深高速公路濱州至大高段不同結(jié)構(gòu)試驗(yàn)路段進(jìn)行驗(yàn)證。以長深高速公路濱州至大高段不同結(jié)構(gòu)試驗(yàn)路段進(jìn)行驗(yàn)證。 在不同溫度下進(jìn)行在不同溫度下進(jìn)行FWDFWD彎沉測試，進(jìn)而反算出瀝青層模量值，彎沉測試，進(jìn)而反算出瀝青層模量值，通過插值得出試驗(yàn)室測試溫度下的反算模量值。通過插值得出試驗(yàn)室測試溫度下的反算模量值。 模量修正系數(shù)模量修正系數(shù)K K的驗(yàn)證的驗(yàn)證五種結(jié)構(gòu)路面的瀝青層的模量

35、修正系數(shù)五種結(jié)構(gòu)路面的瀝青層的模量修正系數(shù)K K的范圍：的范圍： 4.4 4.4時時K K為：為：0.360.360.860.86；21.121.1時時K K為為0.940.941.101.10； 40 40時時K K為為: 1.35: 1.352.172.17。 模量模量修正系數(shù)修正系數(shù)K K的驗(yàn)證的驗(yàn)證 半剛性基層模量修正系數(shù)的驗(yàn)證半剛性基層模量修正系數(shù)的驗(yàn)證 以長深高速公路濱州至大高段中典型的半剛性瀝青路面以長深高速公路濱州至大高段中典型的半剛性瀝青路面為研究對象，對路面進(jìn)行長期彎沉測試。為研究對象，對路面進(jìn)行長期彎沉測試。通車608天模量模量修正系數(shù)修正系數(shù)K K的驗(yàn)證的驗(yàn)證材料類型材

36、料類型7d浸水抗壓強(qiáng)浸水抗壓強(qiáng)度度試件模量試件模量收縮開裂后模收縮開裂后模量量疲勞破壞后模疲勞破壞后模量量水泥穩(wěn)定類水泥穩(wěn)定類3.06.0300014000200025003005001.53.020001000010002000200400石灰石灰-粉煤灰穩(wěn)定粉煤灰穩(wěn)定類類0.8300014000200025003005000.50.820001000010002000200400石灰穩(wěn)定類石灰穩(wěn)定類0.82000400080020001003000.50.810002000400100050200測試日期測試日期2007.7.192007.11.212008.7.32008.11.3200

37、9.6.22009.12.222010.6.25反算模量反算模量(MPa)2832.61659.82343.11720.62198.31700.12359.4不同時期結(jié)合料基層反算模量值不同時期結(jié)合料基層反算模量值室內(nèi)模量值查取室內(nèi)模量值查取模量修正系數(shù)模量修正系數(shù)K K的驗(yàn)證的驗(yàn)證 半剛性基層模量修正系數(shù)的范圍為半剛性基層模量修正系數(shù)的范圍為0.691.18，平均值為，平均值為0.92；試驗(yàn)路段所得的水泥穩(wěn)定材料的模量修正系數(shù)的范圍；試驗(yàn)路段所得的水泥穩(wěn)定材料的模量修正系數(shù)的范圍是是0.611.06，平均值為，平均值為0.85，與此處比較所得的修正系數(shù)的，與此處比較所得的修正系數(shù)的范圍與平均

38、值范圍較為接近。范圍與平均值范圍較為接近。 模量模量修正系數(shù)修正系數(shù)K K的驗(yàn)證的驗(yàn)證土基材料模量修正系數(shù)的驗(yàn)證土基材料模量修正系數(shù)的驗(yàn)證 （1）利用室外試驗(yàn)路段進(jìn)行驗(yàn)證）利用室外試驗(yàn)路段進(jìn)行驗(yàn)證測試日期測試日期2010.3.172010.4.152010.5.242010.9.162011.3.28反算模量反算模量(MPa)309.5301.8293.1269.3253.62011.3.28 2011.3.28 測得土基含水量平均值為測得土基含水量平均值為11.3%11.3% k1k2k31.0920.529-2.139不同時期土基模量反算結(jié)果不同時期土基模量反算結(jié)果含水量為含水量為11.3%11.3%