水泥土無(wú)側(cè)限抗壓動(dòng)態(tài)特性的研究

Word版本，下載可自由編輯水泥土無(wú)側(cè)限抗壓動(dòng)態(tài)特性的研究下面是我給大家?guī)?lái)關(guān)于水泥土無(wú)側(cè)限抗壓動(dòng)態(tài)特性的討論，以供參考。

1概述

建立水泥混凝土路面管理系統(tǒng)的一個(gè)主要目的，是提供有關(guān)最佳養(yǎng)護(hù)和改建對(duì)策和最佳資金分配計(jì)劃的分析，以便決策者挑選最經(jīng)濟(jì)合理的計(jì)劃，合理地分配和使用有限的資金。因此，舉行項(xiàng)目排序、計(jì)劃優(yōu)化和輔助決策是路面管理系統(tǒng)的核心組成部分。

路面管理系統(tǒng)包括項(xiàng)目級(jí)和網(wǎng)級(jí)兩個(gè)層次。對(duì)于項(xiàng)目級(jí)路面管理系統(tǒng)而言，決策與優(yōu)化指在舉行科學(xué)的路面的使用性能和結(jié)構(gòu)情況評(píng)價(jià)后，按照其結(jié)果確定是否需要修復(fù)或改建，何時(shí)舉行改建，應(yīng)實(shí)行何種修復(fù)或改建對(duì)策。而對(duì)于網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)，須考慮網(wǎng)內(nèi)全部路段，按照各路段的使用狀態(tài)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)，以及各路段在路網(wǎng)中的地位，作出科學(xué)、合理的決策。因此，不同于項(xiàng)目級(jí)決策，它在分析中要著重考慮項(xiàng)目間的平衡和資金限制問(wèn)題。為此，要用排序和優(yōu)化以協(xié)助作出管理決策。排序和優(yōu)化辦法可分為以下幾種類型：

(1)按照路面的使用性能參數(shù)舉行排序，例如現(xiàn)時(shí)服務(wù)能力指數(shù)(PSI)、路面情況指數(shù)(PCI)等。這類辦法以客觀路況舉行分等，使用快速簡(jiǎn)便，但所得的結(jié)果可能遠(yuǎn)非最優(yōu)。

(2)按照經(jīng)濟(jì)分析參數(shù)舉行排序，例如凈現(xiàn)值、效益-費(fèi)用比、內(nèi)部回收率等。這類辦法比較簡(jiǎn)便、分析結(jié)果較臨近于最優(yōu)。

(3)通過(guò)線性規(guī)劃和整數(shù)規(guī)劃模型，按總費(fèi)用最小或效益最大舉行優(yōu)化。此種辦法較復(fù)雜，但可以得到最優(yōu)結(jié)果。

(4)通過(guò)動(dòng)態(tài)決策模型，按總費(fèi)用最小舉行優(yōu)化。

2決策與優(yōu)化辦法

水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)的決策與優(yōu)化是建立在使用性能評(píng)價(jià)和結(jié)構(gòu)情況評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上。利用路面使用性能評(píng)價(jià)和結(jié)構(gòu)情況的評(píng)價(jià)，可以了解各路段路面的服務(wù)水平和結(jié)構(gòu)情況，知道哪些路面需要實(shí)行養(yǎng)護(hù)和改建措施。對(duì)于需要實(shí)行措施的項(xiàng)目，則要進(jìn)一步為之挑選合適的養(yǎng)護(hù)和改建對(duì)策，以便估算所須費(fèi)用，并進(jìn)而依據(jù)效益和投資可能性篩選項(xiàng)目和編制方案。

養(yǎng)護(hù)和改建對(duì)策的合理挑選，主要考慮三個(gè)方面：第一方面是路面的現(xiàn)狀，即各項(xiàng)使用性能滿足的程度，要依據(jù)不適應(yīng)的方面和程度挑選相應(yīng)的對(duì)策。其次方面是今后需要改善的程度，交通量大或進(jìn)展快的路段，明顯要實(shí)行較重的措施。第三方面是效益和經(jīng)濟(jì)性，不能僅僅考慮一項(xiàng)對(duì)策，而應(yīng)比較分析期內(nèi)各可能對(duì)策計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)效益，據(jù)此挑選最佳計(jì)劃。

2.1備選計(jì)劃

各地區(qū)養(yǎng)護(hù)部門在長(zhǎng)久的路面養(yǎng)護(hù)工作過(guò)程中堆積了大量的閱歷，都有一套適應(yīng)該地自然條件(氣候、土質(zhì)、料源)及施工水平和習(xí)慣的路面養(yǎng)護(hù)和改建措施。因而，可以收集和調(diào)查這些習(xí)用的措施，并邀請(qǐng)有閱歷的養(yǎng)護(hù)工程師，征詢他們對(duì)這些措施的使用效果的評(píng)論看法。在此基礎(chǔ)上，利用歸類、舍棄和增添等分析。制訂出一套更為簡(jiǎn)明而合理的典型備選對(duì)策，供系統(tǒng)分析和抉擇。

按照句容市馬路管理處的養(yǎng)護(hù)閱歷，總結(jié)各種損壞類型采納的小修保養(yǎng)和中修措施。

這里需要指出的是，這些備選對(duì)策并不是在養(yǎng)護(hù)方案中一定要詳細(xì)實(shí)施的措施，而是在網(wǎng)級(jí)路面管理系統(tǒng)中供資源和挑選項(xiàng)目時(shí)舉行分析用的可考慮的典型對(duì)策。

對(duì)于使用性能很低、結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)峻的路段，應(yīng)考慮大修或改造。普通計(jì)劃可挑選：①瀝青混凝土罩面；②敲碎板塊，碾壓整平，若強(qiáng)度不夠則作為基層，再舉行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)路面厚度；③敲碎板塊，碾壓整平，若強(qiáng)度足夠則用瀝青混凝土罩面。

2.2計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)分析

無(wú)論是網(wǎng)級(jí)還是項(xiàng)目級(jí)路面管理系統(tǒng)，都需要應(yīng)用工程經(jīng)濟(jì)原理，分析每一個(gè)項(xiàng)目或每一個(gè)對(duì)策計(jì)劃所的各項(xiàng)費(fèi)用，并將它同其它項(xiàng)目或?qū)Σ哂?jì)劃所需的費(fèi)用作比較。

普通可用于計(jì)劃比較的經(jīng)濟(jì)分析辦法有；

(1)現(xiàn)值法；

(2)年費(fèi)用法；

(3)收益率法；

(4)效益-費(fèi)用比法；

(5)費(fèi)用-效果法等。

前三種辦法屬于貼現(xiàn)現(xiàn)金流量分析法，是比較常用的辦法。

2.3決策及其優(yōu)化準(zhǔn)則

水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2的規(guī)定。

按照對(duì)現(xiàn)有路面質(zhì)量的評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)結(jié)果的分析，以及對(duì)馬路性質(zhì)、等級(jí)和交通量等因素的考慮，并結(jié)合當(dāng)?shù)丶夹g(shù)水平、地理區(qū)域特點(diǎn)(氣候、土質(zhì)特點(diǎn)等)、及實(shí)際交通量增長(zhǎng)狀況，合理提出、支配大、中、小修及常規(guī)養(yǎng)護(hù)的對(duì)策和先后挨次，為該路段制定一個(gè)短期和中長(zhǎng)久養(yǎng)護(hù)的日程支配表。養(yǎng)護(hù)對(duì)策應(yīng)符合下列要求：

(1)路面綜合評(píng)定指標(biāo)(SI)為優(yōu)、良，壞板率在5%以下的路段，宜以日常養(yǎng)護(hù)為主，局部修補(bǔ)一些對(duì)行車平安有影響的板塊；

(2)路面綜合評(píng)定指標(biāo)(SI)為優(yōu)、良，壞板率在5%～15%的路段，除按正常的程序舉行保養(yǎng)修理外，宜支配大中修舉行處治；

(3)路面綜合評(píng)定指標(biāo)(SI)為中、差，壞板率在15%～50%的路段，必需支配大中修舉行處治；(4)壞板率在50%以上的路段，必需舉行改善。

優(yōu)先挨次的主要考慮原則為：

(1)路線行政等級(jí)高的先于路線行政等級(jí)低的；

(2)路面使用質(zhì)量差的先于路面使用質(zhì)量好的；

(3)在相同條件下，以壞板率大者為先。

依據(jù)以上原則，經(jīng)綜合考慮后選定優(yōu)先挨次。

同時(shí)，針對(duì)某一路段的某種程度的損壞情況，按以往養(yǎng)護(hù)閱歷，馬路局可能有多種養(yǎng)護(hù)對(duì)策，因而必需利用經(jīng)濟(jì)分析，在一定資金條件下使得凈效益最大，從而確定最佳養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。

按使用性能排序所得到的優(yōu)化挨次，雖能反映出各項(xiàng)目需實(shí)行改建措施的迫切性，但并不能保證其優(yōu)化結(jié)果，還必需舉行經(jīng)濟(jì)效益的定量分析，以挑選經(jīng)濟(jì)合理的最佳養(yǎng)護(hù)和改建計(jì)劃。

3水泥路面決策與優(yōu)化的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)

在本系統(tǒng)開發(fā)初期，考慮今后跟網(wǎng)級(jí)路面管理系統(tǒng)的銜接及和其它子系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，并且按照現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)管理的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的進(jìn)展趨勢(shì)，我們挑選Microsoft公司的Foxproforwindows(2.5b)作為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在總體設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分發(fā)揮Foxpro在數(shù)據(jù)庫(kù)管理方面的特別優(yōu)越性，一改以往將數(shù)據(jù)管理與運(yùn)行程序相分別后而造成兩者界面的不完整性，將Foxpro作為主體，而將C語(yǔ)言程序作為動(dòng)態(tài)程序庫(kù)，利用Foxpro的API(applicationprograminterface)接口將其動(dòng)態(tài)與Foxpro銜接，從而使囫圇系統(tǒng)顯得結(jié)合靈便、功能齊全。

3.1數(shù)據(jù)庫(kù)的功能實(shí)現(xiàn)

在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，考慮到各個(gè)子系統(tǒng)所用的數(shù)據(jù)有一定的重疊性，故建立一個(gè)統(tǒng)一、公用的數(shù)據(jù)庫(kù)，其容納了水泥混凝土路面全部的數(shù)據(jù)。各子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可從總庫(kù)中拷貝相應(yīng)的數(shù)據(jù)，形成自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，退出系統(tǒng)時(shí)再將其寫回公用數(shù)據(jù)庫(kù)。路面管理系統(tǒng)的源數(shù)據(jù)種類繁多，故按照數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系將其分離組成幾個(gè)文件，分離如下：

(1)路面基本文件：指路段名、路段編號(hào)、設(shè)計(jì)單位、施工單位、施工時(shí)光、全段總長(zhǎng)等。

(2)設(shè)計(jì)文件：包括設(shè)計(jì)軸載、交通量增長(zhǎng)率、設(shè)計(jì)年限、道路等級(jí)、幾何數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)的材料、厚度等。

(3)養(yǎng)護(hù)歷史：指以往養(yǎng)護(hù)工作的歷史。

(4)路面情況文件：包括損壞情況數(shù)據(jù)、彎沉、平整度、磨擦系數(shù)。

全部數(shù)據(jù)的輸入均采納數(shù)據(jù)屏幕輸入、編碼輸入、自動(dòng)生成數(shù)據(jù)文件，并提供修改、刪除、添加、搜尋等功能，同時(shí)保證生成的數(shù)據(jù)文件與程序徹低脫離，便確保了程序的自立性。

3.2動(dòng)態(tài)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

在實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)、分析、預(yù)測(cè)、決策優(yōu)化等應(yīng)用模塊時(shí)，考慮到系統(tǒng)的后續(xù)開發(fā)功能，將生成的評(píng)價(jià)、決策都生成規(guī)范文件，保證程序端口友好，同時(shí)也提供應(yīng)其它應(yīng)用模塊作為初始數(shù)據(jù)。

考慮到路面管理系統(tǒng)的使用者可能對(duì)評(píng)價(jià)原理、決策辦法不甚了解，因此，系統(tǒng)提供了兩種應(yīng)用模塊。①專家級(jí)(Expert)，提供應(yīng)有關(guān)專業(yè)分析人員，可按照不同條件，挑選不同的評(píng)價(jià)規(guī)章、預(yù)測(cè)模型、經(jīng)濟(jì)分析模型對(duì)數(shù)據(jù)舉行比較處理。②一般級(jí)(Common)提供應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)分析不甚了解的人員，在選定當(dāng)前最牢靠的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、決策優(yōu)化辦法后，自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，生成報(bào)表。

在輸出結(jié)果中含有路況圖顯示、評(píng)價(jià)結(jié)果、養(yǎng)護(hù)決策排序、投資分配等。

以上采納標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編譯器Watcom10.0(C、C)編譯，加上foxpro的API庫(kù)銜接，生成Windows資源文件，最后產(chǎn)生動(dòng)態(tài)銜接庫(kù)文件.FLL。

4應(yīng)用實(shí)例

在104國(guó)道江蘇段的路況評(píng)定后，鑒于路面情況指數(shù)、壞板率遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，江蘇省馬路局打算對(duì)于破損嚴(yán)峻的板塊，按照其斷裂形式舉行修補(bǔ)或重澆，舉行全厚式修補(bǔ)；對(duì)局部破損非常嚴(yán)峻的段落，應(yīng)采納重新加鋪的辦法。

2.假定車道寬4.5m。

經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析后，大致選定四種計(jì)劃：

(1)舊水泥混凝土路面上加鋪一般水泥混凝土；

(2)對(duì)舊水泥混凝土路面斷板逐塊修補(bǔ)；

(3)舊水泥混凝土路面上，加鋪15cm二灰碎石、45cm中粒式瀝青混凝土面層；

(4)舊水泥混凝土路面上，加鋪20cm延續(xù)配筋混凝土路面。

其經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果見表3。

5結(jié)論

(1)本文對(duì)目前水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)決策與優(yōu)化的問(wèn)題提出了一套較完整的解決方法。

(2)在路面養(yǎng)護(hù)與決