文档介绍:长安大学
硕士学位论文
公路土基回弹模量分析与研究
姓名:鲍远骥
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:郑传超
20030619
摘要通过土基顶面弯沉的大量试验数据,分析了⒊性匕宸ā⒈纯寺喝弯沉检测方法的相关性:通过野外承载板和室内模拟试验测定土基回弹模量,分析了土基回弹模量与含水量、压实度的关系以及土基回弹模量与土基顶面弯沉的关系,并与其它经验公式进行了比较;对路表弯沉和土基顶面弯沉及土基顶面压应变之间的关系进行了分析,明确了路表弯沉指标和土基顶面压应变对路面结构控制的不一致性。推出了控制土基顶面压应变的设计弯沉公式。最后,通过实例分析了施工控制含水量和压实度的重要性,对土基的施工质量控制以及我国目前施工压实标准的缺陷提出自己的一些见解,以提高土基施工质量。关键词:弯沉;土基回弹模量;含水量;压实度;压应变施工质量控制;压实标准
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第一章绪论土基是公路路面的基础,土基的质量直接影响到整个公路的工程的质量,土基一旦出现质量问题,将使公路出现严重病害。因此,准确评价土基质量至关重要。§问题的提出土基回弹模量是公路路面结构设计的主要参数之一,因其受土质、含水量、压实度、测试方法等诸多因素的影响,使其数值的确定比较困难。也就给设计与施工带来很多的不确定因素和问题;许多路面设计指标和路面性能也都受土基状态的影响,如土基顶面弯沉、土基顶面压应变和内部应力状态等等,因此,现行的柔性路面的设计指标只考虑路面的受力变形状态是不够的,还应考虑是否可将土基的状态参数作为设计指标之一。现行路面设计规范中规定确定土基回弹模量的方法有三种,即查表法、室内实验法和野外承载板法。旧规范查表法是在过去年代从轻型压实标准的土基上,在不利季节调查,考虑不利年份测定整理出来的。相对于重型压实标准,公路路基回弹模量的取值误差增大,路面设计者往往根据《公路沥青路面设计规范》中材料回弹模量的建议值进行取值,并以此作为路面设计依据,施工单位在路基施工中也只检查压实度,,并不计算土基的回弹模量,仅以路基顶面的回弹弯沉值作为验收标准。更重要的是往往实际工程中的回弹模量实测值与现行设计规范的基层回弹模量建议值不符,一般来说要偏大一些,势必造成一些浪费。实践证明,实行重型击实标准后,土基回弹模量的提高与土质、含水量等因素有关,即同一土质也不能一概而论:土颗粒变形一荷载以及应变一应力特性具有明显的非线性特征,其回弹模量不度等因素有关的函数,本文通过实测数据建立西安当地土基回弹模量与含水量、压实度之间的回归关系,建立土基模量与土基顶面弯沉之间的关系并将其运用到具体的设计施工中去,指导控制施工质量。在沥青路面结构设计中,土基的回弹模量是影响结构厚度最敏感的参数之一,土基回弹模量较小的变化会对路面结构厚度产生较大的影响。因此,在沥青路面结构厚度设计中,能否选用合乎实际的土基回弹模量直接关系到路面结构的安全性和是常数,而是一个应力状态,一个与压实度、含水量、细料含量以及毗邻结构层刚
缴然骞竞善鹣鼹瑟缕梅设计璞论,懿实嚣魏芝孛还蠢谗多不霹预见豹影响鄹经济性,简时回弹模量酶溯定与设计中确定良及施工中鳓何傈诬龟有很大的难度。随蟹交通撼的快速增长,对路面结构层的参数都有更高的疆求。如交通量的增加辩要强度更大稳定健好的基朦,采用半刚性慕层可以有效减小沥青面层层底挝应力和±基颈耍朦应力,僳护土鏊稳定性,但基最强度彝模量的增大也同榉豢来一些闯题,如会导致两层内竖向压应力增大,易引起路面车辙而降低路面高温稳定性能。为此设诗参数魏讶绦持在合理楚霾痰,倪镬二路瓣缝稳设计,傻设计理谂更好夔遥合交邋量和公路建设的发展。土基稳定往辩路面後能来说楚至美蘩簧蠹孽,筐瑶行裁范对±基稳定性移强震仅仪以土旗回弹模量来表征,通过分析可知,尽管路表弯沉与土基顶面压应变存谯一定的相荚性,但路表弯沉指标并不能很好的反欧士基的应力工作状况,所以有必要对土基顼嚣压残交加以分析,完善路蘧设计指探。为此,本文对土基顶疆压应交的影响因索加以分析。素的存在,如设计参数、材料参数的变异性对施ぶ柿康挠跋欤话⒀泊嬖谛矶啻误静认谖,蠢对±基压窭缝王的窳要性谈识不够,形成一些“诿嚣”,这整都霹辍对此进行理论分析和解释。本文同样也将对此加以讨论。§国内外研究现状分析零技至年代零,我国公路部门曾组织力量在全国范嘲内进行了大规模的公路路基回弹模量实测及研究,并在年《公路柔饿路面设计规范》诓渴行ω媒隽斯焚缁繇摺馈⒚钪骷岸豆窆ㄈ涣ɑ髯橥粱壁建议值袋,此蔽后被年《公路柔性路面设计规范》及年《公路溺青路面设计蔑范》西校环矫媸馨频毕镁昧Α⒚亓把芯水平所限,加之当时施工采用的鼹轻型联实标准,不同予今天的蹩型压实标