弯沉论文参考文献

浅谈路基回弹模量对沥青路论文

目前，沥青路面的早期病害问题突出，除重载和施工因素外，大多与路面性能及排水有关。下面是我整理的浅谈路基回弹模量对沥青路论文，欢迎来参考！

摘要：

以半刚性基层方案为研究对象，采用软件，分析20~100MPa路基回弹模量条件下的路表弯沉值与面层剪应力变化，最后根据数据结果，得出以下结论：①伴随回弹模量不断增大，其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱，新建公路回弹模量应确定在40MPa以上；②路基的回弹模量并不会对面层上剪应力造成太大影响。

关键词： 路基；回弹模量；路表弯沉值；面层剪应力

0引言

回弹模量在沥青路面的结构设计中十分重要，其数值大小不仅会对工程造价造成影响，还关系到公路整体使用品质。本文借助计算软件，深入分析不同回弹模量对公路弯沉值和剪应力造成的实际影响。

1路面结构方案确定

对半刚性基层而言，其拥有良好的刚度、稳定性和强度，适宜作为路面主要承载层，同时还具有造价低、设计与施工成熟等诸多优势，是国内常用的典型路面结构。运用单轴双圆均匀荷载条件下的弹性层状连续体系及其基本理论分析各种回弹模量水平下弯沉、剪应力、面层压应力、基底拉应力实际变化规律，以此明确回弹模量对于公路路面带来的实际影响。此次分析过程中涉及到的参数有标准轴承、垂直荷载等，如果当量圆的半径等于，则轮间距可确定为3倍当量圆半径。采用软件进行计算和分析，为方便计算，给出的假定条件有：路面的横向用y轴表示；车辆行驶的方向用x轴表示，也就是路面的纵向；路面深度方向用z轴表示。在计算得出的结果当中，拉应力与压应力分别为正、负值。在对某个参数所具有的敏感性进行分析时，其余参数均不发生变化。

2回弹模量的实际影响分析

弯沉影响分析

弯沉值是指路面中各个结构层次和路基整体变形的总和。为分析弯沉值受回弹模量变化的影响，路基的回弹模量分别选择九种情况，变化区间为20~100MPa（以10MPa标准递增），各结构层除弯沉值外的参数均不发生变化，通过对比深入分析路面结构的受力，以此得出回弹模量实际变化趋势。当路基的回弹模量为20MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者92%；当路基的回弹模量为30MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者90%；当路基的回弹模量为40MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者87%；当路基的回弹模量为50MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者85%；当路基的回弹模量为60MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者83%；当路基的回弹模量为70MPa时，路表和路基顶面的`弯沉值分别为和，后者占前者82%；当路基的回弹模量为80MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者80%；当路基的回弹模量为90MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者79%；当路基的回弹模量为100MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为和，后者占前者77%。（1）路表弯沉值下降约62%，路基顶面弯沉值下降约67%，路基顶面弯沉值占路表弯沉值的百分比在77%~92%范围内，伴随回弹模量不断增大，其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱；（2）相比较小的回弹模量所带来的弯沉值实际影响较大，若回弹模量在40MPa以内，弯沉值的曲线有较大陡度；而超过40MPa后，曲线较为平缓[2]。

剪应力影响分析

在车轮施加的横向作用力下，面层将产生一定剪应力。同样借助软件，对不同回弹模量造成的剪应力影响进行分析。在回弹模量小于30MPa的情况下，将单圆荷载的中心位置作为控制基准点，重点探讨深度和回弹模量对剪应力带来的影响。

面层压应力影响分析

采用软件，对双圆荷载中心各个位置上的面层底部竖向应力进行计算，此时路基的回弹模量确定在30MPa。通过计算可得，在双圆荷载中心外的位置上，面层底部竖向应力达到最大值。选择不同层位，对深度造成的竖向应力实际影响进行分析，选择6cm,9cm和15cm层位，深入研究竖向应力受基层模量的实际影响。从分析结果中可以看出，面层竖向应力和深度成反比关系，即伴随深度不断增加，面层竖向应力减少。路基的回弹模量不会对压应力造成太大影响。

基底拉应力影响分析

在半刚性基层中，无论层间连续或滑动，面层通常都处在受压区，无法发挥控制作用，所以基底拉应力为路面结构的主要控制因素。实践表明，基底拉应力是结构层产生开裂现象的主要原因，路面使用时会受到荷载长期作用，长时间处在应力和应变的交迭变化情况下，导致结构强度不断降低。在荷载达到一定作用次数以后，基底拉应力就会造成路面开裂。通过对基底拉应力受路基回弹模量变化影响的分析可知，回弹模量由20MPa以10MPa标准上升至100MPa，基底拉应力共降低31%。

3结论

本文借助计算软件，将半刚性基层方案作为主要研究对象，探讨了不同回弹模量对于弯沉和剪应力带来的实际影响，最终可得出下列结论：（1）路基顶面的弯沉值约占路表弯沉值的80%~90%，而且伴随回弹模量不断增大，其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱，回弹模量在40MPa以内时，弯沉值的曲线有较大陡度，而超过40MPa后，曲线较为平缓。基于此，新建公路回弹模量应确定在40MPa以上，以此提升路面整体承载力。（2）深度在10cm以上时，面层剪应力在深度不断增大的情况下明显降低，说明路基的回弹模量并不会对面层上剪应力造成太大影响，提高回弹模量不是解决波浪、堆挤等病害的有效措施。（3）随深度不断增加，面层竖向应力减少。路基回弹模量不会对压应力造成太大影响。（4）基底拉应力是结构层产生开裂现象的主要原因，路基回弹模量的不断增大，会降低对基底拉应力造成的实际影响。

参考文献：

[1]亢建勋.路基回弹模量变化规律及对沥青路面结构的影响[J].交通世界，2015（7）：108-109.

[2]苏红敏.路基回弹模量对沥青路面设计参数的影响[J].黑龙江交通科技，2013（8）：9-10.

[3]李会勋.路基回弹模量对沥青路面结构设计的影响分析[J].交通世界，2016（32）：34-35.

公路路基填筑工程施工技术及质量控制

导语：在正式施工之前，要根据施工合同要求进行施工前的复测，保证设计图上的水准点和导线点位置精确无误。对基底部的处理非常重要，但是很多情况下，施工人员都很难认识到基底处理的重要性，从而忽视基底表土的处理。

1路基填筑施工准备

实地调查。在建设路基填筑施工工程之前，一定要进行实地调查，这样才能因地制宜，设计出符合当地环境的、最完善的施工方案。由于软土地基会受到自身路堤的重量挤压，导致整个软土路基的承载力降低，承受不了足够重量，导致路堤向两侧挤出，这样一来就很容易引起路基的沉陷或者失去路基稳定性。在这种情况下实施路基建设就必须进行填筑工程，只有通过路基填筑技术才能够保证路基更加坚实，有足够的硬度去承载更多的重量。在进行填筑之前，负责监督的工程部门一定要对填筑路段进行彻底勘察，对图纸设计进行反复核对，一旦发现不合理的地方立即上报并进行及时的纠正。

施工复测。在正式施工之前，要根据施工合同要求进行施工前的复测，保证设计图上的水准点和导线点位置精确无误。直到确定水准点和导线点没问题之后利用此来检查路基中桩和边桩测量放样，确认其已经符合工程施工的设计标准。如果出现放样不准的情况就要对设计方案进行修改，直至合理。

基底处理。对基底部的处理非常重要，但是很多情况下，施工人员都很难认识到基底处理的重要性，从而忽视基底表土的处理。在进行基底填筑过程中，一定要重视零填地地段。通过分析作用力可以得知，车辆的重量不仅仅会作用在路堤上，还会对天然地基的上层有很强的作用力，所以说在进行填筑工程的时候，一定要重视天然地基上部土层的填筑，保证土质能够被压实。如果在填筑上层土的时候发现有垃圾或者杂草，一定要彻底清除干净，之后再进行土质压实，直到确认压实度符合标准值即可。

2路基填筑施工技术应用

土方填筑施工

进行土方填筑施工的时候，应该在施工之前对需要的各种线段和水准点进行复测，保证施工过程中需要的校准点能够足够精确，如果出现水准点或者导线点不够一定要及时增加。对于设计横断面也应该重视，也要进行复测。复测结果不仅要核对标准值，还需要监理工程师过目，当其确认之后再按照图纸要求进行施工。现场施工一定要贯彻落实设计图纸，保证每一个细节都精确，降低施工误差。

基底清理完后进行原地面压实，路基填土高度小于800mm时，对于原地表清理与挖除之后的土质基底，应超挖至路床顶面以下800mm处，分层回填优质填料然后整平压实，其压实度符合规范要求。路堤填土高度大于800mm时，应将路堤基地整平处理并在填筑前进行碾压，其压实度不小于90%。零填挖路床顶面以下0～800mm范围内的压实度不得小于95%。基底土质达不到压实标准，要采取换填或翻晒等措施，并压实至规定的压实度。

利用推土机将填筑材料摊铺，保证填筑材料能够平整地铺设在公路路基上，再用平地机进行压平，将突出部位铺平，使路基看上去没有凹凸感。进行平整路面工作的时候，一般先从两侧开始再压实中间，保证路基中间偏高，这样能够使两侧形成一定的排水坡。

石方填筑施工。在公路路基施工中必须严格遵循施工规范确定石方填料的粒径与强度，路堤填石施工中必须一层一层地用石块进行水平填筑，分层厚度要控制在400毫米以下，石料强度必须大于5Mpa，石块最大粒径必须在15毫米以下，在施工中必须确保细粒料在整个材料中的.含量在30%以上，其中细粒料的要控制在毫米以下。利用大于18吨重型振动压路机进行路堤填石洒水分层压实，压实厚度要控制在400毫米以下，压实过程中为确保没有缝隙出现，可以采用小石块、石屑进行继续填缝作业，压实到顶面稳定为止，不能出现沉降及轮痕现象，石块紧密，孔隙饱满，表面平整为止。路床范围内填料粒径不得大于10cm，必须采用50t以上的重型振动压路机。

3施工质量控制

影响路基压实的因素分析。填筑路基的材料，由于不同填料的性质存在较大的差异，须根据要求因地制宜地选择。填筑材料的含水量是影响路基压实的重要因素。在填筑材料中，除填石及含石量大于的土石混填料外，其它各种材料均与含水量有密切的关系，只有在最佳含水量时压实，方可得到最大密实度。狭窄面积和一些特殊部位的压实。所谓“特殊部位”是指施工段的交界处，构筑物的台背、墙背，施工机具不可达到的薄弱环节。

在施工中一定要引起重视，在填筑时，要选择适宜填料。一般采用小型设备进行碾压，如平板振动夯实机、手扶双轮压路机等，这些部位的实厚度控制在一定距离之间，压实时严格控制含水量。碾压机具和方法是保证压实质量的重要因素。必须根据填料性质和要求达到的密实度，选用和配置碾压机具。然后根据机具性能，确定适宜的松铺厚度。

施工质量控制。在路堤填筑前，填筑材料按规范要求进行试验。不符合要求的填料坚决不用。路基填筑按试验确定的参数碾压完毕后，试验人员及时按规定进行压实度检测试验，主要采用核子密度仪或环刀法进行压实度试验。如压实度达不到设计要求，不得进行下道工序施工。技术人员要准确控制中、平，防止欠填或超填，并将路基面标高控制在规范要求的范围内，每层碾压完毕都要进行复测。

路基土的控制，在路基填筑之前应对自然土进行试验分析，确定其物理力学性质，测定其最佳含水量和最大干容重，以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测，我们通常选择塑性指数较小的土来填筑路基。土在最佳含水量时进行碾压才能达到最大密实度，因此在路基填土压实过程中必须随时控制土的含水量，当含水量过大时，应晾晒风干至最佳含水量再碾压，含水量较低时，必须进行补水。

在施工过程中应连续作业，减少雨淋和暴晒，防止土壤中含水量发生较大变化。土层填土厚度以不超过30cm为宜，分层铺筑压实，施工过程中应尽可能采用重型压路机进行压实，土基密实度的提高可以提高路基的回弹模量。路基工程中压实度反映路基每一层的密实状态，弯沉值反映路基上部的整体强度，当两者都达到合格要求时，路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求。路基施工必须分层填筑，分层碾压，一般路段压实厚度不得大于30cm构造物两侧松铺厚度不得大于20cm，不同性质的土不能混填，无特殊情况路基填筑需全幅填筑，压实度检测按规范要求频率进行。

4结束语

通过上文的论述，我们可以清楚地看出保证高速公路路基填筑工程质量的重要性，如果不能够保证公路路基建设水平，那么就算后期建设再牢固，不论公路结构设计再合理，也是徒劳的，这就说明公路建设中最基础的施工环节也是影响力最大的。路基的质量保障取决于使用的施工技术，要设计出符合地质地形的规范施工方案，严格遵守施工要求，规范施工，防止公路路基施工中出现不良措施的情况。施工技术人员要在施工之前进行全面的考量，充分保障路基填筑技术的使用。

参考文献:

[1]曾金梅，肖东新.公路填土路基施工工艺探讨[J].中国新技术新产品，2014(16).

[2]秦骧远.如何提高公路路基的强度[A].第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷[C].2012.

[3]赵毅.浅谈公路路基挖方及填筑施工工艺[J].科技促进发展(应用版)，2011(2).

旧水泥混凝土路面碎石化技术应用的探讨工学论文

摘 要：旧水泥混凝土路面碎石化技术应用，碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造最好的技术之一。

关键词：碎石化技术；施工质量标准；结构组合；使用条件

1 概述

碎石化的定义

水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板，通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构，可充分利用旧路残余强度，且保护环境，节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力，而且具有有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用，破碎后的粒径范围为2~40cm，力学模式趋向于级配碎石。

碎石化技术的主要特点

通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度，防止反射裂缝的发生，同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点：碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀；碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度；碎石化能可以消除原水泥混凝土路面病害；碎石化后的粒径合理，不会产生应力集中现象。

碎石化技术的主要优势

旧水泥混凝土路面碎石化后，可以直接作为新路面结构的基层或底基层，如果旧水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度，能够满足道路承载要求，可作为路面基层直接加铺路面面层，新加铺面层可以是沥青混凝土路面，也可以是水泥混凝土路面。

碎石化技术专用设备及特点

实施碎石化的主要设备为MHB（Multipe-Hed Breaker）多锤头破碎机和Z型压路机。

多锤头破碎机(MHB)由两部分组成，前半部分为柴油发动机动力系统，后半部分为破碎系统，中间备有2排各3对650kg的锤头，两侧各有1对865kg翼锤。每对锤头的'提升高度可以根据需要随意调节，其最大提升高度110cm。

MHB的破碎机理是通过重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用，其具有以下特点：整幅车道宽度单次多点破碎；锤击功可以方便调节；破碎效率很高；破碎后颗粒组成特性较好；破碎后的表面平整度较高；方便调节，作业灵活。

Z型压路机是一种在钢轮表面带有Z状纹理的振动式压路机，自重不小于10吨，其作用是进一步碾压碎石化后的路面，为加铺提供一个平整的表面。

石化技术的强度形成机理

水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、碎石化层上部和碎石化层下部三个层次。

（1）碎石化后表层约2~5cm，在压实过程中，颗粒被压密，形成嵌挤薄层，通过洒布透层油，具有较高的黏结力，并具有一定的强度和稳定性；

（2）碎石化层上部厚度约10cm，强度主要有：一是来源于内摩阻角，粒径越大则内摩阻角越大；二是来源于预应力，水泥混凝土面板在破碎时，混凝土产生侧向体积膨胀，混凝土颗粒的粒径越小，膨胀趋势越大，产生的预应力越大；

（3）碎石化层下部厚度约10cm，是“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构，该结构静定且自稳，具体表现形式为各种形式的咬合梁、拱结构，在外力作用下产生咬合嵌挤作用，比普通嵌锁作用更大，提供的强度更高，具有更好的结构稳定特性。

2 MHB碎石化施工质量标准

路面碎石化后的粒径范围要求

水泥混凝土板块一般在20~26cm之间，破碎后顶面粒径较小，下部粒径较大。路面碎石化后的粒径是控制基层强度及新加铺路面不出现早期反射裂缝的关键参数，作为控制碎石化工艺的关键指标，参照国外资料及国内研究成果，碎石化粒径应满足表要求。

路面碎石化后顶面的当量回弹模量和回弹弯沉要求

水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是新加铺结构设计的基本参数之一，一般情况下，对于直接加铺沥青混凝土的路面结构，回弹模量平均值宜控制在150~500MPa之间。碎石化后的回弹弯沉与回弹模量之间存在着联系，在将碎石化后的板块及其下结构层视为同种材料构成的情况下，可以参照路面补强公式得到：

Ez=（1000pD/l0）m1m2

式中：p-弯沉测定车的轮胎压力；

D-与弯沉测定车双圆轮迹面积相等的承载直径；

l0-原路面计算弯沉；

m1-用标准轴载汽车在原路面上测得的弯沉值与用承载板在相同压强条件下所测得的回弹变形值之比，即轮板比，一般取；

m2-原路面当量回弹模量扩大系数。

MHB碎石化施工质量标准及检测频率

为满足直接加铺面层的技术要求，保障加铺层施工质量，根据课题研究和实验路的测试，结合路面设计的规范要求，提出MHB碎石化施工质量标准及检测频率。

碎石化层作为基层直接加铺沥青路面，目前我国技术规范中没有相应规定，本技术指标要求是在参考我国现行技术标准《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）和原技术标准（JTJ034-93）的基础上，结合实验路的实际情况提出的，具体实施中可以灵活掌握。如果碎石化层的表面平整度与上述要求差异较大，在铺筑沥青路面前，必须进行处理。处理措施主要有：

（1）据平整度情况合理合理选择沥青混合撩的型号；

（2）填充级配碎石找平、碾压后洒布热沥青或乳化沥青，再进行压实；

（3）采用其他合适的技术措施进行找平。如果不进行找平，可能会影响沥青路面的平整度，影响路面的使用效果。

3 碎石化后沥青加铺层结构组合

结构组合的原则

研究表明，工程中可能出现的碎石化后颗粒粒径或回弹模量的不同情况，可采用的结构组合原则有：

（1）碎石化施工中应尽量参照推荐的颗粒粒径和回弹模量推荐范围进行破碎，在此范围内时，沥青加铺层要求采用密级配沥青混凝土，并可考虑加铺防水封层；

（2）当碎石化后颗粒粒径稍偏大、回弹模量偏高时，可考虑采用开级配大粒径透水性沥青碎石（简称为LSPM）加防水封层的结构组合方式，其上沥青混凝土仍需采用密级配；

（3）当碎石化后颗粒粒径稍偏小、回弹模量偏低时，要保证加铺层总厚度，可考虑设置FDAC抗疲劳层，以防止疲劳开裂，其他沥青层仍需采用密级配；

（4）回弹模量小于120MPa时需要考虑增设补强层，按照新建路面结构设计。 沥青加铺层四种机构组合方式

（1）作透层、封层后，直接加铺上、中、下面层的密级配沥青混凝土；

（2）加铺LSPM，然后采用两层两面的形式；

（3）加铺抗疲劳层后，再加铺沥青混凝土；

（4）加铺无机结合料稳定类基层，然后加铺沥青面层。

根据研究成果，碎石化后的回弹模量大致可分为5个级别，相应的加铺结构组合形式可按表3标准选取。

4 碎石化技术适用条件和注意问题

碎石化技术的使用条件

碎石化的技术条件

碎石化技术是旧水泥混凝土路面重建技术的主要方案之一，国内外研究和工程实践证明，只要旧水泥混凝土路面满足表4所列条件，就可以应用碎石化的技术进行重建改造。其他因素如板块断裂程度、坑洞、接缝损坏、表面裂缝与层状剥落等不是决定应用碎石化技术的必要条件。

碎石化的经济条件

碎石化工艺应用与原路面补修存在经济平衡点，这个平衡点可用修补比率来反映，国外算例中修补比率为13%左右，山东的经济平衡点是修补面积为20%~25%时，进行破碎改造更为经济。

直接加铺面层时的技术要求

水泥混凝土路面碎石化后直接加铺沥青面层时，应遵循如下原则：

（1）回弹模量平均值一般在150~500MPa左右，部分原路面水泥混凝土材料较好时，回弹模量会更大，现场测试中出现个别值在600MPa、700MPa的情况，进行上部结构设计时，必须将弯拉指标作为主要设计指标；

（2）等级较高的公路上，碎石化层上的沥青混凝土结构一般不宜小于12cm；

（3）实验段已用于80%（整幅路面）断板的水泥混凝土路面，80%以下断板时使用不会有问题；

（4）上面层必须密级配防水型沥青混合料；

（5）必须完善排水设施；

（6）在碎石化程度较高，测试回弹模量数据较小时，应注意下面层的抗疲劳特性。

碎石化技术应用的注意问题

在满足技术、经济条件要求的前提下，应用MHB进行碎石化前还需要综合考虑以下因素：

（1）水泥混凝土路面基层的破坏程度决定了其碎石化施工的颗粒控制和工艺要求。对于损害严重的水泥混凝土路面，必须判断其基层状态。一般情况下，基层破坏程度越高。破碎后粒径越小。

（2）水泥混凝土路面基层的破坏程度是判断严重病害路面是否可用碎石化工艺的重要标准；当基层严重破坏时，碎石化后板块容易丧失颗粒间的嵌挤作用，导致模量下降，容易导致沥青路面层出现疲劳破坏。此时应用碎石化，应注意提高上部路面结构设计安全性。

（3）排水设施是碎石化的必须辅助工程。完善排水设施是防止碎石化后沥青加铺层再次发生水损坏的重要措施。

这里所有要求，共同构成碎石化技术的应用条件和决策依据，是确定旧水泥混凝土路面能否实施碎石化技术以及能否直接加铺沥青混凝土面层的必要条件。

结语：重点就碎石化使用条件、强度机理、加铺层组合、施工质量标准及检测频率的关键技术进行介绍，为旧水泥混凝土路面改造提供参考依据。

参考文献

[1]水泥混凝土路面碎石化改造技术应用与探讨[J].北京：公路，.

[2]大碎石沥青混合料柔性基层在老路补强中的应用研究[J].西安：中国公路学报，.

[3]水泥混凝土路面碎石化中MHB设备应用[J].北京：公路交通科技，.

[4]旧水泥混凝土路面碎石化后的沥青加铺层设计[J].北京：公路交通科技，.

[5]国外水泥混凝土路面碎石化技术简介[J].北京：公路，.