p沥青路面弯沉值季节影响系数的研究Word格式.docx

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改革开放以来特别是“九五”乃至“十五”以来公路作为国民经济的重要基础设施建设规模之大速度之快是史无前例的。

到年底全国公路里程达万比年时增加万增长。

到年底全国公路总里程近万。

我国的高速公路建设也取得突破性进展。

年底全国高速公路里程达万超过了加拿大列世界第二位。

一个以高速公路为大动脉国道、省道干线公路为主骨架县乡公路延伸至城镇乡村的公路网络系统己基本形成。

在大规模、高速度、高等级建设的同时“七五”、“八五”乃至“九五”新建、改建公路技术标准偏低强度不高通行能力差加之目前交通量、大吨位、大型车的增加使得这些公路难以适应地方经济的快速发展也带来了公路的严重破损其次由于公路网已基本形成公路选线、走向已基本固定公路两侧的经济带、产业带、生活区和工业区随公路的建成而逐年完善特别是发达地区已形成规模。

另外环保意识和土地使用审批管理的规范化、集权化使得舍弃原路而再新建高标准地方公路成为不可能。

那么现有公路交通如何建设、养护才能适应当今国民经济高速发展适应交通量急剧增长的需要早己摆在各级公路管理部门面前。

从沈阳市乃至辽宁省“八五”以来公路建设养护的实际情况来看主要是采取在原有路线的基础上进行加宽、补强改建和大修改造以此来提高公路的等级提高强度增大通行能力而不采取新开辟路线新建高标准地方公路的作法来解决这一问题。

路面补强是指在原有强度不适应交通要求的公路上加铺结构层来提高公路强度达到新的设计弯沉标准。

因此新、旧路面弯沉值是补强层结构设计的重要指标之一。

设计规范规定旧路面的弯沉值是指春融不利季节的路面弯沉所以要求设计部门在春融时期必须完成老路面弯沉值的测定工作。

但是由于每年改建大修里程多专业技术人员少仪器设备有限使得测定工作在春融期不能完成计划的随时调整和变动重点项目、重点工程的不断提出贷款工程的工可研前期工作等原因都要求设计部门何时有项目何时就进行改建、大修工程的设计。

旧路面的弯沉值在非不利季节也要测定测定后利用季节影响系数将旧路面非不利季节的弯沉值换算为不利季节的弯沉值作为公路设计的指标。

沥青路面弯沉值季节影响系数的研究路面弯沉值季节影晌系数的研究意义新技术、新材料、新工艺、新成果日新月异并被广泛地应用于公路的设计、施工、养护和评价中去。

然而作为公路设计、施工和评价的重要指标之一的路面弯沉值的季节影响系数在辽沈地区还一直沿用多年前的数据。

这与科技的进步和时代的发展极不适应。

我国现行的公路工程设计、施工和验收标准中弯沉值作为衡量路基、路面强度的指标占有相当重要的地位。

在弯沉值的计算过程中轴载换算系数和温度修正系数有公式可依而对弯沉季节影响系数来说比较复杂影响因素较多。

我国地域广阔地质、水文、气候等条件复杂多样因此根据本地区的自身特点来确定岛值大小是十分必要的。

路面设计采用多层弹性连续体系理论以设计弯沉值为路面整体剐度的设计指标计算路面结构层厚度。

在非不利季节测定的弯沉值应通过季节影响系数修正为不利季节的弯沉值根据此弯沉值和设计弯沉值按照补强的设计方法计算补强结构层厚度。

若路面弯沉值的季节影响系数不准确由非不利季节弯沉值修正所得的不利季节弯沉值偏差较大势必造成路面补强设计的厚度不是过厚就是过薄若过厚造成材料和资金的浪费过薄使路面达不到设计年限过早破损同样也造成材料和资金的浪费。

季节影响系数不准确不能准确评价公路整体强度可能使决策失误应该大修改造的路线未做不应该大修、改造的路线却进行了大修。

若路面弯沉值的季节影响系数准确能对路面作真实评价决策准确资会就能用在“刀刃”上。

路面弯沉值季节影响系数现状我国现行标准中将北方春融翻浆期和南方雨季设定为不利季节不利季节的弯沉值与非不利季节的弯沉值之比即季节影响系数女产弼以嚣丕釉此法客观性强易被人接受。

在规范中将季节影响系数按自然区划、路基干湿类型和四个不同季节进行了规定。

对于季节影响系数和湿度系数近年来国内未统一进行新的调研工作若各地区有实测资料可采用本地区调查成果若没有新的调查资料仍可参考《公路沥青路面设计规范》中季节影响系数和湿度系数表如表一所示。

沥青路面弯沉值季节影响系数的研究表—路基干岛建议值湿类型春融干季雨季冻前干一一一由一一—湿—一—国外解决此问题的方法大致是取天然状态的样品测定其强度同时测定同类样品浸入水四天或若干天后的强度两者的比值即被认为是季节影响系数显然此种方法的客观性差并不能全面反映出各地区不同气候条件对道路的强度影响区别。

、本文研究的目的与主要研究内容通过前述不难看到路面弯沉值季节影响系数的研究是一项重要的工程应用研究课题沈阳市公路管理处于年月向辽宁省交通厅申请了“沈阳地区沥青路面弯沉值季节影响系数的调查与研究”的课题并被批准由于一些原因现在该课题还未结题。

沈阳市于年初在其所管辖的苏家屯地区进行了沥青路面弯沉值季节影响系数的调查与研究试点工作。

研究的主要内容通过外业数据采集、内业数据整理确定该地区现阶段的季节影响系数。

通过测定土的含水量、液限和塑限等指标得出路床表面以下深度内土的平均稠度“。

确定路基干湿状态作为季节影响系数按路基干湿类型划分的依据。

利用所得数据对季节影响系数进行定量和定性分析。

通过具体实践总结经验教训为在沈阳市乃至辽宁省的推广提供指导性意见探索一条成功之路。

结论与建议。

沥青路面弯沉值季节影响系数的研究沥青路面弯沉值的采集整理沥青路面弯沉值测定路线的选定苏家屯区位于沈阳城区之南东与东南为抚顺市、本溪市西与西北接辽阳南靠鞍山北邻沈阳。

苏家屯区地形自东向西倾斜。

东部为石质、低山、丘陵地带西部为冲积平原这里地势平坦土质肥沃。

苏家屯区属温带季风型大陆性气候年平均降水量左右降水集中在夏季。

由于在苏家屯地区做试点工作因此在其所管养的县以上公路条公路中选定了具有代表性的条路线中路面结构不同的典型路段作为测定所需数据的平台。

这路段的路况为黑大线线苏家屯段位于该地区西部行政等级为国道技术等级三级路路基宽路面宽年新建当年月建成通车是沈大高速公路的副线年平均交通量为台次地带类型中湿地带。

段路面结构是水泥稳定砂砾基层面层是沥青贯入式黑大线—段路面结构为水泥稳定砂砾基层面层是沥青混凝土沈营线苏家屯段位于该地区中部行政等级为省道技术等级二级路路基宽路面宽年改建当年月建成通车年平均交通量为台次地带类型中湿地带一段路面结构是基层水泥稳定砂砾面层是沥青混凝土苏黑线苏家屯段位于该地区中东部行政等级为县道技术等级三级路路基宽路面宽。

“八五”以前新建年平均交通量为台次地带类型中湿地带—段路面结构是灰土稳定砂砾基层面层是沥青贯入式红永线苏家屯段位于该地区西南部行政等级为县道技术等级三级路路基宽路面宽年新建当年月建成通车年平均交通量为台地带类型中湿地带一段路面结构是灰土稳定砂砾基层面层是沥青贯入式加沥青混凝土。

沥青路面弯沉值测定季节影响系数季节影响系数是指不利季节路面弯沉值和非不利季节路面弯沉值的比值。

东北地区不利季节指春融时期的月中旬其他时期为非不利季节。

非不利季节又分为干季月中旬一月中旬或—月雨季月中旬一月末冻前指月。

因此为得出不同季节的季节影响系数需先采集不同月份的路面弯沉值。

沥青路莅弯沉值季节影响系数的研究沥青路面弯沉值国内外普遍采用弯沉值来表示路基路面的承载能力弯沉值越大承载能力越小反之则越大。

沥青路面弯沉值是路面在标准载重汽车作用下用前进卸载法得到的路面的垂直变形值以表示它是反映路面强度的一项指标路面材料或路基的强度愈高则弯沉值愈小反之则弯沉值愈大。

因此路面设计、施工、养护、加固等工作中制定一条即经济又合理的方案路面弯沉值是不可缺少的指标近年来为公路部门广泛采用。

沥青路面弯沉值以路面温度℃时的测定值为准其他温度测定时应进行温度修正。

弯沉值的测试方法弯沉值的测试方法较多目前用的最多的是贝克曼梁法在我国已有成熟的经验但由于其测试速度等因素的限制各国都对快速连续或动态测定进行了研究现在用得比较普遍的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪美国的振动弯沉仪等。

贝克曼梁法仪器设备测试车双轴后轴双侧轮的载重车其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合要求。

测试车可根据需要按公路等级选择高速公路一级公路应采用后轴的一其他等级公路也可采用后轴的一。

贝克曼梁弯沉仪见图一由贝克曼粱、百分表及表架组成贝克曼梁由铝合金制成上有水准泡其前臂接触路面与后臂装百分表长度比为。

弯沉仪长度有两种一种长前后臂分别为和另一种加长的弯沉仪长前后臂分别为和。

当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时宜采用长度为的贝克曼梁弯沉仪、并采用标准车弯沉值采用百分表量得也可用自动记录装置进行测量。

接触式路面温度计端部为平头分度不大于℃。

其它皮尺、白油漆或粉笔、指挥旗等。

图一贝克曼梁弯沉仪仪器原理沥青路面弯沉值季节影响系数的研究本仪器适用于测定净土加载时或以非常慢的速度加载时路面弹性弯沉值能良好的反映出路面的总体强度。

路面弯沉仪是采用杠杆原理制成的用来测定汽车后轴双轮之间的路面弯沉值。

路面在负荷作用下形成局部下沉即垂直变形路面反映的形状是以负荷为中心盆形称之弯沉盆。

当负荷移开后弹性使路面恢复到原状弯沉盆消失负荷前后的差值即称该点的弯沉值。

实验证明总弯沉和弹性弯沉不相等即负荷移开后路面弯沉盆并不完全消失路面还会存在微量的残余变形路面弯沉与车速、温度等因素有密切关系。

仪器具有结构简单、使用方便、灵敏度高、结构紧固轻便等特点。

不受天气、风力、日照等客观条件等影响。

自动弯沉仪测定法由洛克鲁瓦测试车见图—等组成测速—测试精度。

自动弯沉仪是在贝克曼粱基础上发展起来的静力弯沉设备测定路面弯沉值的高效自动化设备。

可对路面进行高密集点的测量绘出整条路面详细的强度分布图得出大量路面强度数据。

图—自动弯沉仪其特点是实现了自动加载自动读数测试速度有了较大提高主要用于路面连续弯沉测试。

落锤式弯沉仪测定法原理落锤式弯沉仪见图产生一个荷载脉冲来模拟行驶中的车轮荷载的影响。

一个质量块从选定的高度落下产生冲击荷载。

施加的荷载由一个重载的荷载传感器测量出并通过一个直径为毫米的承载板传递到路面导致路面产生弯沉。

弯沉由地震检波器测量同时提供”弯沉盆图”这使得评价多层路面结构成为可能。

落锤式弯沉仪在驾驶员座位上操作测试过程快使得每小时可测个点这尤其适合进行大规模的路面测试。

图落锤式弯沉仪沥青路面弯沉值季节影响系数的研究数据采集方法和步骤本论文弯沉值采集采用贝克曼梁法。

配备了弯沉仪——贝克曼梁汽车一解放—点温计温度计气压表水泥钉锤子等设备。

方法采集数据需先在选定的四条路线路面上沿路线前进方向每距路面边缘路面宽、路面宽处标定测点位置钉一水泥钉作为测定点。

然后每月用一车测定一次测定点的弯沉值同时测量路表温度和大气气温并记录在路面弯沉值采集记录表如表一卜一所示中。

步骤①测定准备、将仪器杠杆前后连接成一体按要求检查好。

、载重汽车解放一型一辆。

均匀加载并用地磅称量后轴载调整气胎压力使之符合规定值。

、热电阻测温计支用以测定路面温度因弯沉值随温度变化。

、指挥交通用的红旗三面小铁棒一根长直径每次测定除驾驶员外一般需要工作人员三人一人指挥汽车一人记录读数另一人搬运弯沉仪。

、路面弯沉值采集记录表。

②测定步骤、将汽车后轴外轮轮隙中心对准测定点稍后位置约—处、置弯沉仪于测定点保持仪器轴线与汽车轴线平行测头不与轮胎接触调整仪器支座螺丝使支座水平。

将百分表装在百分表支架上使表的小指针处于旱程的中部位置大指针指零轻弹弯沉粱检查百分表指针读数是否稳定。

、汽车缓慢向前开动仔细注意指针运动方向迅速读取车轮中心位于测定点时最大读数即为初读数汽车继续前进指针反向旋转使其后轮在影响半径以外一般距测点—此时百分表走动待百分表读数基本稳定后记录终读数。

、用热敏点温度计测出并记录下路表的温度。

、弯沉值厶、将所测定的弯沉值、路表温度和气温填写记录表此时弯沉值未乘。

、每公里测完后对测定数据进行观察商讨若认为某点数据存在问题应返回重测该点并做数据对比将确认无误的数据作为最终测定数据。

、测完收工应检查仪器设备、记录表等是否全部收回若没应立即返回查找。

对仪器设备擦拭干净放于指定位置。

沥青路面弯沉值季节影响系数的研究路面弯沉值采集记录表℃℃路线名称黑大线时间气温℃地表温℃℃℃℃℃——表一卜一里程第一次测定第二次测定第三次测定第四次测定桩号左轮右轮左轮左轮左轮右轮左轮右轮●.