冲击压实后旧水泥混凝土路面作为垫层及其回弹模量的试验研究

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1、冲击压实后旧水泥混凝土路面作为垫层及其回弹模量的试验研究苏卫国，卢辉（华南理工大学交通学院广州市510640）摘要：在提出冲击压实后旧水泥混凝土路面作为加铺结构层之一的设计思路的基础上•阐述实测回弹模量的重要性:通过对大量实测承载板数据进行分析，获得了实施冲击压实处理后旧水泥混凝土板及板下基层回弹模量的量值范围和变化规律，作为加铺层设计的计算参数,并用来评价其残余承载能力。吴键词：冲击压实设计思路；承载板；回弹模量旧水泥混凝土路面：破裂稳固采用冲击压实技术将旧水泥混凝土路面破裂稳固后作为底基层或垫层•再加铺水泥混凝土或沥竜混凝土路

2、面结构层•实践证明,这是一种有效处理旧水泥混凝土路面的方;去，既然底基层或垫层作为新加铺层的结构层之一，在路面结构设计时，其回弹核量值就应有一个可靠的取值范围，因为它会影响至!路面面层的厚度但目前在国内还没有人进行这牙面的试验研究工作，本文试图利用经典的承载板测试方法,现场获得冲击压实破裂稳固后的旧水泥泯凝土路面的回弹模量,并对旧板残余承载能力进行评估.以期为新加铺层设计提供可靠的计算依据，1冲击压实处理后旧略面作为加铺结构层之一的设计思路《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）81115规定旧水泥混凝土路面层损坏

3、状况等级为差时•宜将混凝土板破碎成小于40on的小块,用作新建路面的底基层或垫层，并应按新建水泥混凝土路面或沥青混凝土路面类型进行设计。由此巨见，将破裂后的水泥混凝土板走位成底基层或垫匡已经达成共识而且，经过冲击压实处理后的旧水泥混凝土板，不仅可以达到规范所规定的破裂块度,更重要的是与旧基层形成稳固的整体,可以为新加舖层提供均匀、稳定的支航存新建水泥混瘵+桁応±1令析乃厦障计筲流程中，各结构层参数如图1所示规范指出，当基层和垫层同时存在时，可将底基层和垫层换算成具有当量回弹模量和当量厚度的单层，然后再与基层一起计算基层顶面当量回弹

4、模量据此，我们将冲击压实后旧路面及其加铺层结构迪行等效,参照新建路面计算方法设计加铺层。可分为如下4种情况考虚第1种情况，冲击压实后旧路面做底基层根据现场或实验室获得的各种破裂效果的旧水泥混凝土板的回弹模量值，作为E2计算E.值第2种晴况冲击压实后旧路面做垫层,壯还有一层这里相淘为宛中所困謹斷睦层同时存在的t青况把（底基层）和E2“（冲击压实后旧水泥混凝土板）换算成单层,即hx相当于新建路面计算中的加,E.相当于0,輙新建路面计算方法计算第3种情况，冲击压实后路面与旧基层或土基混合体做路床（基础）。这时，可以将冲击压实后旧板碎块与

5、原基层混合体的回弹模量值作为路床顶面的回弹模量值E。,用新建路面计算式设计。第4种情况，加铺沥青混凝土路面结构，将冲击压实后发裂稳固的旧水泥混凝土面板作为底基层或垫层,最好再铺设应力吸收层（裂缝缓解层）等。以上思路都牵涉到冲击压实后旧水泥混凝土板的回弹模量取值问题•如何获得准确的回弹模量值灵「亠，，「….：丄-出：一⑴£彳讣算当atI叫絲基團蜓足£:a床Et&、£re、(实测(ft)图中:E,为基层顶面的当量回弹模量(MPa);E。为路床顶面的回弹模量

6、基层或垫层的回弹模量(MPa)；/n为基层和底基层或垫层的当屋厚度(m)；加、hi为基层和底基层或垫层的厚度(m)。图1水泥混凝土路面设计图式冲击压实处理后的旧水泥混凝土路面,沉降显著，且原有旧水泥混凝土被破裂为若干块，板块整仞性基本丧失，破裂块之间靠参差不齐的裂缝形成柜互嵌锁的状态部分板块下有脱空的，则该处的破裂板块与旧板下的基层紧密接触，甚至有部分破碎块嵌入旧基层中而形成稳定的结梅这样的结构层，顶层为破裂块度大小不等的水泥混凝土板，下层为差异性很大的旧基层或土基,其组成一般都相当不於匀，更谈不上为各向同性的弹性体，因此、在车轮

7、荷载作用下其表面无法形成较为理想的弯沉盆,采斥弯沉测试的方法来评价这种结构的承载能力或得到回弹模量值是不合适的。2承载板法测试旧路面的回弹模量211测试原理及仪器承载板试验是一种测试路基土承载能力的经典方法》该试验通过调节反力梁下千斤顶的压力,将不同大小的荷载施加到刚性承载板上.承载板下土理的变形则由梁式弯沉仪读岀。试验中通过逐级加载卸载的方式，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，经过计算求得土基回弹模量各级荷载的回弹变形和总变形按下式计算回弹变形&)=(加载后读数平均值-卸载后读数平均值)X弯沉仪杠杆比总变形(L')=(加载后读

8、数平均值-加载初始前读数平均值)X弯沉仪杠杆比按式(1)计算相应于各级荷载下的土基回弹模量厂值E>=号.f(1-尼)(1)量,MPa；A>为土的泊松比，根据相关规范规定选用;D为承载板的直径(3115cm)；/”为承载板压力,MPa；Li为相对于荷