新老路基结合部差异沉降分析与处理

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1、新老路基结合部差异沉降分析与处理1928和1929年间，在加州公路段进行的调查发现，路面破坏的主要类型是：(l)由于路面吸水而导致路基材料的侧向位移；(2)路面之下材料的不均匀沉降；(3)路面之下材料的过大弯沉。为了预知铺路材料的工作性能，发明了CBR试验，用代表基层材料的轧制碎石作了大量试验，以这些试验基结果的平均值为CBR100%。从损坏和满足使用要求的两种路面结构中取得土样进行试验，测得土壤CBR值与路面厚度的关系，绘制成图2-1所示的设计曲线。曲线A是1942年根据满足平均交通条件绘制的，曲线B是加州公路段的原始测量数值，以曲线B为例，如路基的CBR

2、值为10%．则需要在路基上用25.4cm(10in)较好的材料才能使路基得到保护，相继的各层次可以用同样的办法解决，只是每层路面的质量要高于下层，这个方法假定通过路面的应力分布与各层的质量无关。在20世纪40年代工程兵采用CBR法设计机场道面。二、CBR与厚度的关系根据布辛尼斯克理论，弹性半空间地基在圆形均布荷载作用下对称轴上的应力表达式为：【i丽面‘一(13-2)(13-3)(13-4)(13-5)(13-6)(13-7)其中(23.iiigc+14.4)-项，是表示道面设计厚度（以百分率表示）与全面通过次数之刚的经验关系，c为全面通过次数，式(13-6)

3、和(13-7)适用于CBR值小于10至12的情况。三、设计图表陆军工程兵1958年发表的设计手册，给出了根据各种轮载、轮胎压力，起落架构型和各种交通区域的设计曲线。这些设计图表都是根据式(13-6)或(13-7)发展而来的。此后，对设计与施工进行了大胆地简化，将机场分为三类荷载条件。这三类机场是轻荷载、中荷载和重荷，每一类部分别有一套在设计厚度采用过的临界飞机荷载和图形参数。图13-2是基本的设计曲线，对轻、中、重型杌场的设计起落架质量，分别为11340k(25000lh),45360kg(10000lh)和120200kS(265000lb).这些曲线给出

4、某一已知CBR值所需的道面厚度。应该注意到，当CBR到了50%时，厚度设计曲线即告终止。CBR超过50c-/0的厚度必须增加到满足面层和基层最小厚度的要求。对于CBR等于1%、2%、3%的软弱上层之上的道面加土基的厚度，在每个图上雌小表给出，因此，虫Ⅱ在地表之下某一深度遇到软弱层时，必须通过试验评定其CBR值，如道面加压实土基的设计厚度不符合表中拟定的厚度要求时，应采取措施将软弱层清除，以避免在荷载作用下产生固结沉陷。四、道面结构设计工程兵的机场柔性道面设计方法，其土基样品是在实验室按典型道面所代表的情况进行试验，规定要求按三种压实功能进行压实试验：即修正的

5、AASHO，标准的AASHO和中等的压实功能。试件按不同的含水量压实，取得以组压实曲线，这些曲线根据建造期间可能存在的预计含水量和密实度情况加以评定。当土基多于一种土类时，每个区都要选择一个CBR值，如果土壤区域是清楚地隔开并能分辨的话，则每个区域都要单独进行设计，对于随意分布的土壤区，建议按照最低的CBR值取统一的设计厚度。2．基层和垫层材料垫层采用的材料有很多种，有时土基本身就符合垫层对材料的要求，有时按垫层的功能要求对土基进行稳定处治，并且规定只有用天然土基土壤做成的垫层符合液限和塑性指数要求时，才允许利用土基和外掺剂制备垫层材料。由于CBR试验时受试

6、模侧限作用，对许多材料的CBR值都有影响，故工程兵补充了CBR试验对基层材料的级配要求。基层材料的CBR设计值如表2-1所示，使用这些数值无须加以限制，只有稳定集料除外，稳定集料只有在承受0.69MPa(IOOpsi)以下的轮胎压力地区和D类交通区才采用。3．面层和基层厚度设计方法规定了各种轮载的面层和基层最小厚度，用最小厚度要求结合CBR设计厚度曲线一起，便可确定道面各组成部分的厚度。4．防止冰冻作用的设计陆军工程兵机场道面防止冰冻作用的措施基于两种不同的概念：（1）以足够的道面结构厚度来减少或消除冰冻作用，以控制不同的表面变形；（2）按融冻期土壤强度下降

7、设计。无论是机场刚性道面还是柔性道面，一般不采用完全防护的方法，只有在不均匀冻胀会有危险的主要道面区域，土壤和含水量变化很严重的情况下才会考虑。§13-2美国联邦航空局(FAA)设计方法美国联邦航空局1978年采用了柔性道面设计的加州承载比（CBR）法和统一的土壤分类系统，因此，联邦航空局提供的机场柔性道面设计曲线是以CBR设计方法为根据的。一、飞机设计荷载道面设计以飞机总质量为根据．按飞机的最大起飞质量进行设计，并假设总质量的95%由主起落架承担，5%由前起落架承担。3.起落架类型和几何尺寸将飞机的起落架假设为三种基本型式，并用假设的数据制定出设计曲线，这

8、三种基本型式是：1)单轮起落架飞机无需特殊假设。2)