材料回弹模量和路面结构厚度对路表弯沉的影响研究.pdf

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1、道路与交通工程器Road&TrafficEngineering材料回弹模量和路面结构厚度对路表弯沉的影响研究苏国宏，胡斌，刘建华(洛阳城市建设勘察设计院有限公司，河南洛阳471023)摘要：通过对路面结构材料参数、结构层厚度对路表弯沉的影响分析，得出沥青面层的回弹模量和厚度变化对路表弯沉的影响相对较小，弯沉曲线基本呈线性，沥青面层随着回弹模量或厚度的增加路表弯沉降低的幅度变化不大；基层、底基层、路基回弹模量的变化对路表弯沉影响较大，随着回弹模量的增加路表弯沉降低的幅度逐渐减小，弯沉曲线呈明显的非线性；基层、底基层厚度的变化对路表弯

2、沉的影响比回弹模量的影响大，弯沉曲线略呈非线性的结论。同时提出了根据路面材料和路基回弹模量。合理组合路面结构厚度的沥青路面优化设计建议。关键词：道路；沥青路面；结构层厚度；回弹模量；路表弯沉；优化设计中图分类号：U415．2文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)oi—0037—05StudyonDeflectionInfluencebyResilienceModulusandPavementStructureThicknessSuGuohong，HuBin，LiuJianhua沥青路面结构设计中的路表设计弯沉值是通

3、过预测交通量，综合考虑各种车型的交通组成，换算成设计基准期内1个车道的累计当量轴载次数．再以此为基础计算的。沥青路面结构设计的影响因素较多．各个环节都存在许多不确定性，其影响结果最终都表现在路表弯沉上。路表弯沉是在一定荷载作用下路面表面的竖向变形，是反映路面整体承载能力高低和使用状况好坏的最直观、最简单的指标⋯。路表弯沉值可以采用贝克曼梁测定，其操作简便，是被用于路面施工控制和验收的指标。笔者以路表弯沉作为指标，从各结构层材料参数和结构层厚度在实际设计和施工中可取范围内取值。采用HPDS2006路面结构设计程序进行计算，以分析路面

4、材料参数、各结构层厚度与路表弯沉的关系，并探讨结构层回弹模量和厚度对路表弯沉的影响。1路面材料对路表弯沉的影响路表弯沉是路面结构层和路基在标准轴载作用下产生的总位移。是车辆荷载作用下弹性层状体系理论计算的一个指标。是路面各结构层的变形与土基回弹变形之和。因此，各层材料和路基的参数都会对路表弯沉产生影响。下面以洛阳地区常用的路面材料组合的1个路面结构为例．分别改变某一层材料的回弹模量来分析路面材料回弹模量对路表弯沉值的影响。各层厚度及参数见表1。表1结构层厚度及参数1．1沥青面层回弹模量对路表弯沉的影响4cm细粒式沥青混凝土上面层。

5、回弹模量取值在900～1800MPa间变化，其他各层材料参数不变，弯沉值计算结果见表2(以下弯沉值均指路表弯沉值)。从表2可以看出：随着上面层沥青混凝土回弹模量的增加，路表弯沉随之下降，弯沉值从28．034降低到26．653，下降幅度4．92％；回弹模量每增加100MPa为1级。弯沉值平均下降0．15，平均降低幅度为O．56％。因此说明，在常用回弹模量取值范围内对路表弯沉的影响不大。沥青上面层回弹模量与弯沉的关系曲线见图1。e015卑$1期(1一)第33卷啼荭笈术37器道路与交通工程Road&TrafficEngineering表

6、2上面层回弹模量变化弯沉值计算结果稹量，M如弯沉值／(o．01mm)弯沉值变饿自@01矗溢)¨皤罄图鲼灞鞲陬瀵渤馐馔赣黼蕾谜黪莺邈馘纯f《哿潞重丑盛)雾瞩酋睇簿90028．034l50027．064-0．146-0．54100027．855—0．179—0．64160026．922—0．142—0．52110027．684—0．171_0．61l70026。786—0．136．o．5l120027．520-0．164—0．59180026．653一O．133一O．50130027．362—0．158—0．57140027．210—

7、0．152—0．56每级平均一O．153--0．56{27．印善27．40静27．20k4CIB[1上面层横量900-1B00变化＼!cm宴娶譬譬苎：懋卜，cmr回詹侵基1LⅢX18cm基层模量1500＼32cⅢ底基层模量550＼土基模量30、、、、～、＼、＼、＼’=一1．53XlO一‰+29．4＼、900l000110012001300l40015001600l7001800沥青上面层抗压回弹模量，MPa图1沥青上面层回弹模量与弯沉的关系曲线由图1可知，弯沉曲线为1条随回弹模量增加而下降的曲线，基本上呈1条直线，有较好的线性。笔

8、者对中面层和下面层也做了计算。结果与上面层接近，因此不再阐述。1．2基层材料回弹模量对弯沉的影响18cm基层回弹模量在700"一1700MPa问变化，其他材料参数不变，弯沉计算结果与表2类似，鉴于篇幅．以下部分的回弹模量变化弯沉结果省略。随着基层材