基于落錘式彎沉儀數(shù)據(jù)反演的碎石化路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)特征分析.pdf

1、碎石化(Rubblization)是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術(shù)，它不僅采用破碎技術(shù)使舊有的混凝土路面得到一定程度的利用，作為加鋪面層后路面結(jié)構(gòu)的基層或墊層，具有較高的承載能力，同時(shí)防治反射裂縫有很好效果。目前碎石化技術(shù)在國外已經(jīng)有20多年的發(fā)展歷史，而國內(nèi)在這一領(lǐng)域還處于引進(jìn)、試驗(yàn)研究的階段。根據(jù)國外使用經(jīng)驗(yàn)，碎石化層的模量是AASHTO加鋪瀝青罩面設(shè)計(jì)時(shí)的決定性因素，其值必須通過現(xiàn)場實(shí)測。落錘式彎沉儀(FWD)作為高效的彎沉檢測

2、設(shè)備，測速快，精度高，并較好地模擬了行車荷載的動(dòng)力作用，特別是FWD能夠準(zhǔn)確測定多點(diǎn)彎沉盆，可以通過路表檢測彎沉盆反演的方法得到路面各結(jié)構(gòu)層的模量值，這比使用承載板法測定模量值要便捷、快速，而且經(jīng)過近30年的研究，反演的模量精度往往能夠達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)。
　　 基于此，本文利用FWD設(shè)備對(duì)碎石化工程進(jìn)行檢測，對(duì)碎石化工程實(shí)施的各階段進(jìn)行模量反演，通過反演結(jié)果對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，并以反演碎石層模量值為加鋪層設(shè)計(jì)提供參考資料，主要成果包

3、括：
　　 本文針對(duì)不同的路面材料，分別采用線彈性、體應(yīng)力模型和雙線性模型，并采用擬靜力建立路面結(jié)構(gòu)分析的有限元模型，在此基礎(chǔ)上加入優(yōu)化算法，作為反演程序?；诜蔷€性有線元的反演研究表明，在路表進(jìn)行FWD檢測時(shí)，路基內(nèi)的應(yīng)力通常很小，非線性性質(zhì)的表現(xiàn)不明顯；而對(duì)碎石化層的反演表明，該層非線性性質(zhì)較為明顯，荷載作用半徑范圍內(nèi)的模量均值遠(yuǎn)大于其作用半徑以外的模量均值，如假定其為線彈性層，則反演的結(jié)果可以看成是荷載作用半徑范圍內(nèi)一定深

4、度模量的均值；非線性反演與線性反演比較，非線性反演并不能顯著提高反演精度，建議在大規(guī)模反演時(shí)采用線彈性模型；通過對(duì)成綿高速碎石化工程現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的反演表明，碎石化層的模量值與級(jí)配碎石相當(dāng)，作為加鋪瀝青罩面后的基層具有足夠的承載力；采用擬靜力反演的模量結(jié)果應(yīng)該進(jìn)行修正，根據(jù)本文反演結(jié)果建議水泥混凝土取1.5，水泥穩(wěn)定碎石基層取2.0，碎石化層取1.25～1.4，土基取3.0；建議在檢測數(shù)據(jù)的變異系數(shù)小于0.3時(shí)按平均值進(jìn)行反演，而當(dāng)變異系