[发明专利]沥青路面路基有效回弹模量确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通运输工程领域，尤其是涉及沥青路面路基有效回弹模量确定方法。

背景技术

路基回弹模量是沥青路面结构设计时的重要设计参数，直接影响路面结构设计结果。由于道路设计时，路基尚未建成，难以获得准确的路基回弹模量参数。为此，我国现行《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）推荐采用查表法、室内试验法、换算法以及现场实测调查法等经验方法确定路基回弹模量。

由于路基在其服役期间直接与周围自然环境相接触，路基的回弹模量会受到自然环境的直接影响，尤其是降雨量和地下水位变化会直接影响路基的含水量，进而导致路基的回弹模量发生较大的变化。根据大量实测数据显示，不同季节条件的路基回弹模量并不相同。但是，现行设计规范推荐的路基回弹模量确定方法中，采用统一的标准条件来确定路基回弹模量，而均未考虑不同季节路基实际回弹模量的差别。

发明内容

本发明目的在于考虑路基回弹模量随季节变化的实际情况，而提供一种沥青路面路基有效回弹模量确定方法。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的沥青路面路基有效回弹模量确定方法，按照下述步骤进行：

一、确定不同季节路基强度参数：

（1）、室内试验：

根据待建道路所在地区不同季节降雨量及温度环境条件数据，在取土场取得路基填筑用土土样，按照不同季节的降雨量和气温环境数据，在试验室模拟现场条件，采用承载板法或强度仪法测定所述土样的回弹模量作为路基回弹模量代表值；

（2）现场实测：

对待建道路所在地区的已建道路，在路基填土土质条件相同或相似的情况下，在不同季节采用承载板法多次实测所述已建道路的路基回弹模量，取其平均值作为该季节的路基回弹模量代表值；

二、建立不同季节路基回弹模量对其承载能力影响程度的关系：

（1）确定路面设计弯沉l_d：

对于采用半刚性基层沥青路面的高速公路，设计弯沉l_d与累计当量轴载作用次数的关系如下：

                                                                               （1）

式中：N_e——标准轴载累计作用次数；

A_b——路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6；

（2）确定路面弯沉l_d与路基顶面弯沉l_0d的关系：

                                        （2）

式中：α——路基顶面弯沉折减系数，取0.7-0.9，与基层变形大小有关；对于半刚性基层沥青路面，由于半刚性基层的板体效应强，基层变形微小，取高值；对于柔性基层沥青路面，由于基层变形明显，取低值；

（3）确定路基顶面弯沉l_0d与路基回弹模量E₀的关系：

                            （3）

（4）确定交通量Ne与路基回弹模量E₀的关系：

                           （4）

式中：p——轮胎接地应力（MPa）；

δ——当量圆半径（mm）；

α₀——均匀体弯沉系数，取0.712；

μ₀——路基土泊松比，取0.35。

（5）确定不同季节路基回弹模量对承载能力的影响程度：

根据式4，可以计算确定路基回弹模量为E_i时允许承受的交通荷载作用次数N_i；如果N_T为预期的总交通量，损伤率Dr为预期的荷载作用次数与允许的荷载重复作用数之比，则：

                         （5）

假设N_T在n个时间段内均匀分布，则有：

                      （6）

式中：D_r——损伤率；