第一篇：超載車輛彎沉等效換算方法研究(精)

超載車輛彎沉等效換算方法研究(1)

本文通過對(duì)四次方公式及我國現(xiàn)有軸載換算公式的分析，說明它們對(duì)超載軸軸載換算的不適用性，從而利用理論彎沉等效和實(shí)際彎沉等效雙重約束條件推導(dǎo)了計(jì)算軸載等效換算系數(shù)的公式，分析了它的適用性，可初步用于超載軸的等效換算。

關(guān)鍵詞：超載車輛 彎沉等效 等效系數(shù) 理論彎沉 實(shí)際彎沉

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和運(yùn)輸者對(duì)自身經(jīng)濟(jì)利益的片面追求，目前公路上的大中型載貨汽車超載運(yùn)行已是非常普遍的現(xiàn)象。實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在不少地區(qū)中型貨車如東風(fēng)、解放等載重量可達(dá)10t，后軸重可達(dá)13t以上；大型貨車如黃河JN-163等，后軸重可達(dá)18t以上，它們對(duì)路面破壞作用是不可忽視的。由于全國各地的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、發(fā)展水平不同，車輛超載在不同地區(qū)有較大的差異，有的地區(qū)超載現(xiàn)象遠(yuǎn)比以上情況嚴(yán)重，例如河北省宣大線，大部分載貨車輛為運(yùn)煤車，后軸重可達(dá)30多t，若按四次方公式計(jì)算等效系數(shù)，所設(shè)計(jì)的路面厚度太大，實(shí)踐中難以應(yīng)用。由于四次方公式對(duì)大噸位軸載既沒有做過試驗(yàn)，又缺乏充分的理論根據(jù)，設(shè)計(jì)者不能放心使用，因而迫切需找到一種既能解決超載的破壞性問題，又能為人們所接受的理論依據(jù)指導(dǎo)路面設(shè)計(jì)。1 國內(nèi)外現(xiàn)有軸載換算公式的分析

鑒于此種情況，我們從分析AASHO四次方公式的來源入手尋求其中的原因。AASHO四次方公式的得出是建立在大型的實(shí)地試驗(yàn)基礎(chǔ)之上的，用22 輛輕型貨車和104輛半拖掛牽引車在試驗(yàn)路上每天行駛15h，共作了1 114 000次行車重復(fù)荷載試驗(yàn)，用以模擬州內(nèi)一般道路或州際道路上行駛大軸載和高速混合載重車及一般車輛的實(shí)際情況，試驗(yàn)車行駛總里程達(dá)28 168km。AASHO試驗(yàn)路的基本方程是根據(jù)試驗(yàn)路的大量資料，把各路段的各個(gè)路面結(jié)構(gòu)所經(jīng)受不同車型的荷載作用次數(shù)N與路面耐用性指數(shù)PSI的損失值的關(guān)系進(jìn)行整理而得：

G=lg(C0-Pt)/(C0-1.5)

(1)

式中，G為任何階段耐用性指數(shù)的損失Co-Pt與耐用性指數(shù)達(dá)到損壞標(biāo)準(zhǔn)即Pt=1.5時(shí)的總損失Co-1.5之比的對(duì)數(shù)值。

AASHO換算公式以單后軸18k1bf為標(biāo)準(zhǔn)軸載，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算后軸重為2k1bf～40k1bf(0.9072t～18.144t)的不同軸載的等效系數(shù)，以軸載比值的指數(shù)a表示，為簡化計(jì)，取其均值a=4得：

N1/N2=(l2/18)4.0

(2)

AASHO試驗(yàn)是國際上空前大規(guī)模的道路試驗(yàn)，得到的大量資料給后來的理論分析法提供了依據(jù)，其功績是不可忽視的，建立了不同軸載間的等效關(guān)系，使軸載輕重與交通量多寡對(duì)路面的作用取得合理的聯(lián)系，解決了過去設(shè)計(jì)方法中一直未能解決的交通荷載問題，特別是單后軸間的軸載換算關(guān)系，被許多國家新的設(shè)計(jì)法所采用。

AASHO換算公式在一般情況下用于一般路面設(shè)計(jì)是正確的，但由于試驗(yàn)所用最大后軸重僅為18t，因此把上述四次方公式外延到軸載達(dá)30t的超載車輛換算時(shí)，試驗(yàn)依據(jù)是不充分的，其正確性難以保證，因而會(huì)導(dǎo)致前述不合理的設(shè)計(jì)結(jié)果。

我國規(guī)范中利用容許彎沉等效原則將不同軸載作用下的彎沉比ι1/ι2與容許彎沉值ιR相聯(lián)系，用關(guān)系式ιR1/ιR2=ι1/ι2，推出：

N1/N2=[(P2/P1)(d2/d1)

1.7

4]

(3)

5.0

式中P1、P2，d1、d2分別為標(biāo)準(zhǔn)軸及換算軸的輪壓及當(dāng)量圓半徑，N1，N2分別為標(biāo)準(zhǔn)軸及換算軸的軸載作用次數(shù)。

(3)式以容許彎沉等效為原則進(jìn)行推導(dǎo)，本質(zhì)上是指換算軸與標(biāo)準(zhǔn)軸的實(shí)際彎沉等效，但是由于路面結(jié)構(gòu)實(shí)際彎沉的變異性較大，所以實(shí)際彎沉等效尚不能保證作為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之一的理論彎沉也等效，因此為使軸載換算公式具有充分的理論依據(jù)，需增加理論彎沉等效作為又一約束條件，即應(yīng)提理論彎沉和實(shí)際彎沉都等效的雙重等效條件?；诶碚搹澇恋刃c實(shí)際彎沉等效的軸載換算方法

2.1 公式推導(dǎo)

通過上述對(duì)國內(nèi)外已有公式的分析，得知現(xiàn)有軸載換算公式對(duì)于較大噸位超載軸的等效換算缺少理論保證，為了解決超載軸的換算問題，我們采用理論彎沉與實(shí)際彎沉雙重等效的方法推導(dǎo)軸載換算公式。雙重等效公式為：

理論彎沉等效：ιι=ιιB(4)

實(shí)際彎沉等效：ιS=ιSB(5)

式中，ιι，ιS分別為換算軸的理論彎沉值及實(shí)際彎沉值，ιB，ιSB 分別為標(biāo)準(zhǔn)軸的理論彎沉值及實(shí)際彎沉值。

1978年柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范以雙層體系彈性理論計(jì)算的路表彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，但由于彈性層狀體系理論有一系列假定，因而使得理論計(jì)算值與實(shí)測值之間存在較大的差異，鑒于此種情況，引入了彎沉綜合修正系數(shù)F，其表達(dá)式為：［1］

F=AF(EoιS /2Pδ)0.38

(6)

式中，F(xiàn)為彎沉綜合修正系數(shù)，AF為與標(biāo)準(zhǔn)軸載有關(guān)的系數(shù)，Eo為土基回彈模量，P為輪壓，δ為當(dāng)量圓半徑。

文獻(xiàn)［2］根據(jù)高等級(jí)公路半剛性路面的大量調(diào)查分析，提出高等級(jí)公路半剛性路面彎沉綜合修正系數(shù)為

F=2.01(EoιS/2Pδ)0.46

(7)

對(duì)比(6)、(7)式可以看出，彎沉綜合修正系數(shù)可統(tǒng)一表述為下述形式：

F=AF(EoιS /2Pδ)B

(8)

式中，B為回歸系數(shù)。

由此可知F公式的基本形式是不變的，而AF和回歸系數(shù)B在變化。為使公式的推導(dǎo)不失一般性，我們?cè)谙挛牡耐茖?dǎo)中采用公式的一般形式，即(8)式。

F公式系由大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸而得，這樣實(shí)測彎沉值與理論彎沉值之間的關(guān)系為：

ι

將(8)式代入(9)式得：

ι

S

S

=Fι

ι

(9)

S

=AF(EoιS/2Pδ)Bι(10)

整理得任一軸載的實(shí)際彎沉公式：

摘本文通過對(duì)四次方公式及我國現(xiàn)有軸載換算公式的分析，說明它們對(duì)超載軸軸載換算的不適用性，從而利用理

本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。

(11)

標(biāo)準(zhǔn)軸載的實(shí)際彎沉公式為：

聯(lián)立(4)、(5)、(11)、(12)式得：Pδ=Poδo

根據(jù)輪壓和半徑的關(guān)系有

πδ2P=P1

聯(lián)立(13)、(14)式得

δ=P1/πPoδo

式中，P1為超載軸的輪載，采用BZZ-100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸，則Po=0.7MPa，δo=10.65cm。

(15)式為雙重彎沉等效條件下超載輪半徑計(jì)算公式，代入(14)式即可得超載軸輪壓P，而后把P、δ值代入(3)式，即得超載軸的軸載換算系數(shù)?？梢钥闯?，由此得到的P、δ值與超載車輛的實(shí)際P、δ值不一定相等。為方便起見，本文把由雙重彎沉等效約束所得超載軸的P、δ值稱為虛擬輪壓和半徑，所代表的車輪稱為虛擬輪，表1將討論虛擬輪所造成的誤差。2.2 等效換算系數(shù)比較

分別利用我國現(xiàn)行規(guī)范公式、AASHO四次方公式和本文所推導(dǎo)公式計(jì)算2～35t軸載的等效換算系數(shù)如表1所示。

由表1 可以看出，當(dāng)軸重小于17t時(shí)，三種軸載換算方法所得軸載換算系數(shù)的差別很小，表明在該軸載區(qū)間三種方法可以互換。由于軸載小于17t在AASHO試驗(yàn)軸載范圍以內(nèi)，所以該計(jì)算結(jié)果表明本文公式與試驗(yàn)所得結(jié)果比較接近，為本文公式的可靠性提供了試驗(yàn)依據(jù)。當(dāng)軸載大于17t以后，隨軸載增加，三種軸載換算公式軸載換算系數(shù)的差距越來越大，相同軸載時(shí)軸載換算系數(shù)由大到小依次為規(guī)范方法、AASHO方法及本文方法。前已述及，若按規(guī)范方法進(jìn)行超載車輛路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會(huì)得出偏厚的設(shè)計(jì)結(jié)果，因此規(guī)范方法是不適用的。上述分析及計(jì)算結(jié)果表明，本文公式不但具有較為充分的理論依據(jù)，且在常規(guī)軸載范圍內(nèi)與試驗(yàn)結(jié)果比較接近，又具有最小的軸載換算系數(shù)，按本文方法設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)厚度將比規(guī)范方法減薄，較為符合超載車輛路面的實(shí)際情況，因此按本文方法進(jìn)行超載車輛路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合適。

軸載等效換算系數(shù)與彎沉計(jì)算結(jié)果

軸重(T)

等效系數(shù)

相對(duì) 誤差(%)

表1

理論 彎沉值(cm)

相對(duì) 誤差(%)

實(shí)際 彎沉值(cm)

相對(duì) 誤差(%)

規(guī)范

AASHO

本文

(1)

(2)

(3)

［(2)-(3)/(3)

(4)

(5)

［(4)-(5)/(4)

(6)

(7)

［(6)-(7)/(6)

0.001

0.002

0.003

33.3

0.026

0.018

30.8

0.008

0.007

12.5

0.005

0.008

0.012

33.3

0.032

0.024

25.0

0.011

0.010

9.0

0.019

0.026

0.034

23.5

0.037

0.031

16.2

0.014

0.014

0

0.050

0.063

0.078

摘本文通過對(duì)四次方公式及我國現(xiàn)有軸載換算公式的分析，說明它們對(duì)超載軸軸載換算的不適用性，從而利用理

本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。

19.2

0.042

0.037

11.9

0.017

0.018

5.9

0.109

0.130

0.152

14.5

0.047

0.044

6.4

0.021

0.021

0

0.214

0.240

0.269

10.8

0.052

0.050

3.8

0.025

0.025

0

0.383

0.410

0.442

7.2

0.057

0.056

1.8

0.028

0.029

3.6

0.639

0.656

0.683

4.0

0.062

0.062

0

0.032

0.033

3.1

1.000

1.000

1.000

0.0

0.067

0.067

0

0.037

0.037

0

1.53

1.46

1.44

1.4

0.072

0.073

1.4

0.041

0.041

0

2.23

2.07

1.98

4.5

0.077

0.079

2.6

0.046

0.045

2.2

3.17

2.86

2.66

7.5

0.082

0.084

2.4

0.050

0.049

2.0

摘本文通過對(duì)四次方公式及我國現(xiàn)有軸載換算公式的分析，說明它們對(duì)超載軸軸載換算的不適用性，從而利用理

本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。

4.38

3.84

3.50

9.7

0.086

0.090

4.7

0.055

0.053

3.6

5.90

5.06

4.52

11.9

0.091

0.096

5.5

0.059

0.057

3.4

7.82

6.55

5.74

14.1

0.095

0.101

6.3

0.064

0.061

3.1

10.15

8.35

7.18

16.3

0.100

0.107

7.0

0.069

0.066

4.3

12.99

10.50

8.88

18.2

0.104

0.112

7.7

0.074

0.070

5.4

16.51

13.03

10.84

20.2

0.108

0.117

8.3

0.079

0.074

6.3

20.61

16.00

13.11

22.0

0.112

0.123

9.8

0.084

0.078

7.1

25.45

19.45

15.70

23.9

0.117

0.128

9.4

0.089

0.083

6.7

31.10

23.43

18.65

25.6

0.120

摘本文通過對(duì)四次方公式及我國現(xiàn)有軸載換算公式的分析，說明它們對(duì)超載軸軸載換算的不適用性，從而利用理

本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。

0.133

10.8

0.094

0.087

7.4

37.83

27.98

21.98

27.3

0.125

0.139

11.2

0.099

0.091

8.0

45.58

33.18

25.73

29.0

0.129

0.144

11.6

0.105

0.096

8.6

54.42

39.06

29.93

30.5

0.132

0.149

12.9

0.110

0.100

9.0

64.41

45.70

34.60

32.1

0.137

0.154

12.4

0.115

0.105

8.7

76.00

53.14

39.79

33.6

0.140

0.160

14.3

0.120

0.109

9.2

88.96

61.47

45.52

35.0

0.144

0.165

14.6

0.125

0.113

9.6

103.84

70.73

51.83

36.5

0.148

0.170

14.9

0.130

0.118

9.2

120.32

81.00

58.75

37.9

0.151

0.175

15.9

0.136

0.122

10.3

摘本文通過對(duì)四次方公式及我國現(xiàn)有軸載換算公式的分析，說明它們對(duì)超載軸軸載換算的不適用性，從而利用理

本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。

138.42

92.35

65.91

40.1

0.154

0.180

16.9

0.140

0.127

9.3

158.90

104.86

74.17

41.4

0.158

0.185

17.1

0.146

0.131

10.3

182.01

118.59

84.31

40.7

0.163

0.190

16.7

0.151

0.136

9.9

207.13

133.63

92.43

44.6

0.165

0.195

18.2

0.156

0.141

9.6

235.27

150.06

105.11

42.8

0.169

0.200

18.3

0.162

0.145

10.5 公式適用性的驗(yàn)證

因?yàn)槲覀円陨纤?jì)算的P，d為虛擬車輪的輪壓及當(dāng)量圓半徑，它在實(shí)際中是不存在的，為了保證上述推導(dǎo)方法的合理性，必須確保虛擬輪與實(shí)際輪產(chǎn)生的彎沉誤差在容許范圍內(nèi)。表1 示出了不同軸載時(shí)某路面結(jié)構(gòu)分別由虛擬輪載和實(shí)際輪載產(chǎn)生的理論彎沉和實(shí)際彎沉。其中計(jì)算實(shí)際彎沉?xí)r在(11)式中取AF=1.47 B=0.38。

在超載噸位較小時(shí)，兩曲線偏差很小，軸載小于24t時(shí)，誤差一般均在10%以內(nèi)，由此表明虛擬車輪的合理性。隨著超載噸位的增加，理論彎沉之間的誤差有所增大，但從應(yīng)用角度看還是可以接受的。

虛擬車輪與實(shí)際車輪產(chǎn)生的實(shí)際彎沉的相對(duì)誤差更小，在2～35t的實(shí)際彎沉對(duì)比計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，兩套參數(shù)計(jì)算所得的實(shí)際彎沉值之間的誤差一般均在10%以內(nèi)，計(jì)算結(jié)果表明，以虛擬車輪代替實(shí)際車輪進(jìn)行超載軸的等效換算，所造成的誤差是可以接受的，因此本文所提出的雙重彎沉等效軸載換算方法是合適的。4 結(jié)論

本文利用理論彎沉與實(shí)際彎沉雙重等效概念提出了新的軸載等效換算系數(shù)計(jì)算公式，試驗(yàn)和理論依據(jù)比較充分。對(duì)比計(jì)算表明，在常見軸載范圍內(nèi)，本文公式與我國規(guī)范公式及AASHO公式的誤差較小，可以互相代替；當(dāng)軸載較高時(shí)，按本文公式計(jì)算的軸載換算系數(shù)較小，不會(huì)發(fā)生設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)過厚的矛盾，用于超載路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合適。此外，在公式的推導(dǎo)過程中由于彎沉綜合修正系數(shù)的常數(shù)AF和B均消掉了，因而本研究方法不受彎沉修正系數(shù)中回歸系數(shù)變化的影響，即使AF和B發(fā)生變化，也不會(huì)影響本文的推導(dǎo)結(jié)果和結(jié)論，因此本文結(jié)果用于超載車輛換算時(shí)具有較為廣泛的適用性。

第二篇：瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究

摘要隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展交通運(yùn)輸車輛大噸位、大型車和交通流量的太幅度增加使得現(xiàn)有公路交通很難適應(yīng)這種現(xiàn)狀特別是“九五”以前新建、改建的公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低強(qiáng)度不高通行能力差。那么公路交通如何建設(shè)、養(yǎng)護(hù)才能更好地為社會(huì)服務(wù)已擺在各級(jí)公路部門面前。從沈陽市乃至遼寧省近幾年公路建設(shè)來看主要采取在原有路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行加寬、補(bǔ)強(qiáng)改建和大修以此來提高公路的等級(jí)增大通行能力。在補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中新、舊路面彎沉值是補(bǔ)強(qiáng)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一。舊路面的彎沉值為春融不利季節(jié)的路面彎沉。但由于種種原因路面彎沉在其他非不利季節(jié)也要測定這就需要通過彎沉值季節(jié)影響系數(shù)換算為不利季節(jié)彎沉值再用于評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)中去。、本文主要是科學(xué)、合理地選定具有代表性、典型性路段對(duì)該路段的路面彎沉值、地表溫度、土樣等進(jìn)行外業(yè)采集、測定再通過試驗(yàn)和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理計(jì)算得出瀝青路面不同干濕狀態(tài)下彎沉值的季節(jié)影響系數(shù)。關(guān)鍵詞彎沉值季節(jié)影響系數(shù)干濕狀態(tài)研究’哥。瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究緒論我國公路交通的現(xiàn)狀及季節(jié)影響系數(shù)的提出交通是國民經(jīng)濟(jì)的翅膀從承擔(dān)社會(huì)總運(yùn)量的角度計(jì)算公路至少是中國國民經(jīng)濟(jì)的一翼其重要性不僅在本行業(yè)內(nèi)得到了認(rèn)可全社會(huì)也對(duì)公路的發(fā)展?fàn)顩r形成集體關(guān)注對(duì)其在交通運(yùn)輸行業(yè)內(nèi)的地位日趨認(rèn)可受到國家和各級(jí)政府的高度重視。改革開放以來特別是“九五”乃至“十五”以來公路作為國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模之大速度之快是史無前例的。到年底全國公路里程達(dá)萬比年時(shí)增加萬增長。到年底全國公路總里程近萬。我國的高速公路建設(shè)也取得突破性進(jìn)展。年底全國高速公路里程達(dá)萬超過了加拿大列世界第二位。一個(gè)以高速公路為大動(dòng)脈國道、省道干線公路為主骨架縣鄉(xiāng)公路延伸至城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的公路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)己基本形成。在大規(guī)模、高速度、高等級(jí)建設(shè)的同時(shí)“七五”、“八五”乃至“九五”新建、改建公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低強(qiáng)度不高通行能力差加之目前交通量、大噸位、大型車的增加使得這些公路難以適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也帶來了公路的嚴(yán)重破損其次由于公路網(wǎng)已基本形成公路選線、走向已基本固定公路兩側(cè)的經(jīng)濟(jì)帶、產(chǎn)業(yè)帶、生活區(qū)和工業(yè)區(qū)隨公路的建成而逐年完善特別是發(fā)達(dá)地區(qū)已形成規(guī)模。另外環(huán)保意識(shí)和土地使用審批管理的規(guī)范化、集權(quán)化使得舍棄原路而再新建高標(biāo)準(zhǔn)地方公路成為不可能。那么現(xiàn)有公路交通如何建設(shè)、養(yǎng)護(hù)才能適應(yīng)當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展適應(yīng)交通量急劇增長的需要早己擺在各級(jí)公路管理部門面前。從沈陽市乃至遼寧省“八五”以來公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)的實(shí)際情況來看主要是采取在原有路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行加寬、補(bǔ)強(qiáng)改建和大修改造以此來提高公路的等級(jí)提高強(qiáng)度增大通行能力而不采取新開辟路線新建高標(biāo)準(zhǔn)地方公路的作法來解決這一問題。路面補(bǔ)強(qiáng)是指在原有強(qiáng)度不適應(yīng)交通要求的公路上加鋪結(jié)構(gòu)層來提高公路強(qiáng)度達(dá)到新的設(shè)計(jì)彎沉標(biāo)準(zhǔn)。因此新、舊路面彎沉值是補(bǔ)強(qiáng)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一。設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定舊路面的彎沉值是指春融不利季節(jié)的路面彎沉所以要求設(shè)計(jì)部門在春融時(shí)期必須完成老路面彎沉值的測定工作。但是由于每年改建大修里程多專業(yè)技術(shù)人員少儀器設(shè)備有限使得測定工作在春融期不能完成計(jì)劃的隨時(shí)調(diào)整和變動(dòng)重點(diǎn)項(xiàng)目、重點(diǎn)工程的不斷提出貸款工程的工可研前期工作等原因都要求設(shè)計(jì)部門何時(shí)有項(xiàng)目何時(shí)就進(jìn)行改建、大修工程的設(shè)計(jì)。舊路面的彎沉值在非不利季節(jié)也要測定測定后利用季節(jié)影響系數(shù)將舊路面非不利季節(jié)的彎沉值換算為不利季節(jié)的彎沉值作為公路設(shè)計(jì)的指標(biāo)。瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究路面彎沉值季節(jié)影晌系數(shù)的研究意義新技術(shù)、新材料、新工藝、新成果日新月異并被廣泛地應(yīng)用于公路的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和評(píng)價(jià)中去。然而作為公路設(shè)計(jì)、施工和評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一的路面彎沉值的季節(jié)影響系數(shù)在遼沈地區(qū)還一直沿用多年前的數(shù)據(jù)。這與科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展極不適應(yīng)。我國現(xiàn)行的公路工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中彎沉值作為衡量路基、路面強(qiáng)度的指標(biāo)占有相當(dāng)重要的地位。在彎沉值的計(jì)算過程中軸載換算系數(shù)和溫度修正系數(shù)有公式可依而對(duì)彎沉季節(jié)影響系數(shù)來說比較復(fù)雜影響因素較多。我國地域廣闊地質(zhì)、水文、氣候等條件復(fù)雜多樣因此根據(jù)本地區(qū)的自身特點(diǎn)來確定島值大小是十分必要的。路面設(shè)計(jì)采用多層彈性連續(xù)體系理論以設(shè)計(jì)彎沉值為路面整體剮度的設(shè)計(jì)指標(biāo)計(jì)算路面結(jié)構(gòu)層厚度。在非不利季節(jié)測定的彎沉值應(yīng)通過季節(jié)影響系數(shù)修正為不利季節(jié)的彎沉值根據(jù)此彎沉值和設(shè)計(jì)彎沉值按照補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層厚度。若路面彎沉值的季節(jié)影響系數(shù)不準(zhǔn)確由非不利季節(jié)彎沉值修正所得的不利季節(jié)彎沉值偏差較大勢必造成路面補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的厚度不是過厚就是過薄若過厚造成材料和資金的浪費(fèi)過薄使路面達(dá)不到設(shè)計(jì)年限過早破損同樣也造成材料和資金的浪費(fèi)。季節(jié)影響系數(shù)不準(zhǔn)確不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)公路整體強(qiáng)度可能使決策失誤應(yīng)該大修改造的路線未做不應(yīng)該大修、改造的路線卻進(jìn)行了大修。若路面彎沉值的季節(jié)影響系數(shù)準(zhǔn)確能對(duì)路面作真實(shí)評(píng)價(jià)決策準(zhǔn)確資會(huì)就能用在“刀刃”上。路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)現(xiàn)狀我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中將北方春融翻漿期和南方雨季設(shè)定為不利季節(jié)不利季節(jié)的彎沉值與非不利季節(jié)的彎沉值之比即季節(jié)影響系數(shù)女產(chǎn)弼以囂丕釉此法客觀性強(qiáng)易被人接受。在規(guī)范中將季節(jié)影響系數(shù)按自然區(qū)劃、路基干濕類型和四個(gè)不同季節(jié)進(jìn)行了規(guī)定。對(duì)于季節(jié)影響系數(shù)和濕度系數(shù)近年來國內(nèi)未統(tǒng)一進(jìn)行新的調(diào)研工作若各地區(qū)有實(shí)測資料可采用本地區(qū)調(diào)查成果若沒有新的調(diào)查資料仍可參考《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中季節(jié)影響系數(shù)和濕度系數(shù)表如表一所示。瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究表—路基干島建議值濕類型春融干季雨季凍前干一一一由一一—濕—一—國外解決此問題的方法大致是取天然狀態(tài)的樣品測定其強(qiáng)度同時(shí)測定同類樣品浸入水四天或若干天后的強(qiáng)度兩者的比值即被認(rèn)為是季節(jié)影響系數(shù)顯然此種方法的客觀性差并不能全面反映出各地區(qū)不同氣候條件對(duì)道路的強(qiáng)度影響區(qū)別。、本文研究的目的與主要研究內(nèi)容通過前述不難看到路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究是一項(xiàng)重要的工程應(yīng)用研究課題沈陽市公路管理處于年月向遼寧省交通廳申請(qǐng)了“沈陽地區(qū)瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的調(diào)查與研究”的課題并被批準(zhǔn)由于一些原因現(xiàn)在該課題還未結(jié)題。沈陽市于年初在其所管轄的蘇家屯地區(qū)進(jìn)行了瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的調(diào)查與研究試點(diǎn)工作。研究的主要內(nèi)容通過外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理確定該地區(qū)現(xiàn)階段的季節(jié)影響系數(shù)。通過測定土的含水量、液限和塑限等指標(biāo)得出路床表面以下深度內(nèi)土的平均稠度“。確定路基干濕狀態(tài)作為季節(jié)影響系數(shù)按路基干濕類型劃分的依據(jù)。利用所得數(shù)據(jù)對(duì)季節(jié)影響系數(shù)進(jìn)行定量和定性分析。通過具體實(shí)踐總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)為在沈陽市乃至遼寧省的推廣提供指導(dǎo)性意見探索一條成功之路。結(jié)論與建議。瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究瀝青路面彎沉值的采集整理瀝青路面彎沉值測定路線的選定蘇家屯區(qū)位于沈陽城區(qū)之南東與東南為撫順市、本溪市西與西北接遼陽南靠鞍山北鄰沈陽。蘇家屯區(qū)地形自東向西傾斜。東部為石質(zhì)、低山、丘陵地帶西部為沖積平原這里地勢平坦土質(zhì)肥沃。蘇家屯區(qū)屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候年平均降水量左右降水集中在夏季。由于在蘇家屯地區(qū)做試點(diǎn)工作因此在其所管養(yǎng)的縣以上公路條公路中選定了具有代表性的條路線中路面結(jié)構(gòu)不同的典型路段作為測定所需數(shù)據(jù)的平臺(tái)。這路段的路況為黑大線線蘇家屯段位于該地區(qū)西部行政等級(jí)為國道技術(shù)等級(jí)三級(jí)路路基寬路面寬年新建當(dāng)年月建成通車是沈大高速公路的副線年平均交通量為臺(tái)次地帶類型中濕地帶。段路面結(jié)構(gòu)是水泥穩(wěn)定砂礫基層面層是瀝青貫入式黑大線—段路面結(jié)構(gòu)為水泥穩(wěn)定砂礫基層面層是瀝青混凝土沈營線蘇家屯段位于該地區(qū)中部行政等級(jí)為省道技術(shù)等級(jí)二級(jí)路路基寬路面寬年改建當(dāng)年月建成通車年平均交通量為臺(tái)次地帶類型中濕地帶一段路面結(jié)構(gòu)是基層水泥穩(wěn)定砂礫面層是瀝青混凝土蘇黑線蘇家屯段位于該地區(qū)中東部行政等級(jí)為縣道技術(shù)等級(jí)三級(jí)路路基寬路面寬?！鞍宋濉币郧靶陆昶骄煌繛榕_(tái)次地帶類型中濕地帶—段路面結(jié)構(gòu)是灰土穩(wěn)定砂礫基層面層是瀝青貫入式紅永線蘇家屯段位于該地區(qū)西南部行政等級(jí)為縣道技術(shù)等級(jí)三級(jí)路路基寬路面寬年新建當(dāng)年月建成通車年平均交通量為臺(tái)地帶類型中濕地帶一段路面結(jié)構(gòu)是灰土穩(wěn)定砂礫基層面層是瀝青貫入式加瀝青混凝土。瀝青路面彎沉值測定季節(jié)影響系數(shù)季節(jié)影響系數(shù)是指不利季節(jié)路面彎沉值和非不利季節(jié)路面彎沉值的比值。東北地區(qū)不利季節(jié)指春融時(shí)期的月中旬其他時(shí)期為非不利季節(jié)。非不利季節(jié)又分為干季月中旬一月中旬或—月雨季月中旬一月末凍前指月。因此為得出不同季節(jié)的季節(jié)影響系數(shù)需先采集不同月份的路面彎沉值。瀝青路蒞彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究瀝青路面彎沉值國內(nèi)外普遍采用彎沉值來表示路基路面的承載能力彎沉值越大承載能力越小反之則越大。瀝青路面彎沉值是路面在標(biāo)準(zhǔn)載重汽車作用下用前進(jìn)卸載法得到的路面的垂直變形值以表示它是反映路面強(qiáng)度的一項(xiàng)指標(biāo)路面材料或路基的強(qiáng)度愈高則彎沉值愈小反之則彎沉值愈大。因此路面設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、加固等工作中制定一條即經(jīng)濟(jì)又合理的方案路面彎沉值是不可缺少的指標(biāo)近年來為公路部門廣泛采用。瀝青路面彎沉值以路面溫度℃時(shí)的測定值為準(zhǔn)其他溫度測定時(shí)應(yīng)進(jìn)行溫度修正。彎沉值的測試方法彎沉值的測試方法較多目前用的最多的是貝克曼梁法在我國已有成熟的經(jīng)驗(yàn)但由于其測試速度等因素的限制各國都對(duì)快速連續(xù)或動(dòng)態(tài)測定進(jìn)行了研究現(xiàn)在用得比較普遍的有法國洛克魯瓦式自動(dòng)彎沉儀丹麥等國家發(fā)明并幾經(jīng)改進(jìn)形成的落錘式彎沉儀美國的振動(dòng)彎沉儀等。貝克曼梁法儀器設(shè)備測試車雙軸后軸雙側(cè)輪的載重車其標(biāo)準(zhǔn)軸荷載、輪胎尺寸、輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數(shù)應(yīng)符合要求。測試車可根據(jù)需要按公路等級(jí)選擇高速公路一級(jí)公路應(yīng)采用后軸的一其他等級(jí)公路也可采用后軸的一。貝克曼梁彎沉儀見圖一由貝克曼粱、百分表及表架組成貝克曼梁由鋁合金制成上有水準(zhǔn)泡其前臂接觸路面與后臂裝百分表長度比為。彎沉儀長度有兩種一種長前后臂分別為和另一種加長的彎沉儀長前后臂分別為和。當(dāng)在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測定時(shí)宜采用長度為的貝克曼梁彎沉儀、并采用標(biāo)準(zhǔn)車彎沉值采用百分表量得也可用自動(dòng)記錄裝置進(jìn)行測量。接觸式路面溫度計(jì)端部為平頭分度不大于℃。其它皮尺、白油漆或粉筆、指揮旗等。圖一貝克曼梁彎沉儀儀器原理瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究本儀器適用于測定凈土加載時(shí)或以非常慢的速度加載時(shí)路面彈性彎沉值能良好的反映出路面的總體強(qiáng)度。路面彎沉儀是采用杠桿原理制成的用來測定汽車后軸雙輪之間的路面彎沉值。路面在負(fù)荷作用下形成局部下沉即垂直變形路面反映的形狀是以負(fù)荷為中心盆形稱之彎沉盆。當(dāng)負(fù)荷移開后彈性使路面恢復(fù)到原狀彎沉盆消失負(fù)荷前后的差值即稱該點(diǎn)的彎沉值。實(shí)驗(yàn)證明總彎沉和彈性彎沉不相等即負(fù)荷移開后路面彎沉盆并不完全消失路面還會(huì)存在微量的殘余變形路面彎沉與車速、溫度等因素有密切關(guān)系。儀器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、靈敏度高、結(jié)構(gòu)緊固輕便等特點(diǎn)。不受天氣、風(fēng)力、日照等客觀條件等影響。自動(dòng)彎沉儀測定法由洛克魯瓦測試車見圖—等組成測速—測試精度。自動(dòng)彎沉儀是在貝克曼粱基礎(chǔ)上發(fā)展起來的靜力彎沉設(shè)備測定路面彎沉值的高效自動(dòng)化設(shè)備?？蓪?duì)路面進(jìn)行高密集點(diǎn)的測量繪出整條路面詳細(xì)的強(qiáng)度分布圖得出大量路面強(qiáng)度數(shù)據(jù)。圖—自動(dòng)彎沉儀其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加載自動(dòng)讀數(shù)測試速度有了較大提高主要用于路面連續(xù)彎沉測試。落錘式彎沉儀測定法原理落錘式彎沉儀見圖產(chǎn)生一個(gè)荷載脈沖來模擬行駛中的車輪荷載的影響。一個(gè)質(zhì)量塊從選定的高度落下產(chǎn)生沖擊荷載。施加的荷載由一個(gè)重載的荷載傳感器測量出并通過一個(gè)直徑為毫米的承載板傳遞到路面導(dǎo)致路面產(chǎn)生彎沉。彎沉由地震檢波器測量同時(shí)提供”彎沉盆圖”這使得評(píng)價(jià)多層路面結(jié)構(gòu)成為可能。落錘式彎沉儀在駕駛員座位上操作測試過程快使得每小時(shí)可測個(gè)點(diǎn)這尤其適合進(jìn)行大規(guī)模的路面測試。圖落錘式彎沉儀瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究數(shù)據(jù)采集方法和步驟本論文彎沉值采集采用貝克曼梁法。配備了彎沉儀——貝克曼梁汽車一解放—點(diǎn)溫計(jì)溫度計(jì)氣壓表水泥釘錘子等設(shè)備。方法采集數(shù)據(jù)需先在選定的四條路線路面上沿路線前進(jìn)方向每距路面邊緣路面寬、路面寬處標(biāo)定測點(diǎn)位置釘一水泥釘作為測定點(diǎn)。然后每月用一車測定一次測定點(diǎn)的彎沉值同時(shí)測量路表溫度和大氣氣溫并記錄在路面彎沉值采集記錄表如表一卜一所示中。步驟①測定準(zhǔn)備、將儀器杠桿前后連接成一體按要求檢查好。、載重汽車解放一型一輛。均勻加載并用地磅稱量后軸載調(diào)整氣胎壓力使之符合規(guī)定值。、熱電阻測溫計(jì)支用以測定路面溫度因彎沉值隨溫度變化。、指揮交通用的紅旗三面小鐵棒一根長直徑每次測定除駕駛員外一般需要工作人員三人一人指揮汽車一人記錄讀數(shù)另一人搬運(yùn)彎沉儀。、路面彎沉值采集記錄表。②測定步驟、將汽車后軸外輪輪隙中心對(duì)準(zhǔn)測定點(diǎn)稍后位置約—處、置彎沉儀于測定點(diǎn)保持儀器軸線與汽車軸線平行測頭不與輪胎接觸調(diào)整儀器支座螺絲使支座水平。將百分表裝在百分表支架上使表的小指針處于旱程的中部位置大指針指零輕彈彎沉粱檢查百分表指針讀數(shù)是否穩(wěn)定。、汽車緩慢向前開動(dòng)仔細(xì)注意指針運(yùn)動(dòng)方向迅速讀取車輪中心位于測定點(diǎn)時(shí)最大讀數(shù)即為初讀數(shù)汽車?yán)^續(xù)前進(jìn)指針反向旋轉(zhuǎn)使其后輪在影響半徑以外一般距測點(diǎn)—此時(shí)百分表走動(dòng)待百分表讀數(shù)基本穩(wěn)定后記錄終讀數(shù)。、用熱敏點(diǎn)溫度計(jì)測出并記錄下路表的溫度。、彎沉值厶、將所測定的彎沉值、路表溫度和氣溫填寫記錄表此時(shí)彎沉值未乘。、每公里測完后對(duì)測定數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察商討若認(rèn)為某點(diǎn)數(shù)據(jù)存在問題應(yīng)返回重測該點(diǎn)并做數(shù)據(jù)對(duì)比將確認(rèn)無誤的數(shù)據(jù)作為最終測定數(shù)據(jù)。、測完收工應(yīng)檢查儀器設(shè)備、記錄表等是否全部收回若沒應(yīng)立即返回查找。對(duì)儀器設(shè)備擦拭干凈放于指定位置。瀝青路面彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的研究路面彎沉值采集記錄表℃℃路線名稱黑大線時(shí)間氣溫℃地表溫℃℃℃℃℃——表一卜一里程第一次測定第二次測定第三次測定第四次測定樁號(hào)左輪右輪左輪左輪左輪右輪左輪右輪●.