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[分享]路基顶面回弹模量确定的新方法
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——学习新的《公路沥青路面设计规范》征求意见稿笔记建设工程施工图设计审查中心 & &吴祖德内容提要 新的《公路沥青路面设计规范》征求意见稿，对路基顶面回弹模量值的确定，改变了现有规范采用的方法，提出了新方法。本文详细介绍了新的规范征求意见稿中，对路基顶面回弹模量值的确定方法，并与现规范的方法进行比较，供技术人员在学习中参考。关 键 词 征求意见稿 路基顶面回弹模量的确定&0 前言路基土的回弹模量是沥青路面结构力学响应分析的重要参数之一。现规范与新规范征求意见稿对路基顶面回弹模量的要求、测试及有关规定的区别，列表如下：&&&&&& 表1&&& 现规范与新规范征求意见稿对路基顶面回弹模量的要求、测试及有关规定的区别1 三轴试验测试路基土的回弹模量路基土回弹模量主要受其应力状况、物理状况（含水量与密实度）和材料性质三方面的因素的影响。对于处于特定状态（一定含水量和密实度值）的各类路基土来说，影响其模量的主要因素便是应力状况。在不同的交通等级下，以及不同的路面类型和结构组合中，路基土的应力状况是不相同的，故其模量值也是不一样的。因而，路基土的模量参数的测试方法和指标值取用，一方面要遵循反映材料基本特性的要求，另一方面则要与结构应力—应变分析时所选用的方法和条件相一致。我国现行沥青路面设计规范中，采用 “室内试验法（小承载板法）”及“现场实测法（承载板法或贝克曼梁法）”来确定路基模量，而室内小承载板试验中试件的受力状况与现场路基上的应力状况并不一致，并且这种测试方法仅适用于静态模量标定，这些都影响了路基回弹模量取值的科学性和合理性。所以经过对我国各种路面结构中路基土的受力水平进行分析，制定出了更加合理的室内三轴重复加载测试回弹模量的方法与取值标准。（注：①可参阅附后的“粒料与路基土室内回弹模量试验 测试方法草案”；②该试验方法：对圆柱体试件施加一个固定幅度、加载试件（路基—0.2s,粒料基层/底基层—0.1s）和循环周期（一般取1.0s）的轴向重复荷载。试验时，试件承受动循环轴向应力和三轴室提供的静侧压力，通过测量其轴向总回弹变形响应来计算回弹模量； ③该方法所用试验条件是对移动轮载作用下柔性路面中粒料层及路基物理状态（如密度、含水量）和应力状态（可能的代表性应力范围）的近似模拟。回弹模量测试过程中施加于试件的应力水平应根据其在路面结构中所处的位置决定，即对于基层/底基层材料应采用不同于路基土的应力水平； ④回弹模量—未处治材料的回弹模量是施加于试件的轴向重复偏应力峰值与试件轴向回弹应变峰值之比 ）&2 路基平衡状态湿度时的回弹模量值 &现行规范中采用最不利季节测定的土基回弹模量值作为土基强度的设计值，即在土基回弹模量取值的过程中没有考虑一年中含水量变化对土基强度的影响。这种影响是不能忽略不计的，因为采用最不利季节的土基回弹模量值时，从偏安全的角度进行设计的，但对于沥青混凝土路面往往会造成路面偏厚的现象，而实际土基回弹模量在要求的压实度条件下往往超过设计值，自然会造成资金浪费……。所谓路基平衡湿度，是指公路通车后一段时间后，路基湿度在地下水、大气降雨与蒸发等因素作用下达到平衡的状态，湿度相对稳定，此时的湿度定义为路基平衡湿度。路基干湿类型按路基工作区的湿度来源分为三类：（1）受地下水控制的潮湿类：地下水控制的潮湿类路基—地下水或地表水长期积水的水位高，路基工作区处于地下水毛细润湿区影响范围内，路基平衡湿度由地下水或地表水长期积水的水位升降所控制。路基湿度受地下水或地表长期积水影响的临界水位深度可根据土质，由当地经验确定，缺乏实际资料时，粘土可采用6m，砂质粘土和粉土可采用3m，砂可采用0.9m。（2）受气候因素控制的干燥类：气候因素控制的干燥类路基—地下水位很低，路基工作区处于毛细润湿区之上，路基平衡湿度由气候因素变化所控制。……（3）兼受两方面影响的中湿类：兼受地下水和气候因素影响的中湿类路基—地下水位较高，路基工作区下部处于地下水毛细润湿区影响范围内，上部则受气候因素影响。……3 路基回弹模量湿度调整系数……4 标准状态下路基顶面回弹模量的确定……5 （5.2.5） 路基工作区采取换填、掺灰等措施，设置路基改善层或由于其他原因导致的路基工作区不同深度处模量差异较大时，根据路基工作区内不同材料的分层情况，分别确定各层回弹模量值，按照层厚进行加权确定路基顶面的回弹模量。&6 设计应采取的相应措施& （1）路基地下水位或地表长期积水水位值的确定，是路基平衡湿度确定的重要指标，故道路全线应在纵断面图上测定、标出地下水位线，然后相应标出路床顶面线，以及路基工作区范围线，根据不同土质应标出路基湿度受积水影响的临界水位深度。综合分析得出，路基所处为潮湿类、干燥类、中湿类，根据相关资料得出路基的回弹模量值。&& （2）路基工作区的确定是计算路基回弹模量的重要依据，所以先要确定道路路面计算路基工作区设计的汽车轴载、路面的各层结构厚度，同时要确定路基工作区深度计算位置定在荷载应力：自重应力为0.20或0.10处，或者是其他的数值。新规范应就此做出具体规定。具体计算，可根据沥青路面的层状体系理论，采用SHELL公司的BISAR3.0软件计算。&7 结束语在沥青路面的设计中，路基回弹模量值的确定是一个重要的参数之一，新规范征求意见稿与现行规范按路基土的分界稠度确定路基干湿类型的规定，以及路基土的回弹模量值确定已经完全不同。本文就新规范征求意见稿的内容，作了详细的讲述，供大家参考，全面深入的理解、运用，要等新规范的正式实施。
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&&发表于&&|&
&& &&筑龙币+5
专家经验，还是值得学习。谢谢吴教授的分享
&&发表于&&|&
&& &&筑龙币+5
现在不知道弯沉计算该采用哪个值啦？采用路基平衡状态湿度时的回弹模量值计算的弯沉值太小，要求高，施工都说达不到，采用原来的值来计算，那是不是还需要单独按照原来的实验方法去取值？
志同道合的盆友，快来
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:&400-900-8066非饱和粘土路基平衡湿度空间分布特征及预估--《土木建筑与环境工程》2013年02期
非饱和粘土路基平衡湿度空间分布特征及预估
【摘要】：通过室内外试验探讨了非饱和粘土路基平衡湿度沿道路横断面的空间分布特征,并基于非饱和土力学基本理论,采用滤纸法测定了不同含水量土样的基质吸力,标定了反映含水量与基质吸力单值函数关系的土水特征曲线模型,建立了大气降水/蒸发影响区以外非饱和粘土路基平衡湿度的预估方法。研究结果表明,近中央分隔带和路肩处的上部路基土的平衡湿度受大气降水/蒸发的影响显著;大气降水/蒸发影响区以外的路基土平衡湿度主要受控于地下水位的影响;FredlundXing模型可较好地表征非饱和粘性路基土湿度和基质吸力的相关关系,模型参数拟合结果具有较高的可靠性;地下水位控制区粘土路基平衡湿度预估结果与试验测试值之间具有较高的一致性,预估方法合理可靠。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：U416.16【正文快照】：
路基一般是属于经过开挖、重塑和再压实的土,且位于地下水位上方,大多都属非饱和土[1],其湿度状态常年受到地下水位升降、降水与蒸发、内部排水条件等因素的影响,路基湿度在使用期内会逐渐发生演变,通常由建成初期的最佳压实含水量状态逐渐变化为服务运行期的平衡含水量状态,
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考虑路面覆盖效应的路基平衡湿度分布及预估
优质期刊推荐长沙理工大学交通运输工程学院研究生导师简介-刘朝晖
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一、 一、基本信息刘朝晖，男，湖南隆回人，1968年4月出生，湖南省首批二级教授，博士，博士生导师，交通运输工程学院院长。二、 二、教育背景2004/09 - 2007/12，长沙理工大学，道路与铁道工程，博士；1998/09 - 2000/12，湖南大学，建筑与土木工程，硕士；1986/09 - 1990/06，长沙交通学院，公路与城市道路工程，学士。三、 三、目前研究领域或主要研究方向 路基路面工程四、 四、已完成或已在承担的主要课题 1．近年来主持的主要科研项目(1) 国家863计划项目“南方高速公路改扩建技术开发与应用示范”，在研(2) 国家自然基金项目“复合式沥青路面层间剪切疲劳破坏机理研究”，在研(3) 国家自然基金项目“连续配筋混凝土复合式沥青路面结构分析研究”；结题(4) 国家西部交通科技计划项目连续配筋混凝土路面非线性疲劳损伤特性与破坏机理研究，验收(5) 国家西部交通科技计划项目“连续配筋混凝土刚柔复合式路面研究”；鉴定(6) 国家西部交通科技计划项目“高速公路沥青路面长期性能研究(一期)”；结题(7) 湖南省科技厅重点项目“重载交通耐久性复合式沥青路面结构研究”；鉴定 2．近年来参与的主要科研项目(1) “十一五”国家科技支撑重大计划项目“山区公路网安全保障技术体系研究与示范工程子题”， 排名第三；在研(2) 国家973计划前期研究专项课题“南方温热地区耐久性路基湿度平衡理论研究”，排名第三；在研 (3) 国家自然科学基金重点项目“沥青路面结构设计的若干基础理论问题研究”，排名第三；在研 五、 五、已出版的主要著作[1] 连续配筋混凝土复合式沥青路面[M],人民交通出版社,2012. (著作，独著)[2] 高速公路改扩建工程旧路检测与评价技术[M],湖南科学技术出版社,2012. (编著，排名第一)[3] 路面养护管理与维修技术[M],人民交通出版社，2014.(教材，主编)[4] 公路线形与环境设计[M],人民交通出版社,2003. (教材，主编)[5] 公路环境与景观设计 [M],人民交通出版社,2003. (教材，主编)[6] 公路工程技术[M],人民交通出版社,2010. (教材，副主编)[7] 刚柔复合式路面耐久性理论与技术[M],人民交通出版社,2010. (著作，参编)[8] FIDIC条款与公路工程施工监理(参编)[M],人民交通出版社,2001. (教材，参编)六、六、已发表的学术论文1．代表性论文[1] 刘朝晖,沙庆林.超薄层沥青混凝土SAC-10矿料级配比较试验研究[J].中国公路学报,):11-17. (校定中文权威，EI)[2] 刘朝晖,张恒龙. The Effect of Surface-modified Nanotitania on the Ultraviolet Aging Properties of Bitumen [J]. Petroleum Science and Technology, 32:, 2014. (SCI) [3] 李盛,刘朝晖,李宇峙.CRC+AC复合式路面结构层厚度对温度效应及车辙变形的影响[J].中国公路学报,):21-28. (校定中文权威，EI) (导师)[4] 李盛,刘朝晖,李宇峙,等.刚柔复合式路面层间界面剪切疲劳试验研究[J].土木工程学报, ): 151-156. (校定中文权威，EI) (导师)[5] 秦仁杰,刘朝晖,张宝静.低路堤高速公路集水净化渗透系统排水方式研究[J].中国公路学报,):31-35. (校定中文权威，EI)[6] 刘朝晖,黄云涌,李宇峙.宽域沥青路用性能试验[J].交通工程运输学报,2003, (1): 47-51.(CSCD，EI)[7] ZhaoHui LIU,Yunbao ZHANG. Utilizing Technology of Recycled Aggregate Concrete For Pavement Construction[J].Geo-Hunan-2009. (ASCE，EI)[8] ZhaoHui LIU,Changyu CHEN,Renjie QIN,Xinte ZOU.Research to Performance of Basalt Fibre Strengthen SBS Modified Asphalt Mixture[J].2st International Conference on Structures and Building Materials Conference,. (ASCE，EI)[9] ZhaoHui LIU,Xiaoxiao SUN, Renjie QIN,Peng YUAN.Study on evaluation index system of highway ecosystem health[J].2011 International Symposium on Materials Science and Engineering Technology,. (ASCE，EI)[10] 刘朝晖,周婷,李盛,等.现行规范旧水泥混凝土路面加铺层设计的若干问题研究[J].公路交通科技,):31-36. (CSCD核心)[11] 刘朝晖,张景怡,周婷,李盛.路面粘层复合改性沥青材料研发与性评价能[J].材料导报,):134-139. (CSCD核心)[12] 刘朝晖,柳力,史进,李盛.路面结构抗裂层沥青新材料研发及性能评价[J].公路交通科技, ):1-7. (CSCD核心)[13] 刘朝晖,李文科,李九苏.道路再生骨料混凝土力学性能试验研究[J].公路交通科技, ):204-207. (CSCD核心)2．专利[1] 过滤渗透井浅层排除下穿道路积水的方法（ZL 2008 1 **.8），2010年获发明专利[2] 过滤沉淀池深层排除下穿道路积水的方法（ZL 2008 1 **.9），2010年获发明专利[3] 过滤渗透池综合排除下穿道路积水的方法（ZL 2008 1 **.1），2010年获发明专利[4] 一种处治道路路表径流污染的方法（ZL 2008 1 **.2），2011年获发明专利[5] 热塑性丁苯橡胶+轮胎胶粉复合改性沥青及其制备方法（ZL 2**.0），2011年获发明专利[6] 一种测定高强玻璃纤维（GFRP）筋与混凝土粘结强度的试验方法(ZL **6)，2012年获国家发明专利[7] 一种复合式沥青路面层间剪切疲劳测试的装置及方法(ZL **7.0)，2013年获国家发明专利[8] 适用于路面结构抗裂层的复合改性沥青材料及其制备方法(ZL **1.4)，2014年获国家发明专利七、 所获学术荣誉及学术影响获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步特等奖1项、一等奖8项、二、三等奖20项。多项成果应用于生产实际，经济和社会效益良好。其中，参与完成的“沥青路面状态设计法与结构性能提升技术及工程应用”2012年获国家科技进步二等奖(排名第5)，主持完成的“长株潭城市主干线道路沥青路面结构、材料与施工动态控制技术”2009年获湖南省科技进步一等奖，主持完成的西部交通建设科技项目“连续配筋混凝土刚柔复合式路面研究”2012年获中国公路学会科学技术奖一等奖，完成的西部交通建设科技项目“重载交通长寿命沥青路面关键技术研究”2009年获中国公路学会科学技术奖一等奖(排名第2)。2010年评为“耐久性道路工程新技术”湖南省高校科技创新团队带头人，“特殊环境道路工程”湖南省重点实验室主任。2011年获湖南省新世纪“121人才工程”第一层次人选、湖南省普通高校学科带头人培养对象，作为团队带头人“道路工程耐久性新技术”获教育部创新团队资助计划，是公路养护技术国家工程实验室主要负责人，当选湖南省公路学会理事和质量监督与管理专业委员会副主任，湖南省交通建设质量安全学会常务理事，中国公路学会第四届青年专家委员会委员；2010年评为交通运输部“十一五”优秀科技人员；2014年获国务院政府特殊津贴人选、第六届全国优秀科技工作者、交通运输部十佳“全国公路优秀科技工作者”，入选2015年度交通运输行业中青年科技创新领军人才(首批共10人)。教学方面先后获国家教学成果奖二等奖1项(第3)、湖南省教学成果奖一等奖1项，湖南省教学成果奖二等奖2项，负责的《路基路面工程》2015年获批国家级精品资源共享课和湖南省普通高校信息化教学应用名师空间课堂项目。
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