新疆地區(qū)路表彎沉值季節(jié)影響系數(shù)分析

周梅

摘 要：本文分析了公路結(jié)構(gòu)層模量變化對(duì)路表彎沉的影響關(guān)系，提出通過路基土稠度表述彎沉值季節(jié)影響系數(shù)的方法，并通過實(shí)例驗(yàn)證與得出新疆地區(qū)的路表彎沉季節(jié)修正系數(shù)與推薦范圍。

關(guān)鍵詞：路表 彎沉值 季節(jié)影響系數(shù) 稠度

近年來，隨著全球氣候的變化，新疆整個(gè)區(qū)域內(nèi)季節(jié)特征出現(xiàn)明顯的變化。據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，北疆與南疆的平均氣溫分別為6～8℃、10～11℃年降水量分別為150mm與40mm。南北溫度與降雨量有明顯的差異，有必要根據(jù)路表彎沉值劃分區(qū)域，研究路表完成受路基回彈模結(jié)構(gòu)層模量變化，分析其季節(jié)影響系數(shù)。

1.路表彎沉與結(jié)構(gòu)層模量變化關(guān)系

1 . 1結(jié)構(gòu)層模量變化

結(jié)合新疆境內(nèi)公路現(xiàn)狀，本文以新疆高等級(jí)公路為例，分析不同季節(jié)路表彎沉與結(jié)構(gòu)層模量變化相關(guān)關(guān)系，亦以典型高等級(jí)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，用殼牌瀝青公司開發(fā)的bisar模擬各結(jié)構(gòu)層模量變化對(duì)路表完成影響，結(jié)果見下圖。

分析公路結(jié)構(gòu)層模量變化對(duì)路表彎沉相關(guān)關(guān)系得出，在設(shè)定公路路基回彈模量為定值的前提下，如以200MPa為面層模量增加梯度，路表彎沉值會(huì)逐漸降低，各梯度增加階段彎沉值下降幅度近3%；而以100MPa為基層模量增加梯度，其下降幅度在1%；鑒于公路底基層實(shí)際變化幅度較小，將底基層模量增加梯度設(shè)為25MPa，各階段的彎沉值下降幅度亦在1%。而路基回彈模量發(fā)生變化時(shí)，路表彎沉值發(fā)生明顯變化，各梯度（10MPa）增加階段下降幅度平均在14%，最大可達(dá)到20%。綜上分析可知，各結(jié)構(gòu)層模量之中，路基回彈模量對(duì)路表彎沉值影響程度最大，相關(guān)性最明顯。

1 . 2 路基回彈模量

按通常公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，高等級(jí)公路路基回彈模量應(yīng)超過30MPa，按照典型高等級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)，以10MPa為模量增加梯度，得出路基回彈模量與路表彎沉值l/（0/01mm）關(guān)系。模擬結(jié)果顯示，二者之間存在明顯的乘冪關(guān)系。隨著路基回彈模量的增加，路表彎沉值整體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，將二者數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸可得到：

分析兩種不同等級(jí)公路路表彎沉值表達(dá)式可以得出，相較于高等公路路表彎沉而言，低等級(jí)公路受路基回彈模量變化程度更大。

2.路面彎沉季節(jié)影響系數(shù)研究

結(jié)合上述分析結(jié)果數(shù)據(jù)，通過線性回歸可以得到路表彎沉值在不利季節(jié)與路基回彈模量的關(guān)系，其關(guān)系式表達(dá)如下：

帶入式子2-3可得到 在各季節(jié)階段的影響系數(shù)0.99、0.87、0.95、0.98，并將之帶入式2-4、2-5可以得到路表彎沉值的季節(jié)影響系數(shù)，與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較見表2。

3.2路表彎沉修正系數(shù)

相較于計(jì)算彎沉系數(shù)，實(shí)測(cè)彎沉系數(shù)整體都較大，其在不同季節(jié)的差值幅度達(dá)到9%、17%、20%與11%。因此，可以得到兩種結(jié)構(gòu)路表彎沉值修正系數(shù)：結(jié)構(gòu)一在春融、干季、雨季、凍前的修正系數(shù)1.35、1.38、1.37、1.28，結(jié)構(gòu)二為1.36、1.39、1.40、1.31；對(duì)應(yīng)地可得到修正后的彎沉值季節(jié)影響系數(shù)推薦范圍分別為1.14～1.36、1.15～1.39、1.14～1.38、1.13～1.31。由于實(shí)驗(yàn)調(diào)查取得數(shù)據(jù)不具有普遍性，后期需要在實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐中不斷完善。

4.結(jié)語

通過路基土稠度表征路基回彈模量，進(jìn)而反映路表彎沉值季節(jié)影響系數(shù)具有可行性。通過基于路基回彈模量的路表彎沉季節(jié)影響系數(shù)稠度表達(dá)式能夠較為準(zhǔn)確地確定影響系數(shù)，工程實(shí)證了改法的可行性，得出新疆地區(qū)典型季節(jié)的彎沉季節(jié)系數(shù)推薦范圍1.14～1.36、1.15～1.39、1.14～1.38與1.13～1.31。

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