项目验收技术汇报水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究同同同同 济济济济 大大大大 学学学学湖南省交通科学研究院湖南省交通科学研究院湖南省交通科学研究院湖南省交通科学研究院 汇报人：凌建明 2011.9.16水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究项目验收技术汇报项目验收技术汇报2 2汇报提要 2. 技技 术术 思思 路路 3. 研研 究究 成成 果果 4. 主主 要要 创创 新新1. 项项 目目 背背 景景水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究项目验收技术汇报项目验收技术汇报3 3n n水泥水泥水泥水泥砼砼路面路面路面路面刚刚度大、度大、度大、度大、稳稳定性好，定性好，定性好，定性好，应应用广泛用广泛用广泛用广泛项目背景水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究项目背景n n 与路基性能相关的路面病害屡有与路基性能相关的路面病害屡有与路基性能相关的路面病害屡有与路基性能相关的路面病害屡有发发生生生生项目验收技术汇报项目验收技术汇报4 4角隅断裂角隅断裂交叉裂缝交叉裂缝破碎板破碎板水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究项目背景n n 需要合理需要合理需要合理需要合理选选取并有效控制路基性能指取并有效控制路基性能指取并有效控制路基性能指取并有效控制路基性能指标标参数参数参数参数pp 我国现有规范仅以我国现有规范仅以我国现有规范仅以我国现有规范仅以 E E E E（中湿状态）作为设计指标（中湿状态）作为设计指标（中湿状态）作为设计指标（中湿状态）作为设计指标pp冻害以最小防冻厚度为设计指标，缺乏对路基本身的冻害以最小防冻厚度为设计指标，缺乏对路基本身的冻害以最小防冻厚度为设计指标，缺乏对路基本身的冻害以最小防冻厚度为设计指标，缺乏对路基本身的 评价指标与控制要求评价指标与控制要求评价指标与控制要求评价指标与控制要求pp 对水稳性能和永久变形未有考虑对水稳性能和永久变形未有考虑对水稳性能和永久变形未有考虑对水稳性能和永久变形未有考虑项目验收技术汇报项目验收技术汇报5 5我国公路设我国公路设计方法计方法PCA设设计方法计方法AASHTO2002日本砼路面日本砼路面设计方法设计方法路基路基/基层顶面基层顶面承载板测定承载板测定30/40/75cm不计季节性变化不计季节性变化三层次参数输入三层次参数输入MRk（弯沉）（弯沉）气候气候/环境参数环境参数逐月逐月k值值损伤累计损伤累计土基土基+底基层底基层地基反应模量地基反应模量忽略季节性波动忽略季节性波动取夏取夏/秋季秋季k值值自然区划自然区划土组类型土组类型中湿状态中湿状态路床路床基层顶面基层顶面当量回弹模量当量回弹模量路路面面设设计计中中的的路路基基指指标标针对我国水泥混凝土路面的实际使用状况针对我国水泥混凝土路面的实际使用状况审视确定各项路基设计指标审视确定各项路基设计指标并基于路基性能对路面结构的影响并基于路基性能对路面结构的影响推荐选取合理的设计参数推荐选取合理的设计参数水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究技术思路n n遵循路基路面遵循路基路面遵循路基路面遵循路基路面“ “协协同工作同工作同工作同工作” ”的基本原理的基本原理的基本原理的基本原理n n 充分吸收和利用前期研究成果及充分吸收和利用前期研究成果及充分吸收和利用前期研究成果及充分吸收和利用前期研究成果及试验积试验积累累累累pp 增强指标模型构建的有效性增强指标模型构建的有效性增强指标模型构建的有效性增强指标模型构建的有效性n n 充分体充分体充分体充分体现现水泥混凝土路面水泥混凝土路面水泥混凝土路面水泥混凝土路面结结构体系的特点构体系的特点构体系的特点构体系的特点pp 路面结构刚度大路面结构刚度大路面结构刚度大路面结构刚度大pp 路基内荷载应力水平与沥青混凝土路面不同路基内荷载应力水平与沥青混凝土路面不同路基内荷载应力水平与沥青混凝土路面不同路基内荷载应力水平与沥青混凝土路面不同项目验收技术汇报项目验收技术汇报6 6水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究技术思路项目验收技术汇报项目验收技术汇报7 7水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-1n n揭示揭示揭示揭示了影响水泥混凝土路面性状的路基性能了影响水泥混凝土路面性状的路基性能了影响水泥混凝土路面性状的路基性能了影响水泥混凝土路面性状的路基性能pp 南方潮湿多雨地区南方潮湿多雨地区南方潮湿多雨地区南方潮湿多雨地区项目验收技术汇报项目验收技术汇报8 8错台错台接缝张开接缝张开裂缝裂缝以曹安公路为例以曹安公路为例以曹安公路为例以曹安公路为例 水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-1项目验收技术汇报项目验收技术汇报9 9方向沪宁宁沪E /MPa 11.6 10.3 12.4 20.5 5.2 10.5 13.1 21.0 回弹模量偏低回弹模量偏低回弹模量偏低回弹模量偏低 湿度过大（湿度过大（湿度过大（湿度过大（1.52.11.52.1w woptopt）路床承载板承载板探坑探坑水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-1pp 北方冰冻区北方冰冻区北方冰冻区北方冰冻区项目验收技术汇报项目验收技术汇报1010以绥满公路为例以绥满公路为例以绥满公路为例以绥满公路为例 公路区划为公路区划为公路区划为公路区划为II2II2，纵长开裂，冻胀，纵长开裂，冻胀，纵长开裂，冻胀，纵长开裂，冻胀 水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-1项目验收技术汇报项目验收技术汇报1111路面路面病害病害裂缝类裂缝类变形类变形类 接缝损坏等接缝损坏等其他类其他类 抗变形能力抗变形能力水稳性水稳性抗冻性抗冻性路基路基性能性能水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-2n n 明确了路基明确了路基明确了路基明确了路基应应力的分布力的分布力的分布力的分布规规律和律和律和律和应应力水平力水平力水平力水平pp 4 4 4 4种荷载形式种荷载形式种荷载形式种荷载形式 标准轴载、单轴超载、双轴、三轴标准轴载、单轴超载、双轴、三轴标准轴载、单轴超载、双轴、三轴标准轴载、单轴超载、双轴、三轴pp 4 4 4 4种结构类型种结构类型种结构类型种结构类型 半刚性基层半刚性基层半刚性基层半刚性基层 贫混凝土或碾压混凝土基层贫混凝土或碾压混凝土基层贫混凝土或碾压混凝土基层贫混凝土或碾压混凝土基层 柔性基层柔性基层柔性基层柔性基层 排水性基层排水性基层排水性基层排水性基层pp 2 2 2 2种公路等级种公路等级种公路等级种公路等级 一级、二级一级、二级一级、二级一级、二级项目验收技术汇报项目验收技术汇报1212水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-2项目验收技术汇报项目验收技术汇报1313168168个个个个路路路路面面面面结结结结构构构构形形形形式式式式 特重交通典型结构特重交通典型结构重交通典型结构重交通典型结构中交通典型结构中交通典型结构轻交通典型结构轻交通典型结构水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-2项目验收技术汇报项目验收技术汇报1414标准轴载下路基附加应力的分布特征标准轴载下路基附加应力的分布特征标准轴载下路基附加应力的分布特征标准轴载下路基附加应力的分布特征竖向分布竖向分布竖向分布竖向分布平面分布平面分布平面分布平面分布水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究项目验收技术汇报项目验收技术汇报1515主应力比分布主应力比分布主应力比分布主应力比分布 标准轴载作用下路基中主应力覆盖范围：30170kPa，10340kPa，路基中的典型应力水平组合：30140kPa，10320kPa。路基主应力比主要在1.94.0之间变化，且集中在2.03.0范围内。一级公路一级公路一级公路一级公路二级公路二级公路二级公路二级公路研究成果-2水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-2项目验收技术汇报项目验收技术汇报1616荷载荷载条件条件主应力主应力范围范围主应力主应力比比典型应力水平典型应力水平组合组合（沥青（沥青路面）路面）101180kPa0360kPa1.41/33.330150kPa，10330kPa标准轴载标准轴载30170kPa10340kPa2.01/34.030140kPa，10320kPa40150kPa，20330kPa50160kPa，20330kPa60170kPa，30340kPa240kN单单轴超载轴超载40180kPa10340kPa1.91/35.040150kPa，10320kPa40150kPa，20330kPa50160kPa，20330kPa60170kPa，30340kPa双轴荷载双轴荷载50190kPa10340kPa2.01/36.050160kPa，10320kPa60170kPa，10320kPa60170kPa，20330kPa70180kPa，30340kPa三轴荷载三轴荷载60190kPa10340kPa2.01/36.060170kPa，10320kPa60170kPa，20330kPa70180kPa，30340kPa路基应力水平统计结果路基应力水平统计结果路基应力水平统计结果路基应力水平统计结果较沥青混凝土路面而言，水泥混凝土路面下路基应力水平表现以下特点：（1）应力覆盖范围小（2）主应力比略高（3）典型应力组合基本相同故可在借鉴沥青路面测试加载序列的基础上，将其中的高应力级位予以剔除，而保留低应力级位的测试序列水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-3n n 建立了典型土建立了典型土建立了典型土建立了典型土组组MMR R预预估模型估模型估模型估模型pp 1212种土动三轴数据种土动三轴数据种土动三轴数据种土动三轴数据+LTPP+LTPP数据数据数据数据pp 预估模型预估模型预估模型预估模型项目验收技术汇报项目验收技术汇报1717土样土样MR范围范围土样土样MR范围范围GSH27535.92108.05QL963108.76 187.35GSH190147.98251.71 CHS40085.74 178.11GSH16292.18 167.65CHS80077.35 165.28 SHH443.85 107.33 HN106177.42 267.10SHA29270.14 117.50HN168209.34 348.88QL94983.59 190.97 HN258179.75 265.00回归参数回归参数回归参数回归参数 k ki i 分布图分布图分布图分布图水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-3项目验收技术汇报项目验收技术汇报1818材料分类参数下限参数上限k1k2k3k1k2k3砾类土GW/GP1.62100.4133-0.78351.50990.3747-0.7973GF1.57870.4220-0.95511.39270.3774-0.9151GM1.41570.3344-0.51041.38930.3176-1.2045GC1.37700.2833-0.70651.29590.2644-1.2988砂类土SW/SP1.54580.5727-0.83931.41420.4998-0.8177SF1.46590.5070-0.97341.30580.4395-0.7744SM1.18350.8358-0.96301.29470.7454-0.8394SC0.98900.5928-1.16011.10700.4350-0.7840细粒土ML0.92100.7729-1.44501.11270.6441-1.5914MLS/MLG 0.99270.7291-1.23841.29770.8545-1.4450CL0.76900.5175-1.47101.05150.5273-1.7921CLS/CLG 0.85100.3906-1.31601.10500.4457-1.2930典型土组典型土组典型土组典型土组 k ki i 取值取值取值取值水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-4n n 根据根据根据根据临临界荷位板的荷界荷位板的荷界荷位板的荷界荷位板的荷载应载应力等效原力等效原力等效原力等效原则则，推荐了不，推荐了不，推荐了不，推荐了不同土同土同土同土组类组类型的路基当量回型的路基当量回型的路基当量回型的路基当量回弹弹模量取模量取模量取模量取值值项目验收技术汇报项目验收技术汇报路基应力场空间分布当量等效当量等效当量等效当量等效土回弹模量空间分布路基设计指标E控制应力控制应力控制应力控制应力设计指标设计指标设计指标设计指标: :疲劳应力疲劳应力疲劳应力疲劳应力设计状态设计状态设计状态设计状态: :疲劳开裂疲劳开裂疲劳开裂疲劳开裂等效原则：临界荷位荷载应力STEP 1STEP 1STEP 2STEP 2水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-4项目验收技术汇报项目验收技术汇报2020STEP 1STEP 1: :模量是应力分析的输入参数，同时又是应力输出的函数模量是应力分析的输入参数，同时又是应力输出的函数模量是应力分析的输入参数，同时又是应力输出的函数模量是应力分析的输入参数，同时又是应力输出的函数 通用有限元程序中的本构开发是关键通用有限元程序中的本构开发是关键通用有限元程序中的本构开发是关键通用有限元程序中的本构开发是关键1. 由主程序获取应变增量与应力分量，计算土的切线刚度ET2. 按切线刚度计算弹性系数，更新雅克比矩阵DDSDDE3. 由应变增量与刚度矩阵计算应力增量，并更新应力分量4. 判定拉应力与剪应力破坏，并对破坏点进行应力修正5. 更新应力、应变与状态变量，返回主程序材料子程序（UMAT）编写割线模量切线模量水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-4项目验收技术汇报项目验收技术汇报2121STEP 2STEP 2: : : :基于板底应力等效的当量模量试算基于板底应力等效的当量模量试算基于板底应力等效的当量模量试算基于板底应力等效的当量模量试算61.5等效结构非线性结构分析类型分析类型回弹模量回弹模量/MPa/MPa1.14211.7154.51.142板底拉应力板底拉应力/MPa/MPa非线性结构板底应力分布路基土回弹模量空间分布等效结构板底应力分布水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-4项目验收技术汇报项目验收技术汇报2222交通等级划分土组类型划分模型参数范围典型结构范围结构参数组合(A1,ki1) ( A2,ki2 ) ( A3,ki3 )(An-1,kin-1 ) ( An,kin)路基当量回弹模量计算(EL1,EU1) ( EL2,EU2 ) ( EL3,EU3 )( ELn-1,EUn-1) ( ELn,EUn )归并组合路基回弹模量设计参考值参数准备参数准备当量计算当量计算结果整理结果整理BBAAC C设设计计参参考考值值计计算算方方法法水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-4项目验收技术汇报项目验收技术汇报2323土组类型特重交通重交通中等交通轻交通取值范围推荐 取值范围推荐 取值范围推荐 取值范围推荐砾58.574.06564.076.57070.0827673.08580含细粒土砾 55.571.56260.573.56766.078.57268.581.576细粒土质砾 54.571.56259.573.56764.578.57267.082.076砂54.065.05958.067.56263.071.56765.073.070含细粒土砂 53.064.55857.066.56161.570.56663.572.069细粒土质砂 43.056.04844.557.05046.060.05247.061.053粉质土38.548.04439.048.54540.050.54640.050.546黏质土38.053.54539.054.54740.057.54840.058.550路基设计模量建议值路基设计模量建议值水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-5n n 建立了路基土永久建立了路基土永久建立了路基土永久建立了路基土永久应变应变的的的的预预估模型估模型估模型估模型pp 试验方法试验方法试验方法试验方法- - - -重复动三轴重复动三轴重复动三轴重复动三轴pp 已有积累已有积累已有积累已有积累 NCHRP1-32 NCHRP1-32模型模型模型模型 局限性：仅适用于局限性：仅适用于局限性：仅适用于局限性：仅适用于 11.211.2w woptopt项目验收技术汇报项目验收技术汇报2424含含水水率率现现场场调调研研结结果果水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-5pp 已有数据已有数据已有数据已有数据 + + + + 高含水率条件的补充试验数据高含水率条件的补充试验数据高含水率条件的补充试验数据高含水率条件的补充试验数据项目验收技术汇报项目验收技术汇报2525原模型原模型原模型原模型实测值实测值实测值实测值本模型本模型本模型本模型高含水率条件的预估效果高含水率条件的预估效果水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究n n揭示了水泥揭示了水泥揭示了水泥揭示了水泥砼砼路面路基永久路面路基永久路面路基永久路面路基永久变变形的空形的空形的空形的空间间分布特征分布特征分布特征分布特征及其影响及其影响及其影响及其影响研究成果-6项目验收技术汇报项目验收技术汇报2626C CB BA A水泥混凝土板块的不连续水泥混凝土板块的不连续水泥混凝土板块的不连续水泥混凝土板块的不连续导致其应力分布特殊导致其应力分布特殊导致其应力分布特殊导致其应力分布特殊板块尺寸影响应力级位板块尺寸影响应力级位板块尺寸影响应力级位板块尺寸影响应力级位基层形态决定变形的层位基层形态决定变形的层位基层形态决定变形的层位基层形态决定变形的层位柔性基层：面层与基层之间形成间隙柔性基层：面层与基层之间形成间隙柔性基层：面层与基层之间形成间隙柔性基层：面层与基层之间形成间隙半刚性基层：路基与基层之间出现间隙半刚性基层：路基与基层之间出现间隙半刚性基层：路基与基层之间出现间隙半刚性基层：路基与基层之间出现间隙水水泥泥砼砼路路面面的的特特点点水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-6项目验收技术汇报项目验收技术汇报2727变变形形计计算算方方法法第 一 层 叠 加 分 层 ： 考虑土基各深度应力级位的变化第 二 层 叠 加 分 条 ： 考虑车辆荷载在横断面上分布及其形成应力的不均匀水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-6项目验收技术汇报项目验收技术汇报2828 算例结果（算例结果（算例结果（算例结果（mmmm）30 MPa30 MPa30 MPa30 MPa40 MPa40 MPa40 MPa40 MPa50 MPa50 MPa50 MPa50 MPa路基模量：路基模量：路基模量：路基模量：水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-6项目验收技术汇报项目验收技术汇报29292929不考虑横向分布频率不考虑横向分布频率不考虑横向分布频率不考虑横向分布频率考虑横向分布频率考虑横向分布频率考虑横向分布频率考虑横向分布频率虽然板角处的荷载应力最大，但由于荷载在横断面的不均匀分布，水泥混虽然板角处的荷载应力最大，但由于荷载在横断面的不均匀分布，水泥混凝土板路基永久变形的最大值出现横缝板中处，一定程度上减小了变形的凝土板路基永久变形的最大值出现横缝板中处，一定程度上减小了变形的不均匀性不均匀性垂球面垂球面马鞍型马鞍型水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-6pp 柔性基层有必要考虑路基永久变形的影响柔性基层有必要考虑路基永久变形的影响柔性基层有必要考虑路基永久变形的影响柔性基层有必要考虑路基永久变形的影响项目验收技术汇报项目验收技术汇报3030路基回弹模量/MPa304050柔性基层302116半刚性基层16663030路基永久变形导致路面疲劳寿命的折减（路基永久变形导致路面疲劳寿命的折减（路基永久变形导致路面疲劳寿命的折减（路基永久变形导致路面疲劳寿命的折减（% % % %）E/MPa304050板 角柔性基层24.4928.5736.11半刚性基层8.1611.9016.67板 中柔性基层6.004.212.20半刚性基层2.001.052.20纵缝板边中部柔性基层4.653.312.61半刚性基层2.330.830.87横缝板边中部柔性基层5.085.418.57半刚性基层3.392.702.863030路基永久变形导致路面应力的增幅（路基永久变形导致路面应力的增幅（路基永久变形导致路面应力的增幅（路基永久变形导致路面应力的增幅（% % % %）水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-7n n 提出了路基水提出了路基水提出了路基水提出了路基水稳稳定性能的定性能的定性能的定性能的评评价指价指价指价指标标及其及其及其及其预预估模型估模型估模型估模型pp 模量调整系数模量调整系数模量调整系数模量调整系数pp 湿化率湿化率湿化率湿化率项目验收技术汇报项目验收技术汇报3131反映运营期间模量受到湿度变化的影响，与反映运营期间模量受到湿度变化的影响，与反映运营期间模量受到湿度变化的影响，与反映运营期间模量受到湿度变化的影响，与w woptopt状态时模量的差异，与运营期间的状态时模量的差异，与运营期间的状态时模量的差异，与运营期间的状态时模量的差异，与运营期间的w w相关相关相关相关反映填料自身对水的敏感程度，为反映填料自身对水的敏感程度，为反映填料自身对水的敏感程度，为反映填料自身对水的敏感程度，为材料属性，与材料属性，与材料属性，与材料属性，与w w无无无无关关关关双双指指标标评评价价方方法法水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-7pp F FS S预估模型预估模型预估模型预估模型（试验数据（试验数据（试验数据（试验数据+ + + +国外文献）国外文献）国外文献）国外文献）项目验收技术汇报项目验收技术汇报32323232粗粒土粗粒土粗粒土粗粒土细粒土细粒土细粒土细粒土水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-7pp K Ks s预估模型预估模型预估模型预估模型项目验收技术汇报项目验收技术汇报3333编号土质类型统一分类法湿化率编号土质类型统一分类法湿化率1-1黏质土CL1.27361-10粉质土MLS2.23291-2黏质土CL2.05351-11粉质土ML3.00801-3黏质土CL1.77481-12粉质土ML1.75351-4黏质土CL0.69761-13粉质土MLS1.53101-5黏质土CL0.98001-6黏质土CLS2.91542-1砂质土SW0.96211-7黏质土CL1.88942-2砂质土SF0.41451-8黏质土CL1.15362-3砂质土SW1.20682-4砂质土SW1.36961-9粉质土MLS1.43972-5砂质土SW0.3324水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究n n提出了路基水提出了路基水提出了路基水提出了路基水稳稳性能的性能的性能的性能的评评价价价价标标准准准准项目验收技术汇报项目验收技术汇报3434路基水稳性能STEP1STEP1：敏感性分析：敏感性分析：敏感性分析：敏感性分析路基回弹模量路面疲劳寿命STEP2STEP2：以疲劳寿命折减确：以疲劳寿命折减确：以疲劳寿命折减确：以疲劳寿命折减确定水稳评价标准定水稳评价标准定水稳评价标准定水稳评价标准路基路基路基路基水水水水稳稳性性性性等等等等级级I IIIIIIIIIII疲疲疲疲劳劳寿命折寿命折寿命折寿命折减率减率减率减率/%/%507575研究成果-8疲劳寿命折减率出现的概率疲劳寿命折减率出现的概率统计划档统计划档统计划档统计划档水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-8项目验收技术汇报项目验收技术汇报3535 水稳定性等级水稳定性等级交通等级交通等级IIIIIIEH-1-0.165-0.165-0.331-0.135-0.135-0.260-0.145-0.145-0.287-0.115-0.115-0.222-0.135-0.135-0.273-0.125-0.125-0.247-0.097-0.097-0.210-0.106-0.106-0.210-0.2103535水泥混凝土路面路基模量调整系数水泥混凝土路面路基模量调整系数水泥混凝土路面路基模量调整系数水泥混凝土路面路基模量调整系数F Fs s标准标准标准标准在特定的工程条件下（平衡含水率在特定的工程条件下（平衡含水率在特定的工程条件下（平衡含水率在特定的工程条件下（平衡含水率w w），通过计算），通过计算），通过计算），通过计算F Fs s，可评价路基整体，可评价路基整体，可评价路基整体，可评价路基整体结构性能（模量的衰减对疲劳寿命的影响程度）结构性能（模量的衰减对疲劳寿命的影响程度）结构性能（模量的衰减对疲劳寿命的影响程度）结构性能（模量的衰减对疲劳寿命的影响程度）水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-8项目验收技术汇报项目验收技术汇报3636 S-Sopt /%交通等级交通等级01010202030EH-1 3.307 1.102 0.662EH-2 2.694 0.898 0.539H-1 1.938 0.646 0.388 H-2 3.522 1.174 0.704M-1 1.412 0.471 0.282M-2 1.243 0.414 0.249L-1 0.915 0.305 0.183L-2 0.756 0.252 0.1513636水泥混凝土路面路基湿化率水泥混凝土路面路基湿化率水泥混凝土路面路基湿化率水泥混凝土路面路基湿化率K Ks s标准标准标准标准针对不同的工程条件（针对不同的工程条件（针对不同的工程条件（针对不同的工程条件（ S-Sopt ），为保证疲劳寿命不因湿度的增大而过），为保证疲劳寿命不因湿度的增大而过），为保证疲劳寿命不因湿度的增大而过），为保证疲劳寿命不因湿度的增大而过分降低，填料应具备的水稳性能分降低，填料应具备的水稳性能分降低，填料应具备的水稳性能分降低，填料应具备的水稳性能材料选型材料选型材料选型材料选型水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-9n n 掌握了掌握了掌握了掌握了冻胀冻胀和融沉和融沉和融沉和融沉对对路面路面路面路面结结构构构构应应力的影响，确定力的影响，确定力的影响，确定力的影响，确定了路基最大允了路基最大允了路基最大允了路基最大允许冻胀许冻胀量和不均匀量和不均匀量和不均匀量和不均匀冻胀冻胀量量量量项目验收技术汇报项目验收技术汇报3737冻冻胀胀应应力力的的分分析析方方法法变形边界变形边界变形边界变形边界AA临界荷位临界荷位临界荷位临界荷位BB变形对弯拉应力的影响变形对弯拉应力的影响C C水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-9项目验收技术汇报项目验收技术汇报3838结构类型的影响（系数回归）结构类型的影响（系数回归）结构类型的影响（系数回归）结构类型的影响（系数回归）DD水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-9项目验收技术汇报项目验收技术汇报3939C C临界荷位临界荷位临界荷位临界荷位BB变形边界变形边界变形边界变形边界AA变形对弯拉应力的影响变形对弯拉应力的影响变形对弯拉应力的影响变形对弯拉应力的影响结构的影响结构的影响结构的影响结构的影响( (相对刚度半径相对刚度半径相对刚度半径相对刚度半径 r r ) )DD融融沉沉应应力力的的分分析析方方法法水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-9项目验收技术汇报项目验收技术汇报4040基基于于结结构构性性能能的的冻冻胀胀控控制制标标准准交通等交通等级结构构编号号不均匀不均匀冻胀(mm)总冻胀(mm)特重特重EH-110.753.4EH-28.140.5重重H-111.859.0H-29.045.1中中M-111.576.6M-213.489.3轻L-111.375.3L-213.489.6水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究研究成果-9项目验收技术汇报项目验收技术汇报4141基基于于路路面面平平整整度度的的控控制制标标准准平整度平整度: 3m直尺直尺一级公路一级公路 3mm二级公路及以下二级公路及以下 5 mm交通等交通等级结构构编号号不均匀不均匀冻胀(mm)总冻胀(mm)特重特重EH-1 4.0 20.0EH-2 4.0 20.0重重H-1 5.0 25.0H-2 5.0 25.0中中M-1 6.7 44.7M-2 6.7 44.7轻L-1 8.3 55.3L-2 8.3 55.3水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究主要创新n n从路基从路基从路基从路基- -路面相互作用机理、保路面相互作用机理、保路面相互作用机理、保路面相互作用机理、保证证路面路面路面路面结结构整体性构整体性构整体性构整体性能出能出能出能出发发，揭示了影响水泥混凝土路面性状的三大，揭示了影响水泥混凝土路面性状的三大，揭示了影响水泥混凝土路面性状的三大，揭示了影响水泥混凝土路面性状的三大路基性能，系路基性能，系路基性能，系路基性能，系统统建立了路基性能指建立了路基性能指建立了路基性能指建立了路基性能指标标体系体系体系体系n n基于水泥混凝土路面的路基基于水泥混凝土路面的路基基于水泥混凝土路面的路基基于水泥混凝土路面的路基应应力水平，制定了回力水平，制定了回力水平，制定了回力水平，制定了回弹弹模量模量模量模量试验试验方法，并通方法，并通方法，并通方法，并通过过本构开本构开本构开本构开发发和等效和等效和等效和等效计计算，算，算，算，提出了不同交通等提出了不同交通等提出了不同交通等提出了不同交通等级级的路基当量回的路基当量回的路基当量回的路基当量回弹弹模量建模量建模量建模量建议值议值，为设计应为设计应用提供了用提供了用提供了用提供了简简便的途径便的途径便的途径便的途径项目验收技术汇报项目验收技术汇报4242水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究水泥混凝土路面路基性能指标与参数研究主要创新n n 构建了广泛适用于各种含水率条件的永久构建了广泛适用于各种含水率条件的永久构建了广泛适用于各种含水率条件的永久构建了广泛适用于各种含水率条件的永久变变形形形形预预估模型，估模型，估模型，估模型，创创建了分条分建了分条分建了分条分建了分条分层总层总和法，首次揭示了水和法，首次揭示了水和法，首次揭示了水和法，首次揭示了水泥混凝土路面路基永久泥混凝土路面路基永久泥混凝土路面路基永久泥混凝土路面路基永久变变形的空形的空形的空形的空间间分布形分布形分布形分布形态态n n提出了路基水提出了路基水提出了路基水提出了路基水稳稳定性的双指定性的双指定性的双指定性的双指标评标评价法，模量价法，模量价法，模量价法，模量调调整整整整系数有效反映了路基系数有效反映了路基系数有效反映了路基系数有效反映了路基长长期性能中的模量状期性能中的模量状期性能中的模量状期性能中的模量状态态，湿，湿，湿，湿化率化率化率化率则为则为不同湿度条件下的填料不同湿度条件下的填料不同湿度条件下的填料不同湿度条件下的填料选选型提供了可靠型提供了可靠型提供了可靠型提供了可靠的依据。的依据。的依据。的依据。n n建立了基于路面建立了基于路面建立了基于路面建立了基于路面结结构修正弯曲构修正弯曲构修正弯曲构修正弯曲刚刚度的度的度的度的冻胀应冻胀应力力力力计计算方法，并分算方法，并分算方法，并分算方法，并分别别以路面以路面以路面以路面冻胀冻胀开裂、路面平整度开裂、路面平整度开裂、路面平整度开裂、路面平整度为为控制控制控制控制标标准，确定了路基最大允准，确定了路基最大允准，确定了路基最大允准，确定了路基最大允许冻胀许冻胀量和不均匀量和不均匀量和不均匀量和不均匀冻胀冻胀量量量量项目验收技术汇报项目验收技术汇报4343项目验收技术汇报凌建明凌建明凌建明凌建明2011.9.162011.9.16