考虑冲刷脱空的水泥路面接缝错台预估研究
发布时间：2019-09-26 08:43
【摘要】：针对目前水泥混凝土路面错台预估存在的不足,通过现场调查发现无论设置传力杆与否,错台量与脱空高度均存在良好的相关关系,并在试验室内修筑基层脱空的水泥路面结构,分析行车荷载与冲刷量的关系,试验表明:二灰稳定碎石基层和水泥稳定碎石基层的冲刷量均随着轴重的增加呈指数增大.最后建立两种不同基层类型的考虑冲刷脱空的水泥混凝土路面接缝错台预估模型,并通过柳南路对不设传力杆的二灰稳定碎石基层错台模型进行验证,结果表明模型具有很好的应用性.
【图文】：
控制脱空与错台效果显著．对脱空高度与错台量进行回归，得到公式如下：Ｆ＝０．５１１５Ｈ１．２１８８ｖ（５）图３无传力杆时平均脱空高度与平均错台量关系图４水泥稳定碎石基层设传力杆时平均脱空高度与平均错台量关系２错台量发展变化规律２．１建立任意轴载下冲刷脱空预估模型２．１．１分析轴载与冲刷量的关系为了在室内试验模拟脱空的路面结构行车荷载与冲刷量的关系，修筑水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层试验路面，面板几何尺寸为８０×７０×９ｃｍ，基层几何尺寸为１００×９０×２０ｃｍ，脱空位置设置在基层中部，且尺寸为１５×１５×５ｃｍ．用质量４ｋｇ的轮胎从高０．５ｍ处垂直下落到脱空处面板上加载，利用埋设在脱空处的ＣＹＢ１００型高精度压力传感器测得对应的动水压力，试验路面结构及传感器布置见图５，同时收集水样以及分离出固体颗粒，用精度为０．０００１ｇ的分析天平进行称量，得到对应的轴载与冲刷量间的关系（图６）．图５试验路面结构及传感器布置点分析图６可知：无论是二灰稳定碎石基层还是水泥稳定碎石基层，冲刷量均随着轴载的增加而不断增大，这是因为随着轴载的增加，脱空区域的水产生的动水压力也就增大，对基层的冲刷也就越严重．进一步分析可知，同等荷载水平下，二灰稳定碎石基层的冲刷量比水泥稳定碎石基层的冲刷量要大１０％～１２％，这与前述调研结果一致．对两者进行拟合，其回归公式如下：１６１第２期李晶晶，等：考虑冲刷脱空的水泥路面接缝错台预估研究
二灰稳定碎石基层：Ｖｃ＝０．９１２６ｅ０．０４１７Ｐ（６）水泥稳定碎石基层：Ｖｃ＝０．８２６７ｅ０．０４２６Ｐ（７）式中：Ｖｃ为冲刷量，ｇ；Ｐ为轴载，ｋＮ．图６轴载与冲刷量的关系２．１．２建立任意轴载下冲刷脱空模型根据冲刷总量相等原则，，可以推导达到同等冲刷量条件下，任意轴载所需要的作用次数与标准轴载冲刷次数的关系，即：ＶｃＮ＝ＶｅＮｅ（８）式中：Ｖｃ为任意轴载下的冲刷量，ｇ；Ｎ为任意轴载的冲刷次数；Ｖｅ为标准荷载下的冲刷量，ｇ；Ｎｅ为标准荷载的冲刷次数．由于Ｖｅ＝１００，可以得到：二灰稳定碎石基层：Ｎｅ＝０．９１２６×１０－２ｅ０．０４１７ＰＮ（９）水泥稳定碎石基层：Ｎｅ＝０．８２６７×１０－２ｅ０．０４２６ＰＮ（１０）将上式代入参考文献［７］中的冲刷脱空模型，即可得到不同荷载下的冲刷预估模型，见表１．表１不同荷载作用下的冲刷预估模型基层类型模型二灰稳定碎石ｌ０＝３１００００ｋｃ·ｋｄ·０．９１２６×１０－２ｅ０．０４１７ＰＮ·１λｌ＝ｌ０·３１＋３１００００ｋｃ·ｋｄ·０．９１２６×１０－２ｅ０．０４１７ＰＮ·１λ·ｌ０i崴辔榷ㄋ槭欤埃剑常保埃埃埃埃耄
本文编号：2542039
【图文】：
控制脱空与错台效果显著．对脱空高度与错台量进行回归，得到公式如下：Ｆ＝０．５１１５Ｈ１．２１８８ｖ（５）图３无传力杆时平均脱空高度与平均错台量关系图４水泥稳定碎石基层设传力杆时平均脱空高度与平均错台量关系２错台量发展变化规律２．１建立任意轴载下冲刷脱空预估模型２．１．１分析轴载与冲刷量的关系为了在室内试验模拟脱空的路面结构行车荷载与冲刷量的关系，修筑水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层试验路面，面板几何尺寸为８０×７０×９ｃｍ，基层几何尺寸为１００×９０×２０ｃｍ，脱空位置设置在基层中部，且尺寸为１５×１５×５ｃｍ．用质量４ｋｇ的轮胎从高０．５ｍ处垂直下落到脱空处面板上加载，利用埋设在脱空处的ＣＹＢ１００型高精度压力传感器测得对应的动水压力，试验路面结构及传感器布置见图５，同时收集水样以及分离出固体颗粒，用精度为０．０００１ｇ的分析天平进行称量，得到对应的轴载与冲刷量间的关系（图６）．图５试验路面结构及传感器布置点分析图６可知：无论是二灰稳定碎石基层还是水泥稳定碎石基层，冲刷量均随着轴载的增加而不断增大，这是因为随着轴载的增加，脱空区域的水产生的动水压力也就增大，对基层的冲刷也就越严重．进一步分析可知，同等荷载水平下，二灰稳定碎石基层的冲刷量比水泥稳定碎石基层的冲刷量要大１０％～１２％，这与前述调研结果一致．对两者进行拟合，其回归公式如下：１６１第２期李晶晶，等：考虑冲刷脱空的水泥路面接缝错台预估研究
二灰稳定碎石基层：Ｖｃ＝０．９１２６ｅ０．０４１７Ｐ（６）水泥稳定碎石基层：Ｖｃ＝０．８２６７ｅ０．０４２６Ｐ（７）式中：Ｖｃ为冲刷量，ｇ；Ｐ为轴载，ｋＮ．图６轴载与冲刷量的关系２．１．２建立任意轴载下冲刷脱空模型根据冲刷总量相等原则，，可以推导达到同等冲刷量条件下，任意轴载所需要的作用次数与标准轴载冲刷次数的关系，即：ＶｃＮ＝ＶｅＮｅ（８）式中：Ｖｃ为任意轴载下的冲刷量，ｇ；Ｎ为任意轴载的冲刷次数；Ｖｅ为标准荷载下的冲刷量，ｇ；Ｎｅ为标准荷载的冲刷次数．由于Ｖｅ＝１００，可以得到：二灰稳定碎石基层：Ｎｅ＝０．９１２６×１０－２ｅ０．０４１７ＰＮ（９）水泥稳定碎石基层：Ｎｅ＝０．８２６７×１０－２ｅ０．０４２６ＰＮ（１０）将上式代入参考文献［７］中的冲刷脱空模型，即可得到不同荷载下的冲刷预估模型，见表１．表１不同荷载作用下的冲刷预估模型基层类型模型二灰稳定碎石ｌ０＝３１００００ｋｃ·ｋｄ·０．９１２６×１０－２ｅ０．０４１７ＰＮ·１λｌ＝ｌ０·３１＋３１００００ｋｃ·ｋｄ·０．９１２６×１０－２ｅ０．０４１７ＰＮ·１λ·ｌ０i崴辔榷ㄋ槭欤埃剑常保埃埃埃埃耄
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