一种基于回弹模量的路基质量控制施工方法

摘要

本发明涉及固定建筑物中现场铺筑的凝结性铺面技术领域，具体是一种基于回弹模量的路基质量控制施工方法，其步骤为：a.确定路表设计弯沉值l_s；b.根据路表计算弯沉值＜路表设计弯沉值，通过计算得出路基顶面抗压回弹模量值E₀；c.根据E₀值，通过模量衰减法得到路基模量分层控制标准；d.数据处理；回弹模量是道路系统中一个重要的力学参数，在施工过程中能避免压实度可能无法真实反映路基整体强度的不利情况出现；本发明利用计算并通过直接控制路基的力学性能指标来控制路基质量。各分层控制指标是在计算的基础上获得，因而路基施工质量的回弹模量控制法更合理；同时，采用回弹模量来控制路基质量能使路基、路面部门在工程交接验收时衔接更为密切。

主权项

1.一种基于回弹模量的路基质量控制施工方法，其特征在于所述的路基质量控制施工方法先通过已知设计条件计算出各个分层的模量要求值，然后通过控制路基的力学性能指标来控制路基质量，具体步骤为：a.确定路表设计弯沉值l_s；b.根据路表计算弯沉值＜路表设计弯沉值，通过计算得出路基顶面抗压回弹模量值E₀；所述的路表计算弯沉值l_s计算方法为：$l_S=1000\frac{2\mathrm{P\delta }}{E_1}{\alpha }_{c}F,$其中：${\alpha }_c=f(\frac{h_1}{\delta },\frac{h_2}{\delta },...,\frac{h_{n-1}}{\delta },\frac{E_2}{E_1},\frac{E_3}{E_2},...,\frac{E_0}{E_{n-1}}),$式中：l_S为路表计算弯沉值，单位为：0.01mm；F为弯沉综合修正系数；p为标准车型的轮胎接地压强，单位为：MPa；δ为标准车型的轮胎当量圆半径，单位为：cm；α_c为理论弯沉系数，通过诺模图计算；E₀为路基顶面抗压回弹模量值，单位为：MPa；E₁，E₂，……，E_n-1为路面各层材料抗压回弹模量值，单位为：MPa；h₁，h₂，……，h_n-1为路面结构层厚度，单位为：cm；其中，路面材料回弹模量E_i可根据室内试验确定，路表实际弯沉值l_s是路面层厚度h_i、路面材料的回弹模量E_i和路基顶面抗压回弹模量值的复杂函数，实际弯沉值l_s需满足l_s<l_d的条件，按上述公式可计算出满足设计要求的路基顶面抗压回弹模量值，计算可采用试算法：先拟定某一E₀值从而求得F和α_c值，然后试算弯沉值l_s是否小于设计弯沉值l_d；若满足则E₀符合要求；反之则继续试算直至获得适合的E₀值，该计算可采用人工计算或电算程序进行；c.根据E₀值，通过模量衰减法得到路基模量分层控制标准；所述的模量衰减法为：路基设计时将轮载简化为当量圆均布荷载，根据圆形均布荷载应力衰减曲线，对路基顶部回弹模量进行沿深度方向同比例的衰减，并通过对圆形均布荷载下路基中竖向应力σ₁以及各分层回弹模量E_i的计算获得模量分层控制指标的具体值；路基回弹模量衰减分析时，应减去路面折算成路基的当量厚度，当量厚度为2.5～3m，即路基深度2.5m～3m以下位置处；所述的圆形均布荷载下路基中竖向应力σ₁的计算方法为：σ₁＝α·p，式中：p为均布荷载，单位为：kN；α为应力系数，计算点位于荷载作用处中心点下方时，R为应力圆面积的半径，单位为：m；Z为考虑路面的当量厚度换算以后的路基深度，单位为：m；各分层回弹模量计算方法为：E_i＝α·E₀，式中：α为应力系数，计算点位于荷载作用处中心点下方时，E_i为路基不同深度处的回弹模量，单位为：MPa；E₀为路基顶面抗压回弹模量值，单位为：MPa；d.数据处理；所述的数据处理为：按圆形均布荷载应力衰减曲线进行回弹模量的衰减计算，最终模量控制值中保证E₀₄不小于20MPa，计算得到E₀₁、E₀₂、E₀₃、E₀₄后即可控制施工并选择填料、填筑压实及基底处理，路基压实时根据回弹模量分层控制标准进行路基压实质量控制，保证路基各层满足各分层模量控制标准。