水泥混凝土路面脫空識別技術(shù)研究.pdf

1、水泥混凝土路面隨著時間的增長都易出現(xiàn)不同程度的病害，其中最為嚴重的就是板下基層的脫空。如果不及時治理，任由脫空區(qū)域逐漸增大，則必會導(dǎo)致面板的斷裂及錯臺，嚴重時可造成面板的破碎及沉降。因此，如何采用有效的方法對使用中的水泥混凝土路面進行檢測，判斷板下基礎(chǔ)存在脫空病害與否，并確定脫空面積的大小，成為了路面養(yǎng)護與維修工作的關(guān)鍵所在。 本文結(jié)合現(xiàn)有的路面無損檢測技術(shù)，基于FWD的工作原理，采用三維有限元法對水泥混凝土路面在FWD荷載作用

2、下的彎沉分布進行了計算分析。在建立有限元計算模型的過程中，分別采用了Winkler地基與彈性多層地基兩種不同的地基模型，使用剪切彈簧模擬接縫的傳荷能力。針對兩種不同的地基模型，調(diào)整計算模型中的相關(guān)物理力學(xué)參數(shù)，給出了不同的計算結(jié)果，并對計算結(jié)果進行了分析與比較。結(jié)論表明，不同的參數(shù)變化對彎沉均有不同程度的影響，其中影響較大的是脫空面積及接縫的傳荷能力。 在分析比較的基礎(chǔ)上，根據(jù)水泥混凝土路面在板角和縫邊分別存在脫空時路面彎沉盆的

3、特征，提出了以彎沉盆曲線上某兩點的彎沉值之差作為脫空評定的指標，并分析了不同參數(shù)對脫空評定指標的影響。在此基礎(chǔ)上，利用回歸分析得到了標準情況下脫空面積與彎沉差的相關(guān)關(guān)系式，而其它路面結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對此關(guān)系式的影響可以用相關(guān)的修正系數(shù)來反映。通過理論分析，并根據(jù)路面結(jié)構(gòu)參數(shù)以及實測的彎沉盆數(shù)據(jù)可以確定相應(yīng)的修正系數(shù)。從而能夠根據(jù)實測的彎沉差對脫空面積進行估算，并提出了相應(yīng)的脫空識別的方法與步驟。 通過對兩條實際水泥混凝土路面的現(xiàn)場

4、FWD檢測數(shù)據(jù)的分析，并利用本文提出的脫空識別方法對路面的脫空狀況進行了評定。研究結(jié)果表明，本文的評定結(jié)果與國際上常用的三點回歸脫空判定的結(jié)果在判定是否存在脫空上具有較好的一致性。通過將評定結(jié)果與鉆孔取芯的判定結(jié)果即路面的實際脫空狀況進行對比，發(fā)現(xiàn)兩者之間也基本相符。由此證明了本文所提出的脫空識別方法的有效性和實用性。與現(xiàn)有的水泥混凝土路面脫空識別方法相比較，本文所提出的方法不僅具有簡單易用的特點，而且能夠估算脫空面積的大小，對于指導(dǎo)路