缓和曲线参数A,缓和曲线参数a表示什么意思

王志刚 赵永彬 蒋启翔

山东宇通路桥集团有限公司

摘 要:实度与水稠度统合的路基弯沉修正验收计算,在反映和揭示公路路基弯沉状态及演变规律上,较传统常规修正计算形式具有明显优势。本研究以与常规修正计算成效比较分析的形式,阐述和揭示了该弯沉修正验收计算方式以及技术效果,可供同类路基验收工程应用借鉴参考。

关键词:路基验收;弯沉检测;时节影响;水稠度;压实度;统合修正;应用探究;

公路路基施工质量检测及验收离不开弯沉检测技术,不同时节开展路基弯沉检测需要合理引入和考虑时节影响因素,才能合理控制、检测以及评定工程质量。路基弯沉验收的常规修正计算形式存在技术瑕疵显而易见,相比较而言,压实度与水稠度统合的路基弯沉修正验收计算,改进完善了路基弯沉验收的时节修正公式,较好地反映和揭示了路基弯沉的工程状态及演变规律。本研究即以3种修正计算方法的优劣性比较分析的形式,揭示压实度与水稠度统合分析的路基弯沉修正验收计算方式以及技术效果,以为工程应用提供参考。

1 路基弯沉验收时节修正述要

时下我国公路建设中多采用贝克曼梁法对路基弯沉进行测量,因为该方法明显具有简单、直观、快捷和利于现场操作等优点。沥青路面JTGD50-2006设计规范规定,路基设计弯沉值应大于或者等于弯沉实地测量代表值;须在道路第一个竣工后的不利时节测量道路弯沉值,并且要考虑季非不利时节的测量影响,给与必要的系数修正。

非不利时节与不利时节给路基弯沉带来的影响主要为水稠度的差异。道路路基水稠度在不利时节会一定程度变大。在非不利时节测量路基弯沉,客观上基本是对水稠度相对偏低的公路基进行测量,这时所测量的弯沉值通常都会一定程度有所偏大。客观上讲,时节路基弯沉修正实质是对路基弯沉验收的正确取值开展探究,以保证弯沉验收可以切实有效地反应和控制路基施工的质量。

路基弯沉设计值系预先确定的基于不利时节工况的路基弯沉与反弹模量,修正时通常宜优先考虑对路基反弹模量开展必要的时节修正,保证设计反弹模量值适用于非不利时节,再参考反弹模量与路基弯沉的关联关系,将路基设计弯沉值调整至适用于非不利时节,基于弯沉修正值标准开展路基弯沉验收。

沥青公路路面JTGD50-2006设计规范所推荐的路基弯沉设计值理论公式:

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公式中的EOD系为路基设计反弹模量(MPa);lOD系为路基弯沉设计值(0.01mm);μ系为路基泊松比,取为0.35;α0系为均匀体弯沉常数,取为0.712;P测量车轮胎接地压强(MPa);δ当量圆半径(mm)。

2 路基弯沉验收的常规修正计算形式

2.1 规范法路基验收弯沉修正计算

沥青公路路面JTGD50-2006设计规范中规定,路基建设完成后,宜在不利时节对各路段路基反弹模量的代表值给与实地测量,实地测量可以是载承板测量法,也可以是弯沉测量法。现场测量时机并非一定为不利时节,路基弯沉实测值也有可能是非不利时节,后者所测弯沉值有可能高于设计值。路基弯沉验收修正可参照地域工程经验或即存规范给与必要的影响系数不利时节修正。

本研究参考案例区域降水量及蒸发特点,以三个时节类别划分年度时程,即干燥时节、过渡时节以及不利时节。8~11月为干燥时节,3~6月为不利时节,其他为过渡时节。参考土质类型、路基干湿类型、测量层位及时节类别,对时节影响常数给与取值或修正。路基弯沉验收值按如下公式可以给与计算:

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公式中的ls系为路基弯沉设计值,通常取0.01mm;ly系为路基弯沉验收值,通常取0.01mm;k1系为时节影响常数,其数值参数具体见表1所示。

表1 路基面层弯沉测量时节常数修正表 下载原图

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参考表1的要求我们可以知道,可参考路基土质类型、干湿类型来确定相关时节影响常数。路基弯沉修正验收规范法系把路基验收设计弯沉修正到基于非不利时节的路基弯沉验收,将非不利时节路基弯沉实地测量值与路基弯沉验收值对比判断,从而达到检测和控制路基质量的技术目的。

2.2 水稠度法路基验收弯沉修正计算

路基反弹模量与路基弯沉间存在较大的关联性,二者可借助沥青公路路面JTGD50-2006设计规范所推荐的计算公式相互转换。路基弯沉水稠度时节修正公式:

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公式中的lb系为路基非不利时节弯沉,通常取0.01mm;l0系为非路基非不利时节弯沉,通常取0.01mm;wb系为路基非不利时节水稠度;w0系为非路基非不利时节水稠度;k1系为关系常数,取值为-1.68006。上述公式中的水稠度具体系指路基的水稠度均值。沥青公路路面JTGD50-2006设计规范中的路基水稠度均值计算式为:

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公式中的lb系为平均水稠度;wc系为平均土稠度;wP系为土的塑限;wL系为土的液限。公式(3)可以修正任何时段的路基验收弯沉标准。路基弯沉水稠度修正方法借助分析水稠度差异条件下路基反弹模量变动规律,借以对来自时节的影响给与必要的修正。水稠度方法可以针对不同的土质,在任何时段,对路基弯沉验收缘于时节的影响给与必要的修正。适用于降水所导致的路基水稠度重度影响区域。此方法没有考虑压实度给路基反弹模量所必然造成的影响,而只重视对反弹模量存在紧密影响的水稠度要素,是为该弯沉水稠度修正方法的一个技术局限。

3 压实度与水稠度统合路基弯沉修正验收计算及效果分析

3.1 压实度与水稠度统合路基弯沉修正验收计算

结合反弹模量、压实度与水稠度统合修正公式,参考沥青公路路面JTGD50-2006设计规范中推荐的路基反弹模量与路基弯沉的转换推算公式,可获得基于时节修正的路基弯沉压实度与水稠度统合修正公式,具体如公式(5)所示。

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公式中的lb系为路基非不利时节弯沉;l0系为非路基非不利时节弯沉,通常取0.01mm;P系为路基压实度(%);W0系为路基非不利时节水稠度(%);wb系为非路基非不利时节水稠度(%)。

在压实度与水稠度统合路基弯沉修正验收公式中,包涵了对路基弯沉有较大影响的两个要素,及压实度和水稠度。二者统合的路基弯沉修正验收公式,可以揭示压实度差异条件下,随水稠度演变的路基弯沉规律。

3.2 压实度与水稠度统合的路基弯沉修正验收计算效果分析

案例某高速公路的基础顶面的弯沉验收标准设计为212(0.01mm),基础顶面压实度设计为≥96%标准,其土基系数粘质土及中湿状态,土基反弹模量的设计推荐值为40MPa;路基弯沉测量于年中10月,对应路基水稠度均值12%,压实度测量值是98.0%,测量弯沉值是160(0.01mm),路基非不利时节水稠度均值15%。压实度与水稠度统合路基弯沉修正验收方法,参考上述参数,对此路基弯沉验收实施时节修正。案例路基检测弯沉修正值见表2具体所示。

表2 案例路基检测弯沉修正值 下载原图

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本次黏质土处在干燥状态,通过计算获得的稠度均值在1.68,>1.20。路基取干燥时节给与常数修正,得K值是1.30。表2的数据揭示,如果借助规范中推荐的时节常数修正路基弯沉修正验收,则这时的路基验收弯沉属于合格;而应用公式(3)和(5)的修正结果验收,则这时的路基验收弯沉就属于不合格。考虑地区土质和气候差异,规范所推荐的方法对常数的修正趋于保守,致使修正后的数值一定程度偏大。从验收修正弯沉值跟设计值的差值状态看,压实度与水稠度统合的修正成果较比水稠度的修正成果要相对更为严格。与设计标准值相比,借助公式(5)修正的路基弯沉验收值相差103(0.01mm),差异度达48.7%,较原路基弯沉验收设计值为212(0.01mm)相对降低很多。

案例路基压实度的验收实测值由98%改至97%,然后借助三种方法获得的路基弯沉修正后验收值成果见表3具体所示:

表3 路基检测弯沉修正值 下载原图

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本次黏质土处在干燥状态,通过计算获得的稠度均值在1.68,>1.20。路基取干燥时节给与常数修正,得K值是1.30。比对表2及表3的路基弯沉验收修正成果,路基压实度在97%或者98%,路基弯沉验收值借助公式(5)则随压实度的变动而演更,而借助公式(3)修正则数据一致。验收时如果路基弯沉值实地测量是110(0.01mm),当取值97%的路基压实度时,那么借助公式(5)修正的弯沉则不满足工程验收需要,而在98%压实度时,则借助公式(5)修正的弯沉值满足了工程验收需要。一般相对越高的路基压实度,路基反弹模量的变动量呈水稠度变动越大而越大。越高的压实度,其路基反弹模量也会相对越高,路基质量也就会对应相对越好。

案例揭示,规范法路基弯沉修正验收,路基质量的揭示和控制作用相对薄弱。借助水稠度修正法的路基弯沉修正验收,亦没有完全揭示出时节影响的路基弯沉质量状态,其修正效果亦相对有限。而压实度与水稠度统合的路基弯沉修正验收,改进完善了路基弯沉验收的时节修正公式,较好地反映和揭示了路基弯沉的工程状态及演变规律。比较而言,压实度与水稠度统合修正方法,可以更好的揭示、控制和标证路基铺筑和验收质量,该方法修正后的验收弯沉值对实际工程验收更具有参考和保证意义。

4 结语

本研究介绍了路基弯沉验收的时节修正概念,并以路基弯沉验收常规修正计算形式比较分析的形式,重点阐述介绍了压实度与水稠度统合路基弯沉修正验收计算形式及其应用效果。分析揭示,规范法路基验收弯沉修正计算,路基质量的揭示和控制作用相对薄弱;水稠度法路基验收弯沉修正计算,没有完全揭示出时节影响的路基弯沉质量状态,其修正效果亦相对有限;而压实度与水稠度统合修正方法,较好地反映了路基弯沉变动规律,借鉴应用该方法,可以更好的揭示、控制和标证路基铺筑和验收质量。

参考文献

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[4] 覃绮平.土基回弹模量影响因素及其相关关系研究.长安大学,2005.

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