宁通公路路面性能评价

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇宁通公路路面性能评价范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要： 由于宁通公路运营时间较长，故路面存在着较多的破坏因素。本文详细评价了宁通公路的路面性能，为宁通公路的修补工作提供了可鉴的基础。

关键词： 宁通公路； 水泥混凝土路面； 路面评价； 弯沉； 裂缝

中图分类号： U416 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）06-0046-01

1工程概况

宁通公路是江苏省苏中腹地东西向的一条交通大动脉，于1986年建成。近年来，随着江苏经济的快速发展，交通量剧增，汽车载重日益重型化，对路面结构的破坏日渐加重，有大量的旧水泥混凝土路面不能满足使用要求。1996年该路段的实测绝对交通量就已经达到9 338辆/昼夜，经过十几年的使用，该路面出现了板块脱空、断板、角隅断裂、错台等不同程度的病害，已不能满足当时的交通运输要求。刚性路面损坏后，常用的维修办法是将板体粉碎后重建。这不仅工程量和耗资巨大，而且大量的建筑垃圾难以安置，过长的建养周期会严重影响交通。与之相比，在水泥混凝土路面上加铺沥青面层是非常有前途的旧水泥混凝土路面性能恢复方案，它可以以较少的时间，在最大限度利用旧路面结构能力的情况下使水泥混凝土路面的性能全面升级。

2水泥混凝土路面评价

旧路改造最关键的问题应该是对原有路面使用状态的评价，对路面损坏的原因进行深层次分析。根据国内外对旧水泥混凝土路面加铺改造的经验，防治反射裂缝的结构层，无论是加筋的还是应力消散类的(例如改性油毡、玻璃纤维格栅、土工布、粘结间断层以及SMA结构等)，都是针对或者说更有效于水平向位移，而各种措施对于竖向位移都显得无能为力。而竖向位移的弯沉值到底控制为多大，才能达到既解决问题又经济可行，是旧路评价的重点。工程中竖向位移由旧水泥混凝土板块的实测弯沉值控制，对板块进行逐板地毯式测量调查，对每块板进行把关控制进行修补。

2.1弯沉评价。通过实测路面的路表回弹弯沉值，可反映路面结构的整体强度和剩余寿命。路面结构的剩余寿命是指路面在达到预定的损坏状况之前还能承受的行车荷载作用次数，它能预测现有路面的承载能力和分析路面出现损坏的原因，为加铺层结构设计提供设计参数和依据。为了统一和正确地测量路面的承载能力，提供确定路面状况和承载能力的第二章工程概况依据，根据《公路路基路面现场测试规程》(JTJ 059O95)和国内外所采用的方法，弯沉检测采用静态弯沉仪(贝克曼梁弯沉仪)和后轴为100kN的标准黄河车(一侧双轮荷载为50±1kN；轮胎充气压力为0.7±0.05MPa；单轮传压面当量圆直径为21.30±0.5cm)进行测量，从而根据路面的顶面弯沉值，评定路面结构的整体承载能力。该路段的计算弯沉值按下式计算：

a1=[(T1+T2)πD2P1/4T1Q]*a（1）

其中T1为测试车前后轴距单位m； T2为加劲小梁距后轴距离单位m；D为承载板直径单位m； Q为测试车后轴重单位N；P1为该级承载板压力单位Pa；a为总影响量单位0.01 mm；a1为该级压力下的分级影响量单位0.01 mm。

对k4+000～+400段旧混凝土路面进行了强度和病害的调查与分析,运用统静态弯沉仪进行旧路面强度的评价显示：该段路面右幅弯沉量较大，车轮外侧弯沉量较内侧大，为了保证路面结构下有足够强的地基支撑，建议在旧路面处治时，应加强对外侧补强。

2.2落锤式弯沉仪路面材料工作特性的评价。对原有板块进行逐板编号、登记；然后检测弯沉，落锤式弯沉仪的加载系统能较好地模拟行车荷载作用，且可进行多级加载；采用计算机自动采第二章工程概况13集数据，速度快、精度高，特别适合于大规模测试。在试验中，代表荷载的选择以模拟路面行驶的各种车辆荷载为原则，因为公路属于重交通路面，所以使用了接近于行驶车辆的荷载进行路面检测70 kN、80 kN荷载。量测时将几种有代表性的荷载施加于试验路面的同一位置，根据量测结果绘制路表最大弯沉值与施加荷载的关系图，如果弯沉与荷载成线性关系，表示路面材料工作特性是线弹性的，可用弹性层状体系理论来描述路面的应力、应变状态；否则，材料工作特性表现为非线性性，需要用材料非线性理论来描述路面受力状态。一般来说，随交通量增加，读数也会增加。不论路面结构破坏与否，最大弯沉值(W1)不断增加，但当路面结构损伤时，W2、W3…等值有异常情况出现。W2、W3值相对变小，造成这一现象的原因是路表车辙、裂缝破坏了路面结构整体性，减小了荷载的发散或传递能力。这些异常现象的出现，是路面材料工作特性表现为非线性的开始。

2.3接缝、裂缝传荷能力评定。接缝、裂缝传荷能力是反映刚性路面结构整体性能的重要参数。接、裂缝是水泥混凝土路面结构的最薄弱环节，绝大多数破坏都发生在接、裂缝附近。因此，接、裂缝传荷的评定成为水泥混凝土路面结构状况评定的重点。利用落锤式弯沉仪测得接裂缝两边的弯沉盆，容易获得弯沉比传荷系数，该方法测试速度快、精度高。如果以应力比作传荷指标，则需建立接、裂缝处受力状况与接、裂缝传荷系数之间的关系：

σ/σ0=f（w1/w2，l） （2）

式中：σ/σ0为应力比传荷能力； w1/w2为接缝传荷系数； l为路面结构相对刚度半径。

2.4水泥混凝土路面板底脱空状况的评定。水泥混凝土路面在车辆荷载的重复作用下，发生形体变形。这种变形会影响到水泥混凝土路面基层，在同样的荷载作用下，由于水泥混凝土路面的板角、板边和板中受力情况不一致，必然引起基层的不均匀变形，致使混凝土板的局部范围不再与基层保持连续接触，即混凝土板下局部出现了脱空，在荷载作用下将产生过量的弯沉和拉应力。具体操作步骤如下：

1）对于待评定的水泥混凝土路面，进行外观状况的调查，脱空检测的重点是缝边唧泥、角隅断裂、错台处。

2）进行板中落锤式弯沉仪检定，利用结构刚度组成评定法，评定板中荷载下地基反应模量Ki。

3）按照接缝传荷能力评定办法，获取接缝传荷能力系数，进行缝边板角处的落锤式弯沉仪测定，获取板角弯沉。

4）根据板角弯沉、接缝传荷能力系数及面板厚度，查脱空评定诺谟图可得基础刚度参数Ec及接缝的传力杆系数，并计算出Ec/Ki，如果小于1，则说明路面板角下存在脱空。

5）根据地基反应模量、接缝传力杆系数及Ec/Ki，再查脱空评定诺谟图可初估路面缝边板角处地基的脱空尺寸。

3结语

通过采用落锤弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪对旧水泥混凝土路面的强度进行调查，旧水泥混凝土路面的强度进行了分析评价，因此对旧水泥混凝土路面剩余强度进行评价，落锤弯沉仪不失为一种简便快捷的新技术。但目前仪器还不可能取代人工对路面使用状况和病害成因进行准确地分析。采用落锤式弯沉仪对路面的承载能力进行了普查，现在看来是行之有效的措施，先后进行了两次大规模的人工路况调查，对分析老路的病害成因十分关键。也正是准确地找出病因后，才能采取相应的处理措施。这些处理措施，一方面体现在老路的处理上，另一方面体现在罩面工程的材料组成设计和结构组合设计上。

参考文献：

[1] 公路养护技术规范(JTJ1073-96）.北京.人民交通出版社，1996.

[2] 水泥混凝土路面修补技术（JTJ012-98）.人民交通出版社，1995.