5 结构组合的影响 长期以来,道路研究和设计人员一直试图通过控制路面的力学性质进而掌握使用性能的衰变规律,但有关的力学理论同路面的实际情况存在着较大差异,力学分析与使用性能间的关系是间接的,不确定的,纯粹的理论模式难以提供良好的分析工具,分析可知,参数(A、B)与路面行驶质量的变化过程是一一对应的,这就使人们对于行驶质量发展的定量认识成为可能。借助模型,我们可以对各种影响因素的不同作用进行具体分析。 5.1 基层类型的影响 在其它条件相同或相似的情况下,半刚性基层的于薄面层路面,体RQI值总是略高于碎砾石,但两种路面的差距不大,对现得尤为突出,采用相同初始弯沉,两者使用寿命差距约为1.7%。即使考虑到半刚性基层具有较强的抗变形能力(文中半刚性基层采用30,碎砾石基层采用45),两者的差距也仅为11%。但随着面层厚度的增加,二者差距加大,尤其在路面使用后期更为明显。半刚性基层由于掺加了水硬性材料,刚度和强度提高,改善了基层材料的无粘结性,提高了基层的水稳定性,可以提供较高的承载能力,良好的抗疲劳性能,路面结构在使用期间保持良好的整体性。因此,半刚性基层具有较高的行驶质量就不以为奇了,并且历时愈久愈能显示出承受繁重交通的能力。 5.2 面层厚度的影响 随着面层厚度的增加,参数A、 B均呈增强趋势,无论对于半刚性基层还是碎砾石基层,面层厚度对RQI的衰变过程都有较大影响,面层厚度较小,参数A、B值较小,曲线衰变曲率较大,道路的早期损坏严重,RQI衰变速率也较大;随着面层厚度的增大,参数A、B值较大,衰变曲线曲率变小,RQI衰变速率变缓,路面可以在较长时期内保持较高的服务水平;薄面层(面层厚度为4cm)与厚面层(面层厚度为12cm)的使用寿命差距达30%。薄面层板体性能差,路面的早期损坏严重,面层厚度的增加改善了路面的板体性能,提高了路面抗变形能力,减小了传递到下面结构层的应力;一定厚度的面层还是基层和土基正常工作的必要保证。总的来说,面层厚度的增加延缓早期损坏的发生和发展,进而有效地延长了道路的使用寿命。 5.3 结构强度的影响 结构强度状况对半刚性基层的路面影响较大,薄面层(面层厚度为4cm),结构强度状况良好(L=30)与结构强度较差(L=75)的路面使用寿命差距为24%。面层厚度的增大使其影响更为显著。同时,随着初始弯沉L的增大,两种基层类型路面间性能差异减小(对于面层厚度较大的路面结构,这种趋势更为明显),参数B值甚至会出现碎砾石基层大于半刚性基层的情况。结构强度的增加,提高了路面应力和变形性能,相同环境条件下,相同荷载所引起的破坏作用降低,路面能承受更大的累计轴载作用次数。 5.4 结构组合的影响 根据行驶质量模型,进一步分析不同结构组合对行驶质量的影响。不同结构组合路面性能表现为不同发展趋势,面层厚、结构强度高的路面行驶质量变化较为缓慢,薄面层低强度的路面行驶质量衰变速率较快;比较厚面层低强度和薄面层高强度路面可以发现:厚面层路面的早期性能较好而薄面层高强度路面的后期性能较好。表明有这样一条规律存在:面层厚度对早期行驶质量影响较大,而结构强度决定了使用后期行驶质量的发展状况。 5.5 功能曲线 根据方程进一步分析可以得到累计轴载作用次数(ESAL)、结构强度(L)和行驶质量指数(RQI)的关系曲线图。 6 结论 (1)将行驶质量的衰变过程与简单参数A、B联系起来,使人们对路面行驶质量的动态定量预测成为可能,为准确预测路面行驶质量发展趋势提供了强有力的理论依据。 (2)面层厚度对路面使用前期的行驶质量有较大影响;结构强度对路面使用后期的行驶质量影响较大。 (3)在行驶质量的衰减过程中,结构组合起着重要影响,不同的影响因素其作用又不尽相同,按其影响程度的差异可有以下排序:面层厚度>初始弯沉>基层类型。 上一页 [1] [2]
Tags:
|