行车荷载对路基路面影响分析

路基、路面的服务对象是汽车,其主要功能是保证车辆平稳、安全、快速地通行。造成路基、路面结构损伤的主要原因是汽车荷载。所以,为保证路基、路面达到预定的功能,具有良好的结构性能,应对行驶中汽车进行系统分析,包括汽车轴载与轮载的大小与特性;在设计期限内,车辆通行量逐年变化的规律以及汽车轴型的分布;汽车的动态与静态荷载特性比较等。     

加筋护坡路堤沉降特性及其控制指标研究

为充分利用部分工程性质不良的土体作为路基填料,常采用加筋护坡措施来保障路堤稳定性,但加筋处理与填料差异性使得路堤沉降分布规律变得复杂,通过建立加筋护坡路堤数值模型,分析路面荷载作用下路堤顶面沉降分布形式,提出采用改进的双曲线函数对其拟合,并得到对应的拟合函数参数。基于路面结构有限元模型,分析不同差异沉降作用下路面结构附加应力。根据路面结构承载能力给出相应的差异沉降控制标准,并通过工程实例对此进行说明。研究结果表明:在差异沉降作用下,加筋护坡路堤的路面结构呈上部受压、下部受拉的受力特征,且最大附加应力发生在加筋范围内;路面结构附加应力与最大差异沉降量、双曲线函数拟合参数a/b之间均呈显著线性关系,a/b能够反映沉降分布曲线的几何弯曲程度;以a/b作为该类路堤形式的差异沉降控制指标,辅以控制最大差异沉降量。     

高速公路拓宽差异沉降对路面结构的影响

为减少扩建高速公路拼接段的差异沉降,采用有限元ANSYS程序,研究了高速公路拓宽工程中新旧路基差异沉降对路面结构的力学影响.通过对路面应力进行计算,分析了拓宽沥青路面在使用期内不同阶段承受附加应力的力学特点与破坏方式,并预测了纵向开裂的出现位置.结果表明:早期开裂中,沥青混凝土面层和基层顶面产生较大拉应力,裂缝产生位置随着最大拉应力偏离新旧路基连接面而靠近旧路中心线方向;后期开裂中,最大拉应力和纵向开裂位置出现在新旧路基衔接处附近,且在靠近旧路一侧;当最大差异沉降超过1.5cm,沥青路面基层产生的附加应力大于其容许拉应力0.21MPa时,路面便会产生开裂现象.     

基于路面破坏响应的差异沉降控制标准

针对高速公路路基差异沉降引起的路面破坏问题,经过路面结构力学响应分析,建立差异沉降控制标准,对路基施工质量进行控制,防止路面开裂。通过对路面结构有限元模型施加初始位移边界条件,模拟差异沉降对路面结构的影响;对不同差异沉降作用下路面结构附加应力进行分析,综合考虑路面材料抗弯拉强度与结构层抗疲劳破坏性能,提出了基于路面破坏响应的差异沉降控制标准。结果表明:只考虑路面材料抗弯拉强度时,以变坡率0.23%作为沉降控制标准;考虑结构层抗疲劳破坏性能时,以变坡率0.58%作为差异控制标准,综合考虑二者共同影响时,以变坡率0.37%作为差异控制标准,相应的路基横向与纵向沉降控制值分别为4.5 cm和7.5 cm。     

高速公路路基差异沉降标准

为了合理确定高速公路路基差异沉降控制标准,应用有限元方法计算不同路基差异沉降下路面结构附加应力,并将计算结果与路面结构层材料极限抗拉强度对比,提出了基于防止路面破坏的路基容许差异沉降变化率计算式;基于水力水文学方法建立了公路路表集中排水模型,提出了基于路表排水的容许差异沉降变化率计算式;基于差异沉降对行车舒适性的影响,分析了人体对车辆垂直振动响应的敏感性,建立了国际平整度指数IRI与路基差异沉降的关系;综合以上因素,提出了高速公路路基差异沉降控制标准;最后以某高速公路为例应用本方法进行了计算.结果表明:仅考虑差异沉降对行车舒适性的影响时,以差异沉降变化率0.1％作为沉降控制标准;考虑路面结构破坏和排水时,应根据公路具体设计参数计算确定差异沉降变化率,这能更客观准确地表征路基差异沉降标准.     

浅谈公路路桥过渡段的问题及解决方法

随着公路建设的不断发展,高等级公路的安全性、舒适性和可靠性成为越来越重要。由此,对路面的平顺程度引起人们的高度重视。尤其是在桥梁引道处,由于桥台与路基的刚度差异性以及路基沉降的原因,极易产生沉降差,导致路面不平顺,出现桥头跳车现象,引起车辆行驶的舒适与安全问题。     

基于改进压缩模量法的公路路基沉降计算方法研究

地基土固结和交通荷载长期作用使路基累积变形,进而对路面结构产生破坏,因此,分析和控制路基沉降是公路工程领域的热点问题。将不同车辆荷载在不同深度下产生的应力分析与已有沉降计算公式相结合,给出了一种改进压缩模量法,以分析不同交通荷载对路基产生的影响,并通过实例验证了该方法的有效性。     

考虑水平摩阻效应的交通荷载下路面沉降分析

为分析计算高速公路水泥混凝土路面承载结构在交通荷载作用下的沉降,将路面结构视为黏弹性地基梁.在Kelvin地基梁模型的基础上,考虑路面结构与路基土界面摩阻效应的影响,进而分析交通荷载下黏弹性地基有限长梁的瞬态问题,通过三角级数展开法和Laplace-Fourier积分变换以及逆变换得到黏弹性地基梁在半正弦波荷载作用下的位移解析解.并研究分析了路基路面摩阻效应、荷载移动速度、路面结构刚度、路基竖向反力系数、路基阻尼等因素对路面沉降的影响.分析结果表明:路面沉降随车辆移动速度的增大而减小,随路基黏滞阻力系数及路基刚度的增大而减小,随路面结构刚度及结构层高度的增大而减小,与此同时增大路面结构刚度还可减小路面的波动.     

浅谈路基施工中需注意事项及防治措施

路基是公路的基础结构,承受着自路面向下传递的各种行车荷载及路面自重的作用。路基是公路的重要组成部分。它既是路线的主体,又是路面的基础。路基质量的好坏,关系到整个公路的质量及汽车的正常行驶。因此,随着公路等级的提高,对路基的作用越来越重视,要求也越来越高。     

高速公路拓宽路基病害机理及防治

为了分析高速公路拓宽路基病害机理,以京石高速公路拓宽为工程背景,在FLAC环境下利用Fish函数方法建立了高速公路路基拓宽的数值分析模型,研究了地基沉降对拓宽路基内竖向应力、水平应力和剪切应力的影响,结果表明:在路基拓宽中路基顶部拼接处首先出现拉应力,随着地基沉降的发展,路基顶部拼接处的拉应力区不断发展,并引起路基和路面出现纵向开裂;由于拓宽路基填筑高度不同,路基竖向附加应力分布不均,从而使得路基横向出现不均匀沉降;剪应力主要集中在拓宽路基中部,对拓宽路基病害贡献不大.最后提出了拓宽路基病害防治措施.     

公路软基过渡段车辆振动特性影响因素

为了分析沉降变形后路面结构对车辆行驶振动特性的影响作用,采用两自由度1/4车辆模型及随机激励与离散型激励相结合的路面模型建立车辆路面耦合系统,以车身垂向振动加速度为指标,分析了路面变形模式、车辆参数、车辆行驶速度、行驶方向等因素对车辆行驶振动响应量的影响规律。研究结果表明:绝对沉降量相同时,不同路面变形模式下车辆垂向振动加速度相差为32.2%~84.6%,车身垂向振动加速度对大于80km/h的车速变化较为敏感,路面破坏变形模式与车辆行驶速度是影响车辆振动特性的主要因素,制定基于车辆振动特性的沉降控制标准时,应针对不同沉降变形模式与不同车速分别制定相应的控制标准。     

路基拓宽不均匀沉降观测与分析

路基不均匀沉降是造成路面结构破坏的重要原因;路基拓宽工程中,新老路基变形的不协调可能造成路面不均匀沉降;通过不均匀沉降监测实例说明了观测方法,以及由监测数据揭示了新老路基沉降发展特点,对于其他路基拓宽工程具有某些方面的指导意义。     

拓宽道路工后差异沉降控制标准

为了防止道路拓宽工程中过大的差异沉降引起路面纵向裂缝和路基失稳,以河南安新(安阳-新乡)拓宽道路工程为实体依托工程,采用有限元方法,从路面结构对差异沉降的力学响应、平整度对差异沉降指标的要求、行车荷载对差异沉降指标的要求等方面,研究拓宽道路工后差异沉降控制标准,并对差异沉降进行了分级.结果表明:以路面结构的力学响应考虑差异沉降控制指标较好,并以4 cm作为差异沉降控制标准的低限,以9 cm 作为差异沉降控制标准的高限.     

拓宽路基不同沉降形态下沥青路面结构仿真

通过有限元仿真（ANSYS）,首先分析了不同高度路堤顶部沉降形态（选取填土高度分别为1.6和5.0m这2种实际工程）,然后计算出基于路基沉降形态的沥青路面受力情况,并与常用简化沉降形态下的情况进行对比.结果表明：a.实际沉降形态下低路堤顶部呈现＂勺＂形沉降,其路面结构除了在拼接处顶面（＂勺＂形曲线凸部）承受附加拉应力外,其新建路面部分的基层底部（＂勺＂形曲线凹部）存在较大反弯拉应力,底基层可能先于面层开裂;b.高路堤主要受面层顶面拼接处拉应力控制,其反弯拉应力不明显.简化沉降形态不能准确反映路面结构的破坏层和破坏点.     

冻土融沉对路面结构力学响应的影响

为研究冻土融沉规律及其对沥青路面结构的影响,结合青藏高原地区实测温度数据,运用数值模拟技术研究多年冻土地区路基温度场变化特性,分析特定温度场条件下冻土路基融沉规律,再以该融沉曲线为路面结构的位移边界,计算了路面结构的融沉附加应力,并与无融沉时的结构响应进行了比较。研究结果表明:冻土路基从表面逐渐向内融化,当外界温度较低时,路基土内部还存在冻土核,当外界温度足够高时,则路基土内部可能全部融化;当融深较大时,固结沉降较大,反之则较小;冻土路基融沉变形曲线近似于抛物线形状,回归建立了路基融沉变形公式,而在此位移边界条件下,路面结构产生附加应力,会对结构产生不利影响。     

公路路基施工技术分析

路基是公路线形的主体，是路面的基础，它与路面共同承担汽车荷栽的作用。路面的基础，路基质量的好坏，关系到整个公路的质量及汽车的正常行驶。因此，随着公路等级的提高，对路基的作用越来越重视，要求也越来越高，竣工后的路基必须具有足够的整体稳定性，足够的强度，足够的水温稳定性。     

路基沉降的影响因素及对策研究

路基作为路面基础的带状构造物,是保证路面安全、稳定的关键,需要控制路基在短时间内不发生较大面积的沉降和不均匀沉降。路基与我们的国民生活息息相关,是道路工程当中的重点检测对象,具有巨大的经济和社会价值。通过加强对路基沉降的控制可以减少不均匀沉降和工后沉降的发生。本文主要研究了路基沉降的影响因素以及相关的对策。     

泡沫轻质土用于软基路基拓宽时应力应变分析

为研究泡沫轻质土用作软基上路基拓宽填料时的应力应变规律,对不同填筑高度(3 m,5 m,8 m,10 m,15 m)和拓宽宽度(4.5 m,5.75 m,8.25 m,9.5 m,12 m)的路基拓宽情况运用有限元软件进行了模拟分析;以唐津高速扩建工程试验段为依托工程,分析试验结果,结合理论分析得到结论:(1)固定填高5 m,在轻质土浇筑完成时,拓宽路基基底沉降分布较均匀。随拓宽宽度增大,从距路中心15 m处开始,沉降曲线曲率明显变大,最大沉降值由3.80 cm逐渐增加到8.61 cm;拓宽路基基底附加应力随拓宽宽度的增加而增大,基底应力分布较均匀,基本为中部小、两侧大。但拓宽4.5 m和5.75 m时附加应力变化起伏较大,拓宽8.25 m,9.5 m和12 m时较平滑;当包边土及路面结构填筑完成后,地表各处沉降值显著增长,最大值达15.88 cm。各拓宽宽度下,沉降最大值明显右移,内侧基底应力明显小于外侧应力,出现右侧偏心现象。(2)固定拓宽宽度8.25m,在轻质土浇筑完成时,各处沉降值随填高增高而增加。但新旧路基基底沉降差值不大,均不足3 cm;拓宽路基基底附加应力随填筑高度增加而增大,呈两侧应力大,中部小而均匀的形式分布。在填高3 m和5 m时,路基基底内角点与右侧应力差均在15 k Pa左右,出现显著的左侧偏心现象;当包边土及路面结构填筑完成后,沉降值与沉降差随填高增大而增加,填高为15 m时,最大沉降量超过20.36 cm,沉降差达10 cm;路基基底左侧应力明显小于右侧应力,右侧偏心现象明显。但填高为15 m时,应力集中在55.5 k Pa左右,偏心现象不明显。     

沥青路面的使用的影响因素及评价标准研究

路基路面沉降与路面使用性能是紧密相关的。对路基路面沉降的研究最终归结为沉降对路面使用性能的影响。本文分析了路基路面沉降对路面性能的影响,对沥青路面使用性能的其他影响因素进行了调研,并分析了沥青路面使用性能的评价标准。全文是笔者长期工作经验基础上的理论理解与升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。     

浅谈软基路堤的设计与施工

从路桥工程调查分析可知,在软土地基路段,尤其是在桥梁引道处,由于桥台与路基的刚度差异性以及路基沉降等原因,极易产生沉降差,导致路面不平顺,出现桥头跳车现象,引起车辆行驶的舒适与安全问题.本文从对路桥过渡段的设计与施工方面着重进行了研究.