基于BP神经网络的土基回弹模量反算

基于三层BP神经网络和层状弹性理论,由路表变形反算土基回弹模量。利用层状弹性计算程序构建了土基回弹模量与路表弯沉数据库,并输入BP神经网络进行训练,建立了基于BP神经网络的土基回弹模量反算模型。理论和实测路表弯沉反算结果表明,该方法具有良好的识别能力和泛化能力,是一种实用而有效的方法,为进一步快速、有效地评定土基的承载能力提供了依据。     

基于两点路表弯沉反算土基回弹模量的研究

基于层状弹性理论,利用远离承载板中心的两点路表变形响应反算土基回弹模量。根据半刚性基层沥青路面常用路面结构组合形式,构建土基回弹模量与两点路表弯沉值之间一一对应的数据库,建立回归模型。由理论弯沉盆和实测弯沉盆的预测结果表明,建立的土基回弹模量回归预测模型具有良好的精度和可靠性,为进一步快速、有效地评定土基的承载能力提供了依据。     

路基土回弹模量E0和野外承载比CBR研究

本文较详细地介绍了土基回弹模量Ｅ０和承载比ＣＢＲ的相互关系及野外测定方法，并对河南省信阳地区某试验路段进行了大量野外测定，通过相关分析，提出了该地区土基回弹模量与承载比之间的关系式，可作为今后该地区或其它土基类似地区路面设计的可靠依据，也可供其它有关设计及科研参考。     

AASHTO法中土基模量取值对沥青路面的影响

为了考虑一年中季节含水量(含水质量分数)变化对土基强度的影响,保证土基强度设计取值的可靠性,在美国AASHTO沥青路面设计方法中采用有效回弹模量作为土基强度设计值.通过分析不同土基设计强度取值对沥青路面设计弯沉值、路面结构设计厚度及所能承受的交通荷载的影响,提出用有效回弹模量代替最不利季节模量作为土基强度设计值.研究结果表明,考虑季节变化的有效回弹模量值作为土基强度的设计取值,能够保证路面的整体结构强度,降低成本,使设计取值更具有合理性.     

室内承载板法测定土基回弹模量的理论修正

土基回弹模量是路面结构设计中一个重要的参数,能否选用合乎实际的土基回弹模量直接关系到路面结构的安全性和经济性.由于野外承载板法费时、费力,且测点位置的选取以及测点多寡对回弹模量的影响,室内试验是一种不可缺少的方法.以弹性层状体系理论为基础,对室内承载板法测定土基回弹模量进行了理论修正,利用有限元程序求出修正系数,并通过实例工程进行验证.结果表明:室内承载板测定土基回弹模量应乘以0.95这个修正系数,从而为室内合理测定土基回弹模量值提供参考依据.     

路面模量反演的修正迭代法研究

为更好地评价路面结构的性能,应用落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer,FWD)的检测数据,通过预估模量的初值,建立弯沉值对模量的导数矩阵,不断修正初始模量值的方法,开发了路面模量反演的修正迭代法.该算法同其他算法相比具有收敛速度快、精度高、稳定性好的优点.     

土基模量随季节变化对沥青路面设计的影响

针对最不利季节土基强度值过低且不能真实反映不同季节土基强度变化的问题,引入等效回弹模量作为土基强度的设计值.根据东北地区粘性土、华北地区粘性土和西北地区黄土所测得土基回弹模量随季节的变化情况,得出不同地区的等效回弹模量值.通过对不同等级、不同轴载作用下沥青路面结构设计计算,分析了不同土基强度取值对路面结构层厚度的影响.结果表明:用等效回弹模量作为土基强度的设计值,土基设计强度提高了50%～60%,沥青路面结构层厚度平均减小10.4 cm.     

不同等效原则的基层顶面当量回弹模量算法

应用弹性层状理论，研究了不同等效方法对基层顶面当量回弹模量换算结果的影响。结果表明，以弯沉等效为指标的基层顶面当量回弹模量值不能很好地反映板下地基的受力特性，会导致板底应力计算结果偏小；而以板底拉应力等效为指标的基层顶面当量回弹模量值能较为真实地反映基层刚度和厚度变化对板底拉应力的影响。因此，对于水泥混凝土路面结构设计时建议采用基于拉应力等效的换算方法，而基于弯沉等效的换算方法则可用于基层(或垫层)弯沉的检测。     

落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉检测相关性研究

在相同测试条件下,对兴泰一级公路不同结构层进行了落锤式弯沉仪（FWD）与贝克曼梁（BB）的弯沉对比试验,两种方法的弯沉测定值之间具有良好的相关关系;为落锤式弯沉仪应用于在建公路工程的过程检验及已建公路工程养护决策提供依据。     

落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉检测方法相关性研究

为了扩大落锤式弯沉仪（FWD）的使用范围，充分利用现有设计体系的各项技术指标，需要研究FWD与贝克曼梁（BB）弯沉检测方法的相关性。国内外大量研究表明：在相同的测试条件下，FWD弯沉与BB弯沉有较好的线性相关关系。针对某高速公路沥青面层，通过比对试验，得到结论：将BB弯沉对应的每组FWD弯沉数据剔除特异点并取平均值之后，BB弯沉值与FWD弯沉值表现出良好的线性相关关系，其R2达到0.9766。     

公路工程湿陷性黄土地基评价方法

基于《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004),借鉴黄土地区已建或在建公路项目的经验,结合公路工程的特点,从湿陷系数的测定、构造物类别的划分、建筑场地湿陷类型和湿陷等级的判定等方面对公路工程中湿陷性黄土地基的评价方法进行了探讨。认为目前执行的国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》来源于工业与民用建筑行业经验,不能完全适用于公路工程建设的需要。建议:对填土高度大于10 m的重要构造物,当基底压力大于300 kPa时,宜按实际压力测定黄土湿陷系数;挖方路堑应结合工程的实际情况判断黄土的湿陷性;湿陷性土层计算深度可根据沉降计算中压缩层深度的确定方法而定。     

压实黄土路基中水分迁移的数值模拟

根据达西定律和质量守恒原理得到路基土中水分运动的基本方程，并以此方程作为黄土路基中水分迁移研究的理论基础。采用离心机法测定路基土的水分特征曲线，由土中水分再分布过程的原理，通过室内渗透试验得出路基土的导水参数；结合路基实测含水量来确定边界条件；应用有限元法对路基内的水分迁移规律进行数值模拟。结果表明，数值模拟结果与实测值吻合较好，能较准确地反映压实黄土路基土内的水分运动。     

黄土地区公路路基冲击压实试验

基于中国北方某湿陷性黄土路基工程,利用动力触探和面波法等方法对冲击压实工后的黄土路基进行对比检测。试验认为,冲击压实效果主要受路基填土含水量、起始压实度和颗粒组成等因素的影响;冲击压实能使路基整体强度得到均匀提高;可以用核子法、面波法、动力触探与标准贯入测试方法检测冲压质量。研究还表明,正确掌握试验与检测的时效性,有利于准确评价公路路基压实质量。     

拓宽路基下软土地基工后沉降预测

拓宽路基荷载作用下的软土地基工后沉降是导致高速公路改扩建工程相关病害的主要原因之一。为了准确掌握软土地基的固结沉降状态及工后沉降值,为差异沉降控制手段的设计和动态施工提供依据和指导,建立了考虑蠕变的软土地基沉降模型;基于高速公路改扩建工程现场沉降监测资料,运用3层BP神经网络方法反演了计算模型的计算参数,并在此基础上运用有限元软件对拓宽路基的工后沉降作出预测。研究结果表明,实测沉降值与有限元计算沉降值的曲线基本吻合。     

贝克曼梁法检测路基路面的回弹弯沉值及其结果分析

检测路基路面的回弹弯沉值，可以反映路基路面结构的密实性以及路基路面的综合承载能力，通过同设计标准相比较，以确认该公路工程的施工是否满足工程质量的要求。同时在旧路补强设计中，回弹弯沉值也是评价原路面结构的一个基本参数。     

干旱半干旱地区路基CBR值标准的修订

为了研究干旱半干旱地区路基CBR值的变化规律,确定CBR试验浸水时间标准,对内蒙古地区阿拉善盟粉土、锡林郭勒盟粘土Ⅰ、锡林郭勒盟粘土Ⅱ、鄂尔多斯市红粘土4种干旱半干旱地区典型土质浸水时间与试件含水量关系、CBR值与含水量的关系进行分析;通过对比室外最不利路基含水量观测值,对内蒙古地区4种典型土质CBR浸水时间及规范值进行修订。结果表明:4种典型土质随着浸水时间的增加,含水量呈指数增长趋势;除阿拉善盟粉土外,其余3种典型土质均需折减CBR规范值或减少浸水时间,以更好地模拟干旱半干旱地区路基实际工作状态。     

土工格室在加固沙漠高速公路路基中的应用

基于土工格室的特殊力学性能，利用其加固沙漠路基。采用Duncan—Chang双曲线模型、Biot固结理论对土工格室加固沙漠路基的机理进行理论研究，并铺筑了野外试验路对理论分析结果验证。结果表明，土工格室对提高沙基承载能力和抗剪能力效果非常明显，能达到减薄路面结构层的目的。     

新疆地区公路路基含水量年变化规律

针对路基含水量年变化规律的地区差异性问题,在新疆地区典型路段埋设湿度传感器,对路基含水量进行观测,分析路基含水量随时间变化规律。通过路基含水量观测试验,研究了新疆不同地区路基含水量年变化范围及原因,采用双峰值函数对路基含水量随时间变化关系进行了拟合,得出了新疆各地区路基含水量年变化规律。结果表明:东疆、北疆、南疆地区路基含水量变化范围分别为2.47%~5.25%、1.38%~4.90%、2.06%~3.98%;由于新疆地区年降雨量小,蒸发量大,导致路基含水量最大的季节不在雨季,东疆与北疆地区路基含水量较大的季节在春融季节的3月~5月,以及雨季过后蒸发量相对较小的8月~11月,南疆地区路基含水量最大的季节只出现在春融季节的4月~6月。     

车轮荷载下路基和基底竖向应力计算

为了验证特殊交通荷载(如超载)下特殊填料(如软岩、风化岩和人工材料)的承载力,在标准轮载(25 kN和0.7 MPa)前提下,考虑非标准轮载和路基填土重度的变化,分别计算了集中轮载和均布轮载作用下路基和基底内竖向附加应力和总应力:计算均布轮载下路基内应力时,考虑了路面材料和路基材料抗压模量差异引起的应力扩散角的存在;计算基底内应力时,将路基作为条形基础,对路基中心下基底内不同深度处的应力进行了计算。计算结果表明:标准均布轮载下产生的路基内附加应力较标准集中轮载要大,在路基深度大于3 m时两者趋于相等;轮载变化对路基内竖向附加应力的影响较大,其影响深度约为3 m;在路基填高大于5 m时,标准集中轮载与标准均布轮载作用下基底总应力趋于同一值;在路基填高大于1 m后,基底内某一深度处总应力与路基填高近似呈线性增长关系。