水泥混凝土路面基層頂面當(dāng)量回彈模量的計(jì)算

1、水泥混凝土路面基層頂面當(dāng)量回彈模量的計(jì)算城諱道析與防琪2006年3月第2期水泥混凝土路面基層頂面當(dāng)量回彈模量的計(jì)算文暢平（邵陽學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，湖南邵陽422000）摘要:在94水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范中，基層頂面當(dāng)量回彈模量E是通過查圖確 定的,2002年的規(guī)范對(duì)此作了改進(jìn),但計(jì)算公式有6個(gè),計(jì)算過程更復(fù)雜煩瑣.為此，通過2002年規(guī)范提供的E計(jì) 算公式，計(jì)算了 1280+175+960個(gè)實(shí)例，根據(jù)基層的非線性特征，用最小二乘法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸，得到1個(gè) E非線性回歸方程.通過實(shí)例計(jì)算驗(yàn)證，得到的這個(gè)E非線性回歸方程完全能夠滿足水泥混凝土路面基層頂面 當(dāng)量回彈模量的計(jì)算要求.關(guān)鍵詞:水泥混凝

2、土路面;道路基層;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);當(dāng)量回彈模量;非線性回歸方程;歸一化中圈分類號(hào):U416.o2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100977l6（2006）020016 O3O前言1994年水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范通過土基和基層材料的回彈模量，查圖確定新建路面基層頂面當(dāng)量回彈模量E，盡管方法簡單，但很不方便.2002年的規(guī)范對(duì)此作了改進(jìn),但計(jì)算公式有6個(gè)23,計(jì)算過程仍略嫌煩瑣.目前,在公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)中，較多地采用水泥穩(wěn)定碎石,二灰土碎石等半剛性基層，或?yàn)r青類柔性基層以及級(jí)配碎（礫）石等粒料墊層，因而為水泥混凝土路面基層頂面當(dāng)量回彈模量的分析計(jì)算縮小了范圍.半剛性基層材料，瀝青類柔性基層材料具

3、有非線性特征，其頂面當(dāng)量回彈模量同樣具有非線性特征.這種非線性特征可以用以下類似規(guī)范E計(jì)算 式的回歸公式形式來描述.E,=ah氣EfE;E(1)式中:E基層頂面當(dāng)量回彈模量E,Ez,E.分別為基層，墊層，土基的回彈模量h,hz分別為基層，墊層的厚度a,b,f,d,，嚴(yán)回歸系數(shù)本文通過把規(guī)范口提供的新建公路的基層頂 面當(dāng)量回彈模量6個(gè)計(jì)算公式，計(jì)算了 1280+175 +960個(gè)實(shí)例，用最小二乘法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回 歸,分別得到一個(gè)半剛性基層,不設(shè)墊層的半剛性基 層,瀝青類柔性基層的回歸方程.通過實(shí)例計(jì)算驗(yàn) 證,結(jié)果令人滿意，完全能夠滿足水泥混凝土路面設(shè) 收稿日期:20050420作者簡介:文暢平

4、(1965 )，男，湖南邵陽人，高級(jí)工程師.副院長，從 事路基路面教學(xué)和科研工作計(jì)的工程要求,從而將6個(gè)計(jì)算公式歸化為一個(gè)計(jì) 算公式，使計(jì)算過程大為簡化.1E與h,Ei的回歸方程在研究中，試圖將所有基層E的計(jì)算公式歸化 為一個(gè)計(jì)算式，但計(jì)算實(shí)例檢驗(yàn)誤差較大，有極少數(shù) 誤差超出10%.為了提高回歸精度,將基層按半剛 性基層,不設(shè)墊層的半剛性基層,瀝青類柔性基層, 分別進(jìn)行回歸分析計(jì)算，從而得到E與h,E的回 歸方程.1.1設(shè)置墊層的半剛性基層E與hhE的回歸方程1.1.1基層材料及計(jì)算參數(shù)取值基層材料采用水泥穩(wěn)定碎石,二灰土碎石等半剛性基層，回彈模量El=10001900MPa，厚度h一 142

5、0cm.回歸計(jì)算中,E,h都取4個(gè)等級(jí)，即 1000,1300,1600,1900(MPa)14,16,18,20(cm).1.1.2墊層材料及計(jì)算參數(shù)取值墊層材料采用級(jí)配碎(礫)石等粒料墊層，回彈模量 E2=100400MPa，厚度 h21420cm 回歸計(jì)算中,E2,h都取4個(gè)等級(jí)，即100,200,300,400(MPa);14,16,18,20(cm).1.1.3 土基計(jì)算參數(shù)取值土基回彈模量E.=2060MPa.回歸計(jì)算中，取 20,30,4O,50,60(MPa)5 個(gè)等級(jí).1.1.4回歸方程將上述計(jì)算參數(shù)進(jìn)行組合，得到1280個(gè)計(jì)算實(shí)例.將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸，得到回歸系數(shù)如表1所示

6、.于是得到回歸方程：2006年3月第2期由i諱道析5筋殃17E, 4.2353磅.鈾.中，取 30,40,50(MPa)3 個(gè)等級(jí). (2)(4)回歸方程：裹1半剛性基層計(jì)算參數(shù)及回歸計(jì)算結(jié)果裹 計(jì)算參數(shù)回歸系數(shù)E】hiE2h2E0a=4.2353100014100142O6=0.5675R 一 0.993l300162OO1630f 一 0.1634F=35464160018300l840d=0.2780F(0.01.5,1274)=3.819002O4002O5OP 一 0.155960,=0.57411.2不設(shè)墊層的半剛性基層E與人,EI的回歸方程1.2.1基層計(jì)算參數(shù)E1 取 5 個(gè)等

7、級(jí)，即 700,1000,1300,1600,1900MPa;h1 取 7 個(gè)等級(jí) l0,12,14,16,18,20,22cm.1.2.2 土基回彈模量取 20,30,40,50,60MPa5 個(gè)等級(jí).1.2.3回歸方程將上述計(jì)算參數(shù)進(jìn)行組合，得到175個(gè)計(jì)算實(shí)例,將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸.得到回歸系數(shù)如表2所示.裹2不設(shè)墊層的半剛性基層計(jì)算參數(shù)及回歸計(jì)算結(jié)果裹計(jì)算參數(shù)回歸系數(shù)E1NEI】口 =4.17087000.102Ob=0.780310000.123Of=0.3307R 一 0.99813000.1440d 一 0.6729F=2395116OO0.165OF(0.01,3,171)=3.

8、919000.186o0.200.22于是得到回歸方程；E,=4.1708 研的.E?-6729(3)1.2瀝青類柔性基層E與人,El的回歸方程基層采用瀝青碎石或?yàn)r青混凝土基層材料，回彈模量E1;600l400MPa.厚度h410cm.回歸計(jì)算中.E,取5個(gè)等級(jí).即600,800, 1000,1200,1400(MPa);hl 取 4 個(gè)等級(jí) 4,6,8,10 (cm).底基層材料及計(jì)算參數(shù)取值：底基層材料采用水泥穩(wěn)定碎石,二灰土碎石等，回彈模量E 一 10001900(MPa),厚度hz 一 1420(cm).回歸計(jì)算中.E,h2都取4個(gè)等級(jí),即1000,1300,l600,1900(MPa

9、);14,16,18,20(cm).土基計(jì)算參數(shù)取值；土基回彈模量E. 3050MPa.回歸計(jì)算將上述計(jì)算參數(shù)進(jìn)行組合，得到960個(gè)計(jì)算實(shí)例,將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸.得到回歸系數(shù)如表3所 示.裹3柔性基層計(jì)算參數(shù)及回歸計(jì)算結(jié)果裹 計(jì)算參數(shù)回歸系數(shù)ElhiEzh2Eo 口 =5.82366o041000143O6=0.1925R 一 0.994800613001640c 一 0.5878F=29653100081600185Od=0.1253F(0.01,5,954)=3.04120010190020=0.24271400,0.6324于是得到回歸方程：E 一 5.8236 磚磅盯.日.(4)2回歸

10、結(jié)果分析及實(shí)例驗(yàn)證2.1E的精度范圍規(guī)范l_2中E,的精度范圍體現(xiàn)在的計(jì)算中.一 0.0775-o.0770.湖人(.-o.oss.(從上式可以得到，當(dāng)E的誤差在19,6,29,6, 3,49,6,5時(shí).的誤差分別為0.002,0.004, 0.006,0.008,0.010.因此,E的誤差控制在4以 內(nèi)時(shí)，完全能夠滿足公路水泥混凝土路面工程的設(shè) 計(jì)要求.2.2回歸結(jié)果分析.回歸方程式(2),(3),(4)的相關(guān)系數(shù)R分 別為0.993,0.998,0.994.經(jīng)顯著性檢驗(yàn),分別得到 F=35464F(0.01,5,1274) 3.03;F 一 23951 F(0.01,3.171)=3.9;

11、F 29653F(0.01,5, 954)=3.04.說明回歸特別顯著.(2)將上述1280+175+960個(gè)計(jì)算實(shí)例進(jìn)行 殘差檢驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果符合精度要求.2.3實(shí)例驗(yàn)證計(jì)算hi,Ei不在上述組合中的部分實(shí)例.按回 歸方程式(2),(3),(4)以及規(guī)范計(jì)算公式r2分別進(jìn) 行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)用回歸方程式 (2),(3),(4)計(jì)算的結(jié)果誤差范圍在29,6以內(nèi).只有 極少數(shù)超出39,6，且不超過5.證明用回歸方程式 計(jì)算水泥混凝土路面基層頂面當(dāng)量回彈模量能夠滿 足工程設(shè)計(jì)要求，這樣就將一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過程大 大簡化了.城席道析5防琪2006年3月第2期袖閥式劈裂注漿和動(dòng)力固結(jié)法路基補(bǔ)強(qiáng)處

12、理 李家杰，鄭義(深圳市西倫土木結(jié)構(gòu)有限公司，廣東深圳518034)摘要:結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)道路下雨污水管槽回填密實(shí)度不滿足設(shè)計(jì)要求而導(dǎo)致的路 面開裂，采取袖閥式劈裂注漿法和動(dòng)力固結(jié)法進(jìn)行加固，并分析影響加固效果的原因以及總結(jié)值得吸取的經(jīng)驗(yàn) 教訓(xùn)l.關(guān)鍵詞:城市道路;路基加固;管槽回填;袖閥式劈裂注漿;動(dòng)力固結(jié)法;深圳市中圉分類號(hào):TU472文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10097716(2oo6)02 OO18031概況深圳市龍崗區(qū)七號(hào)路是龍崗中心城南北方向主干道，南起深惠路，北至龍平大道.紅線寬80m,雙向八車道，長約5.5km.該工程早在1993年已做設(shè)計(jì),施工期間有關(guān)部門提出修改該路橫斷面，中

13、間綠化帶由原來的2.0m加寬到13.5m.而縱斷面及管線設(shè)計(jì)，由于已經(jīng)施工，未做修改.因此，原來設(shè)于非機(jī)動(dòng)車道下的雨，污水管便改在了機(jī)動(dòng)車道下.在施工期間,主車道混凝土板澆筑完后,不到二個(gè)月時(shí)間就出現(xiàn)了裂縫，裂縫主要分布在東西兩側(cè)機(jī)動(dòng)車道最外緣兩塊板上.2裂縫成因(1)該段路基大部分處于挖方段.板縫出現(xiàn)部位下面是管槽回填土，裂縫出現(xiàn)的原因應(yīng)與管槽回填沉降有關(guān).參見圖1.收稿日期:20060112作者簡介:李家杰(1971 ).男,遼寧岫巖人,工程師.從事道橋設(shè)計(jì).圖1遭路橫斷面從圖1可知,污水管覆土約5.5m,雨水管覆土約3.5m.道路西側(cè)管溝開挖后，路面的第四塊板完全處于回填區(qū)內(nèi)，而第三塊板

14、則為半填半挖.第 四塊板上的裂縫較不規(guī)則，井位處出現(xiàn)較多,范圍約 45012i長.第三塊板裂縫出現(xiàn)在板中，沿縱向產(chǎn)生， 較有規(guī)則，主要在兩處出現(xiàn),長度各2512i.道路東 側(cè)由于未埋設(shè)雨水管，第三塊板未發(fā)現(xiàn)裂縫,第四塊 板裂縫與西側(cè)基本一致，但裂縫較少.從裂縫產(chǎn)生 的部位和形狀，基本可以判斷,原因是管槽回填土沉 降所致.從現(xiàn)場(chǎng)的探槽也證明以上分析是正確的.I4IIII4 Illl.IIIie IIII I IIIf IIII -1 - J IIIf III -14. 川？IIIIIIII一I一IIII一IIII一I一IIII1.-14J| iiiii iiiiii.iiii.i 川 iiiiiiiii一iiiiiiiiiiiii一i一i川 I川 I li 川J川J一f13結(jié)語從水泥混凝土路面基層的非線性特性出發(fā)，利用規(guī)范2的E計(jì)算公式,通過回歸分析計(jì)算， 分別得到了水泥混凝土路面半剛性基層，不設(shè)墊層 的半剛性基層以及瀝青類柔性基層的頂面當(dāng)量回彈 模量的歸一化計(jì)算式.將回歸方程式，規(guī)范計(jì)算公 式分別對(duì)實(shí)例進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果比對(duì)后表明，回歸 方程式的計(jì)算精度能夠滿足水泥混凝土路面設(shè)計(jì)的 要求，這樣就將規(guī)范中的6個(gè)計(jì)算式簡化為一個(gè)計(jì) 算式,從而大大簡化了計(jì)算過程