城市道路改造半剛性基層性能實(shí)測(cè)與分析★

鄭銘涵 周烜烜 周 婕

(1.鯤鵬建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310003； 2.杭州同帆物業(yè)管理有限公司，浙江 杭州 310003)

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城市道路改造半剛性基層性能實(shí)測(cè)與分析★

鄭銘涵1周烜烜2周 婕2

(1.鯤鵬建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310003； 2.杭州同帆物業(yè)管理有限公司，浙江 杭州 310003)

以杭州市某典型道路試驗(yàn)路段為例，通過現(xiàn)狀調(diào)研、現(xiàn)場測(cè)試、數(shù)值分析等手段，分析了典型城市道路病害發(fā)生的主要原因，有利于提出針對(duì)性的解決策略和措施。

城市道路，半剛性基層，應(yīng)變傳感器，土壓力

0 引言

對(duì)既有道路的修繕，往往采用快速維修的非常規(guī)方法，以減少對(duì)交通的影響。比如，在半剛性基層的瀝青路面維修中，半剛性基層在碾壓完成后，即攤鋪瀝青面層，待面層碾壓后，即開放交通；在柔性基層的瀝青路面維修中，由于大粒徑瀝青級(jí)配碎石基層可以連續(xù)施工，即可在施工完成后開放交通。

在城市道路的快速維修中，通常以彎沉值作為道路性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，但由于單一指標(biāo)的局限性，這往往會(huì)導(dǎo)致決策的不科學(xué)性。往往會(huì)擴(kuò)大城市道路的維修范圍，增加不必要的資金投入，甚至可能會(huì)破壞既有道路的整體性。對(duì)不同的路面結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)路面的損壞程度、基層的松散程度、基層的材料類型、運(yùn)營荷載特點(diǎn)等方面，綜合評(píng)估其承載能力或使用壽命。而且對(duì)于采用柔性基層路面的彎沉，以及基層的彎拉應(yīng)變，應(yīng)根據(jù)不同道路等級(jí)及使用要求，而采用不同的指標(biāo)，這需要進(jìn)行現(xiàn)場的監(jiān)測(cè)確定。為解決此類問題，本研究選擇了杭州市某典型道路試驗(yàn)路段，通過現(xiàn)狀調(diào)研、現(xiàn)場測(cè)試、數(shù)值分析等手段，剖析典型城市道路病害發(fā)生的主要原因，有利于提出針對(duì)性的解決策略和措施。

1 半剛性基層試驗(yàn)路段現(xiàn)場監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)方法：本研究中基層彎拉應(yīng)力采用VWS型振弦式應(yīng)變計(jì)進(jìn)行測(cè)量，車輛荷載傳遞至底基層或土基頂?shù)膲簯?yīng)力采用VWE型振弦式土壓力計(jì)進(jìn)行測(cè)量。試驗(yàn)道路的水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層于2016年9月18日晚施工，9月19日早晨6點(diǎn)通車?，F(xiàn)場埋設(shè)4個(gè)應(yīng)變傳感器，2個(gè)土壓力盒。傳感器剖面布置如圖1所示。主要監(jiān)測(cè)半剛性基層底彎拉應(yīng)變和傳遞至土基表面壓應(yīng)力，以分析這兩個(gè)指標(biāo)的變化規(guī)律?，F(xiàn)場埋設(shè)傳感器如圖2所示。

2 半剛性基層試驗(yàn)路段現(xiàn)場監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

通車以來共監(jiān)測(cè)14次，監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖3～圖6所示，圖中給出了不同日期加載后和卸載后，半剛性基層底彎拉應(yīng)變和傳遞至土基表面壓應(yīng)力的變化情況，由監(jiān)測(cè)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析，可以得出如下結(jié)論：

1)土壓力隨著齡期的增長逐漸減小，說明水泥穩(wěn)定碎石的整體性能在增強(qiáng)。

2)從9月19日～10月22日，相同的車輛軸載作用下，總應(yīng)變基本呈下降趨勢(shì)，說明在前7天，水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度逐漸增長，導(dǎo)致應(yīng)變逐步降低。

3)在10月3日，點(diǎn)2和點(diǎn)3的彎拉應(yīng)變?cè)黾虞^多，一定程度上說明由于該路段存在重載車輛的作用，導(dǎo)致半剛性基層材料發(fā)生了破壞。

4)10月3日以后彎拉應(yīng)變有所增長，但增幅不大，殘余應(yīng)變減小，且離散性變小。

5)土壓力盒給出的變化的規(guī)律與彎拉應(yīng)變基本相同。說明水泥穩(wěn)定半剛性基層性能趨于穩(wěn)定。

3 結(jié)語

本研究選擇了杭州市某典型道路試驗(yàn)路段，通過現(xiàn)狀調(diào)研、現(xiàn)場測(cè)試、數(shù)值分析等手段，剖析典型城市道路病害發(fā)生的主要原因，并有針對(duì)性地提出解決策略和措施。通過對(duì)半剛性基層路面試驗(yàn)段的監(jiān)測(cè)分析，可以看出，土壓力隨著齡期的增長而逐漸減小，說明水泥穩(wěn)定碎石的整體性能在逐步增強(qiáng)。前7天，在相同的車輛軸載作用下，總應(yīng)變基本呈下降趨勢(shì)，說明水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度逐漸增長，應(yīng)變逐步降低。在半剛性基層強(qiáng)度增長的過程中，由于重載車輛的通行，會(huì)導(dǎo)致半剛性基層材料發(fā)生破壞。一周以后，半剛性基層彎拉應(yīng)變有所增長，但增幅不大，殘余應(yīng)變減小，且離散性變小；同時(shí)土壓力盒給出的變化的規(guī)律與彎拉應(yīng)變基本相同，進(jìn)一步說明水泥穩(wěn)定半剛性基層性能趨于穩(wěn)定。

[1] CJJ 169—2012,城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] CJJ 37—2012,城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] JTG D50—2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 黃仰賢.路面設(shè)計(jì)理論與方法[M].北京：人民交通出版社,2006.

[5] 張慧敏,顧啟英.大容量快速公交系統(tǒng)(BRT)路面結(jié)構(gòu)組合方案研究[J].城市道橋與防洪,2008(7):6-9.

[6] 陳鋒鋒.連續(xù)配筋混凝土與瀝青混凝土復(fù)合式路面工作機(jī)理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D].南京：東南大學(xué)博士學(xué)位論文,2006.

Semi-rigid base performance measurement and analysis of city road transformation★

Zheng Minghan1Zhou Xuanxuan2Zhou Jie2

(1.KunpengConstructionGroupCo.,Ltd,Hangzhou310003,China;2.HangzhouTongfanPropertyManagementCo.,Ltd,Hangzhou310003,China)

Taking the typical road testing section in Hangzhou city as an example, through status investigation, in-situ testing and numerical analysis, the paper analyzes typical city road diseases causes, which will be good for putting forward corresponding solving strategies and measures.

city road, semi-rigid base, strain sensor, soil pressur

1009-6825(2017)13-0135-02

2017-02-21★：浙江省建設(shè)科技科研項(xiàng)目(2012049)

鄭銘涵(1985- )，女，工程師； 周烜烜(1985- )，男，助理工程師； 周 婕(1982- )，女,經(jīng)濟(jì)師

U412.37

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