路基路面检测技术与质量控制
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摘要
针对国内检测相对落后的状况，本文以河南洛三高速公路为依托，全面调查了路基路面的施工参数，结合试验段进行施工质量的变异性分析。通过对路基现场检测不同方法的对比分析，建立了设计动模量、贝克曼梁静弯沉、现场CBR、稠度和压实度与现场承载板模量的关系；通过室内试验，分析了稠度对室内承载板、室内CBR的影响，并建立了室内外模量间的关系；在此基础上，结合工程实际，对不同检测方法进行了评价，提出了较为合理的路基施工质量检测标准。通过典型半刚性基层材料的室内外试验，研究主要设计参数的室内试验值、野外养生值、现场取芯值及施工指标间的关系，建立了不同试验方法间的相关关系，运用时温换算法则，对现场芯样进行强度评定，并提出了路表弯沉检测标准的确定方法。
本文还分析了路面现行检测方法存在的问题，通过现场不同方法的对比检测，建立了激光平整度测试车、探地雷达测试系统、摩擦系数测试车和落锤式弯沉仪(FWD)等新型检测方法和规范测试方法间的相关关系，从而提出新型检测的质量控制标准。通过对丰富的FWD检测数据的分析，提出了全新的路面结构强度评定标准；借助EVERCALC反算程序，介绍了模量反算的一般规律，分析了仪器测量误差和输入参数对反算结果的影响，利用弯沉盆的几何特性对路面的整体强度进行评价，并建立了各结构层动模量与静模量间的相关关系。
Aiming at the relatively lagging test situation in China, in this paper it carries a full-scale research on the sub-grade and pavement construction parameters based on the Luo-San highway in He-Nan, and it analyses the variabilities of them. After contrasting and analyzing the main design parameters' test methods of laboratory and field outside, it sets up the correlativities between the field bearing plate modulus and other parameters such as design dynamic modulus, Benkleman bean static deflection, field CBR value, consistency and density. By means of laboratory experiment, it assays the influence of the consistency on laboratory bearing plate modulus and laboratory CBR values, and establishes the relationships between laboratory and field values. Combined with the project, a more logical sub-grade quality test standard is put forward.
By means of laboratory and field experimentation of typical semi-rigid base materials, the relationships among laboratory experimental values, field maintain values , field core values and construction criteria are put forward. And the relationships between different test methods are established. Using time-temperature conversion principle, it processes the intensity assessment of field cores, then offers the method of determining the test deflection of pavement surface.
In this paper, it also analyses the disadvantages of methods in present pavement specification. By means of parallel field test experimentation, and gives the correlativities between test methods of specification and new pattern test methods, such as Road Surface Profiler, Ground Penetrate Rada test system, friction test vehicle, Falling Weight Deflectometer. Based on these correlativities, their test and quality control standards are formed. Imposing on the abundant FWD test data, a newly pavement intensity assessment standard is come into being. Recurring to the program EVERCALC5.0, the common rules of backcalculation modulus are introduced, moreover, the influence of instrument measurement error and input parameters are construed. Utilizing the characteristics of deflection basin, so that it can assess the intensity of whole pavement structure. At last, the correlativities of dynamic and static modulus are established at each structure layer.
本文还分析了路面现行检测方法存在的问题，通过现场不同方法的对比检测，建立了激光平整度测试车、探地雷达测试系统、摩擦系数测试车和落锤式弯沉仪(FWD)等新型检测方法和规范测试方法间的相关关系，从而提出新型检测的质量控制标准。通过对丰富的FWD检测数据的分析，提出了全新的路面结构强度评定标准；借助EVERCALC反算程序，介绍了模量反算的一般规律，分析了仪器测量误差和输入参数对反算结果的影响，利用弯沉盆的几何特性对路面的整体强度进行评价，并建立了各结构层动模量与静模量间的相关关系。
Aiming at the relatively lagging test situation in China, in this paper it carries a full-scale research on the sub-grade and pavement construction parameters based on the Luo-San highway in He-Nan, and it analyses the variabilities of them. After contrasting and analyzing the main design parameters' test methods of laboratory and field outside, it sets up the correlativities between the field bearing plate modulus and other parameters such as design dynamic modulus, Benkleman bean static deflection, field CBR value, consistency and density. By means of laboratory experiment, it assays the influence of the consistency on laboratory bearing plate modulus and laboratory CBR values, and establishes the relationships between laboratory and field values. Combined with the project, a more logical sub-grade quality test standard is put forward.
By means of laboratory and field experimentation of typical semi-rigid base materials, the relationships among laboratory experimental values, field maintain values , field core values and construction criteria are put forward. And the relationships between different test methods are established. Using time-temperature conversion principle, it processes the intensity assessment of field cores, then offers the method of determining the test deflection of pavement surface.
In this paper, it also analyses the disadvantages of methods in present pavement specification. By means of parallel field test experimentation, and gives the correlativities between test methods of specification and new pattern test methods, such as Road Surface Profiler, Ground Penetrate Rada test system, friction test vehicle, Falling Weight Deflectometer. Based on these correlativities, their test and quality control standards are formed. Imposing on the abundant FWD test data, a newly pavement intensity assessment standard is come into being. Recurring to the program EVERCALC5.0, the common rules of backcalculation modulus are introduced, moreover, the influence of instrument measurement error and input parameters are construed. Utilizing the characteristics of deflection basin, so that it can assess the intensity of whole pavement structure. At last, the correlativities of dynamic and static modulus are established at each structure layer.
引文
1、姚祖康，路面(第三版)，人民交通出版社，1999
2、黄仰贤，路面分析与设计，人民交通出版社，1994
3、沙庆林，公路压实与压实标准，人民交通出版社，1998
4、沙庆林，高等级公路半刚性基层沥青路面，人民交通出版社，1998
5、河南省交通厅质监站、西安公路交通大学，长期性能研究总报告，2001．8
6、河南省交通厅质监站、西安公路交通大学，DYNATEST 8000 FWD应用研究，1999．8
7、河南省交通厅质监站、西安公路交通大学，DYANTEST激光路面平整度测试车应用研究鉴定文件，1999．8．
8、河南省交通厅质监站、西安公路交通大学，SAFEGATE摩擦系数测试车应用研究，1999．8
9、中华人民共和国行业标准，公路路基路面现场测试规程(JTJ059-95)人民交通出版社，1995
10、中华人民共和国行业标准，公路养护技术规范(J7J073—96)，人民交通出版社，1996
11、郝大力，路面性能的评价与研究，长安大学博士学位论文，2000．7
12、王新明，路面表面特性与汽车动载研究 西安公路交通大学硕士学位论文，2000年5月
13、马良等，西临高速公路路面检测与评价，陕西高等级公路，1995．4
14、张洪华，FWD与BB梁在半刚性路面上的弯沉对比试验研究，公路交通科技，1993．4
15、张洪华，应用FWD测定土基回弹模量的研究，中国公路学报，1994．1
16、106国道濮阳段路面检测与评价结果，河南交通科技，1997．2
17、陈柏年，CBR试验内在机理研究及影响因素的分析，交通标准化，2001．1
18、黄国章，关于道路工程施工质量“双控指标”应用的探讨，福建建设科技，1997．3
19、梁锡三，关于公路路基弯沉验收标准的探讨，中南公路工程，1994．3
20、商庆森，路基回弹弯沉检测标准探讨，华东公路，1997．5
21、赵明华，路基土回弹模量E0和野外承载比CBR研究，湖南大学学报，1993．5
22、张奎鸿，上海地区常用路堤材料CBR值研究，上海市政工程，1999．2
23、申爱琴，陕南陕北地区路基土参数的研究，西安公路交通大学学报．1996．4
24、陈晓光，新疆高等级公路半刚性基层土基强度等级划分，公路交通科技，1999．3
25、盛安连，新颖的路基压实度测定方法的研究，农业机械学报，2001．5
26、任文宏，用东风EQ140车代替黄河JN150车检测弯沉，中南汽车运输，2000．3
27、孙淑勤，中、日公路土质路基压实控制方法比较，国外公路，2000．2
28、刘朝晖，典型半刚性基层材料参数的研究，中南公路工程，1995．9
29、孙鹤，半刚性基层材料设计参数有关对应关系的分析，江苏交通工程，1997．2
30、黄晓明，半刚性基层沥青路面弯沉检测指标的研究，华东公路，1996．1
31、习应祥，几种常用半刚性基层材料路用性能试验研究及应用，长沙交通学院学报，1994．1
32、邢俊堂，水泥稳定砂砾无侧限抗压强度的影响因素分析，济南交通高等专科学铰学报，2000．3
33、刘希海，水泥稳定碎石道路基层的试验研究，中国市政工程，2000．2
34、张荣堂，水泥稳定碎石混合料在公路工程中的应用，中国市政工程，1996．2
35、商庆森，用芯样评定半刚性材料结构层强度的分析，国外公路，1999．4
36、王旭东，半刚性路面设计参数的施工变异性分析，公路交通科技，1994．1
37、周继业，沥青路面结构设计参数变异性分析，华东公路，1997．4
38、范建华，高等级公路沥青路面结构设计参数的统计分析研究，西安公路交通大学学报，1996．3
39、吕绍林，地质雷达检测道路结构的理论及应用分析，中南工业大学学报，2001．2
40、陈荣生，高等级公路沥青路面平整度研究，华东公路，1999．6
41、宋福春，高速公路路面抗滑性能分析，沈阳建筑工程学院学报，1998．2
42、孙立军，沥青路面施工平整度控制标准研究，华东公路，2001．2
43、徐升才，探地雷达在城市道路厚度检测中的研究与应用，华东交通大学学报，2000．4
44、王选仓，FWD和贝克曼梁在路面检测中的相关关系分析，河南交通科技，
2000．2
45、王旭东，动态弯沉盆几何特性分析，东南交通大学学报，1999．5
46、许志鸿，沥青混合料动态性能研究，同济大学学报，2001．8
47、王旭东，落锤式弯沉仪模量反算的可靠性研究，中国公路学报，1999．3
48、黄晓明，实测弯沉盆评价路面结构强度，岩土工程学报，1996．1
49、Thesis of Master of Science in Civil Engineering, Backcalculation of Pavement Layers Moduli Using 3D Nonlinear Explicit Finite Element Analysis, Morgantown, West Virginia, 1999
50、WSDOT, WSDOT PAVEMENT GUIDE(volume 3),February 1995
51、ASTM, Standard Test Method for Dynamic Modulus of Asphalt Mixtures, Designation: D 3497-79(1985)
52、Jyh-Dong Lin, Evaluating the Structural Strength of Flexible Pavements in Taiwan Using the Falling Weight Deflectometer, Transportation Research Record
53、Yung- Chien LEE, Dynamic Analysis-Based Approach To Determine Flexible Pavement Layer Moduli Using Deflection Basin Parameters, Transportation Research Record
2、黄仰贤，路面分析与设计，人民交通出版社，1994
3、沙庆林，公路压实与压实标准，人民交通出版社，1998
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31、习应祥，几种常用半刚性基层材料路用性能试验研究及应用，长沙交通学院学报，1994．1
32、邢俊堂，水泥稳定砂砾无侧限抗压强度的影响因素分析，济南交通高等专科学铰学报，2000．3
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41、宋福春，高速公路路面抗滑性能分析，沈阳建筑工程学院学报，1998．2
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2000．2
45、王旭东，动态弯沉盆几何特性分析，东南交通大学学报，1999．5
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50、WSDOT, WSDOT PAVEMENT GUIDE(volume 3),February 1995
51、ASTM, Standard Test Method for Dynamic Modulus of Asphalt Mixtures, Designation: D 3497-79(1985)
52、Jyh-Dong Lin, Evaluating the Structural Strength of Flexible Pavements in Taiwan Using the Falling Weight Deflectometer, Transportation Research Record
53、Yung- Chien LEE, Dynamic Analysis-Based Approach To Determine Flexible Pavement Layer Moduli Using Deflection Basin Parameters, Transportation Research Record