唐歡 王立志 王文倩
摘 要:為了便于有效預估車轍量,有效指導合理選擇瀝青路面的材料、考慮相關(guān)因素對于車轍的影響,特此對國內(nèi)現(xiàn)有瀝青路面的統(tǒng)計方法預估方程進行綜述。
關(guān)鍵詞:道路工程;瀝青路面;車轍預估方程
1 瀝青路面預估方法分類
瀝青路面層永久變形的預估方法大致分為統(tǒng)計法(經(jīng)驗法)、理論統(tǒng)計法(力學經(jīng)驗法)和理論法(力學法)。
1.1 統(tǒng)計法
統(tǒng)計法是以試驗路所得的觀測資料為基礎(chǔ),結(jié)合室內(nèi)試驗的預估經(jīng)驗公式的方法。然后再采用對數(shù)回歸法或冪函數(shù)回歸法為模型。
1.2 統(tǒng)計理論法
理論統(tǒng)計法是以彈性理論或粘彈性層狀體系理論為基礎(chǔ),通過求解路面的應力和位移關(guān)系,再結(jié)合室內(nèi)與室外相關(guān)試驗,統(tǒng)計出瀝青層的永久變形與路表彎沉、材料特性參數(shù)與荷載之間的關(guān)系式,從而預估結(jié)構(gòu)層車轍。
1.3 理論法
理論法是利用彈性理論或者是粘彈性理論為基礎(chǔ),利用瀝青路面混合料永久應力和應變關(guān)系,從而預估結(jié)構(gòu)層的車轍。
2 國內(nèi)瀝青路面統(tǒng)計法預估方程
2.1 黃曉明模型[1]
東南大學的黃曉明通過室內(nèi)環(huán)道試驗,對數(shù)據(jù)進行回歸分析,從而建立了車轍深度與瀝青厚度和加載次數(shù)的函數(shù)關(guān)系式,式(1):
該模型考慮了溫度、厚度、加載次數(shù)的影響,并且其影響體現(xiàn)在回歸參數(shù)中,因而對于不同地區(qū)、不同路段、不同道路、不同材料都需要進行相應回歸參數(shù)的確定,與黃曉明模型優(yōu)缺點相似,并且還考慮了試驗與現(xiàn)場加載間車轍深度修正系數(shù),而其修正需要考慮的因素需視具體情況而定,具有不確定性,因而可靠性尚不明確,還需進一步研究。
2.3 魯正蘭、孫立軍模型[3]
同濟大學的魯正蘭和孫立軍過大量的不同的溫度、不同的壓力、瀝青路面厚度不同的車轍試驗、瀝青路面的抗剪試驗以及瀝青路面的車轍試驗剪應力的計算,從而推倒適應我國半剛性基層瀝青路面的車轍預估模型,并采用最小二乘法確定了預估模型參數(shù):
該模型不僅考慮了溫度、厚度、加載次數(shù)的影響,而且引入了抗剪系數(shù),但是抗剪系數(shù)測試本身較為困難,同時剪應力的計算也較困難,因而對于其推廣造成了困難;但是經(jīng)魯正蘭相關(guān)研究表明車轍與抗剪強度有關(guān),而且與整個路面結(jié)構(gòu)承受的剪應力有關(guān),所以由必要對該模型進行的改進研究,以利于推廣使用。
3 結(jié)束語
(1)對于區(qū)域性項目級的車轍預估,可考慮采用黃曉明模型或者曹林濤、李立寒模型進行車轍預估。
(2)對于通用性網(wǎng)絡級或標定工作量過大、樣本欠缺時,可考慮采用魯正蘭、孫立軍模型。
(3)上述模型總體是建立于特定的試驗基礎(chǔ)之上,然而這些模型的可靠性卻完全取決于所作的假設、試驗模型與實際路面結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)擬合程度(即相應修正系數(shù)的準確性)以及某些特定試驗的精確度。即使對應的某些特定試驗所得回歸系數(shù)精度極高,并且修正系數(shù)與現(xiàn)實工作狀態(tài)接近,但僅適用于特定地理氣候環(huán)境的區(qū)域以及某些特定的路面結(jié)構(gòu),所以具有有較大局限性,對其推廣還需進行大量研究,標定出較為準確的通用參數(shù)或者特殊參數(shù)表,方可利于推廣使用。
參考文獻
[1]黃曉明,張曉冰.瀝青路面車轍形成規(guī)律環(huán)道試驗研究[J].東南大學學報(自然科學版),2000,30(5):96-101.
[2]曹林濤,李立寒,孫大權(quán).基于車轍試驗的瀝青層永久變形預估[J].建筑材料學報,2009,12(5):554-557.
[3]魯正蘭,孫立軍.瀝青路面車轍預估方法的研究[J].同濟大學學報自然科學版,2007,35(11):1476-1480.