路基回弹模量对路面结构力学性能影响的数值分析

回弹法检测混凝土强度的应用及影响因素分析摘要：混凝土质量的重要指标是混凝土强度，回弹法是无损检测混凝土强度的常用方法之一，具有简便、灵活、快速、经济等特点。

本文就通过分析回弹法检测混凝土强度的影响因素，阐述了检测混凝土强度中使用方法、操作技能与提高精度的措施，对回弹法现场检测混凝土强度有一定借鉴作用。

关键词：混凝土强度；检测；回弹法；影响因素Abstract: the concrete quality is an important indicator of the strength of concrete, the rebound method is nondestructive testing the strength of concrete of the commonly used methodOne, it is a simple, flexible, rapid, economy etc. Characteristics. This paper through the analysis of the strength of concrete rebound method) for influence Element, expounds the concrete strength test used method, operation skills and improve the precision of the measures, with the rebound method the field detection the strength of concrete have certain reference.Keywords: the strength of concrete; Detection; The rebound method; Influence factors混凝土是当前乃至将来很长一段时间常用的建筑材料，应用越来越广泛，且有良好的发展前景。

摘要沥青路面凭借其优越性能，被广泛的应用于道路工程中。

但是由于施工现场的施工工艺、压实度、含水率等多种因素作用下，路基回弹模量均匀性得不到有效的保证，加之车辆荷载的反复作用，路基回弹模量的不均匀就会更加显著，严重影响了路面结构的正常使用。

鉴于此，论文以黄石高速改扩建藁城至石家庄段K284+240-K284+260填方路基为工程背景，通过室内试验和现场测试的方法，研究路基回弹模量不均匀分布规律；利用有限元软件建立路基回弹模量不均匀特性下的三维有限元模型，研究路基回弹模量变化对沥青路面结构动力响应的影响规律。

论文的主要工作包括：(1)分析路基填料回弹模量影响因素，建立动、静回弹模量的关系式。

在确定试验路段的路基填料基本物性指标基础上，进行承载板试验和动三轴试验。

研究含水率、压实度、围压、偏应力与回弹模量的影响规律，并建立动、静回弹模量的关系式。

(2)利用现场测试的加州承载比CBR，研究路基模量不均匀分布特征。

在路基不均匀分布特性分析中，采用车道间数据一致性统计量值h和车道内数据一致性统计量值k对路基模量不均匀现象进行量化分析与评价。

(3)通过有限元软件Abaqus建立在路基回弹模量变化下的有限元模型。

在建模过程中，用余弦函数表示路基回弹模量波浪形分布状态，把不同工况下的回弹模量分布状态编写为目标子程序代入到有限元软件，从而建立考虑路基回弹模量变化的沥青路面三维有限元分析模型。

(4)分析行车移动荷载作用下路基回弹模量变化对沥青路面结构的影响规律。

研究路基回弹模量变化不同波长、波幅以及车速变化情况下沥青路面结构的动力响应变化规律，并根据研究结果提出不同设计速度下的沥青类路面的路基回弹模量不均匀控制标准建议值。

关键词：路基；回弹模量；沥青路面；动力响应AbstractBecause of its superior performance, asphalt pavement is widely used in road engineering. However, due to various factors such as the construction process, compaction, and moisture content at the construction site, the uniformity of the modulus of the roadbed cannot be effectively guaranteed. In addition, the repeated effects of the vehicle load, the unevenness of the rebound modulus of the roadbed Will be more significant, seriously affecting the normal use of pavement structure.In view of this, the treatise uses the Huangshi Expressway to rebuild and expand the K284 + 240-K284 + 260 subgrade in the Gaocheng to Shijiazhuang section as the engineering background. Through the laboratory test and field test methods, the uneven distribution of the elastic modulus of the roadbed is studied. The three-dimensional finite element model of the subgrade rebound modulus is established based on the meta software, and the influence of the subgrade rebound modulus on the dynamic response of the asphalt pavement structure is studied. The main work of the thesis includes:(1) Analyze the influencing factors of the rebound modulus of the roadbed filler, and establish the relationship between the dynamic and static rebound modulus. On the basis of determining the basic physical properties of the roadbed filler in the test section, the bearing plate test and the dynamic triaxial test are performed. The influence of water content, compaction, confining pressure, deviator stress and spring modulus was studied, and the relationship between dynamic and static spring modulus was established.(2) The field load of California bearing ratio CBR was used to study the uneven distribution of roadbed modulus. In the analysis of the uneven distribution characteristics of the roadbed, the data consistency statistic value h between lanes and the data consistency statistic value k in the lane are used to quantitatively analyze and evaluate the unevenness of the roadbed modulus.(3) The finite element software Abaqus is used to establish the finite element model of the subgrade rebound modulus. In the modeling process, the cosine functionis used to represent the wavy distribution state of the subgrade rebound modulus. The distribution state of the spring modulus under different conditions is written as the target subroutine and substituted into the finite element software to establish the subgrade rebound mode. 3D finite element analysis model of asphalt pavement with varying volume.(4) The influence of the roadbed rebound modulus on the structure of asphalt pavement under moving load is analyzed. The dynamic response of asphalt pavement structure with different wavelengths, amplitudes and vehicle speed changes of subgrade rebound modulus is studied. Based on the research results, the standard recommended values for the control of uneven elastic modulus of asphalt subgrade at different design speeds are proposed.Keywords: subgrade, rebound modulus, asphalt road, dynamic response目 录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 路基土回弹模量影响因素现状分析 (2)1.2.2 路面结构动力响应现状分析 (5)1.2.3 路基回弹模量不均匀分布对路面性能现状分析 (6)1.3 论文主要研究内容及技术路线 (7)1.3.1 主要研究内容 (7)1.3.2 技术路线 (7)第二章路基填料的基本物理指标试验 (9)2.1 颗粒分析试验 (9)2.2 液塑限试验 (11)2.3 击实试验 (14)2.4 验证室内物性指标 (16)2.5 本章小结 (17)第三章路基填料动静回弹模量试验研究 (18)3.1 试验方法选取 (18)3.2 静态回弹模量试验 (18)3.3 动态回弹模量试验 (19)3.3.1 试验参数确定 (19)3.3.2 制备试样与采集数据 (20)3.4 静回弹模量试验结果分析 (24)3.4.1 静回弹模量与含水率的关系 (24)3.4.2 静回弹模量与压实度的关系 (25)3.4.3 室内静模量与现场静模量结果分析 (26)3.5 动回弹模量试验结果分析 (27)3.5.1 动回弹模量与含水率的关系 (27)3.5.2 动回弹模量与压实度的关系 (28)3.5.3 动回弹模量与应力的关系 (29)-I-3.6 建立路基动、静模量关系式 (31)3.7 本章小结 (33)第四章基于加州承载比CBR的路基回弹模量不均匀性研究 (34)4.1 基于加州承载比CBR的路基不均匀性现场调查 (34)4.2 模量的确定及不均匀性评价方法 (35)4.2.1 模量的确定 (35)4.2.2 横向不均匀评价方法 (35)4.2.3 纵向不均匀评价方法 (36)4.3 路基回弹模量不均匀性数据研究 (37)4.4 本章小结 (45)第五章沥青路面三维有限元模型建立 (47)5.1 选取路面结构参数 (47)5.2 动荷载波形选取与实现 (48)5.3 轮胎与路面荷载接触形式 (52)5.4 阻尼参数的选取 (53)5.5 模型尺寸及边界条件 (53)5.6 路基回弹模量不均匀分布的模拟 (55)5.7 有限元模型验证 (58)5.8 计算结果验证 (59)5.9 本章小结 (63)第六章路基回弹模量变化对沥青路面结构的动力响应研究 (65)6.1 路基回弹模量变化波长对沥青路面结构动力响应的影响 (65)6.1.1 波长变化对面层层底拉应变的影响 (65)6.1.2 波长变化对底基层拉应力的影响 (67)6.2 路基回弹模量变化波幅对沥青路面结构动力响应的影响 (68)6.2.1 波幅变化对面层层底拉应变的影响 (68)6.2.2 波幅变化对底基层拉应力的影响 (70)6.3 行车速度变化对沥青路面结构动力响应的影响 (72)6.4 路基回弹模量变化的控制措施 (77)6.5 本章小结 (79)第七章结论与展望 (81)7.1 结论 (81)-II-7.2 展望 (81)参考文献 (83)致谢 (87)个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 (88)-III-第一章绪论1.1 研究背景及意义国务院发布的《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》的数据显示，预计到2020年末，公路通车总里程达到500万公里，高速公路通车里程达到15万公里。

城市道路路面设计中的土基回弹模量值吴祖德(常州市市政工程设计研究院有限公司)内容提要在城市道路路面设计中，应综合诸多因素来确定设计的土基回弹模量值。

本文介绍土基回弹模量的确定方法，供设计人员参考。

关键词土基回弹模量城市道路0前言我国道路路面设计方法中，路基力学性能参数都是采用的土基回弹模量，它是我国路面设计中的重要力学参数，它的确定直接影响到其他参数的选择与结构设计的结果。

本文主要叙述对土基回弹模量的确定及其变化对沥青路面路基工作区的影响分析。

1设计土基回弹模量确定因素分析1.1首先是根据规范要求，不能低于要求的设计值1.1.1《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)表11.1.2《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)表1.1.3《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)1.2根据设计工程所在地区所处自然区划查表法估计土基回弹模量参考值如江苏省在自然区划W 1、W 1a,摘录列于表5中：经整理后见下表：表6江苏省不同干湿状态下的土基回弹模量值注：1） c 为土的平均稠度值；2）过湿状态的回弹模量是推算值（图1 ）。

过湿状态的回弹模量是推算值1.3由于城市道路的路床顶面的 80cm 范围大部分接近于地下水位，路基土均处于过湿状态，路基土的土基回弹模量均为 15MPa 左右，不能作为设计所用的土基回弹模量值，均要经过处理后，才能达到设 计采用值，并结合路床土在路基工作区范围，要求达到规定的压实度要求，一般采用翻挖回填压实， 采用6%石灰土处理。

对土基进行处理时，处于过湿状态假定E o =15MPa 当用20〜100cm68石灰土处理时，经计算得出处理层顶面的弯沉值，再经换算成顶面的土基回弹模量值，见下表：403020100. 100.?00. 300.400.500.600.70 0.800.901.001. 101.20 Wc0. 75表8 常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度表按此处理方法，当路基工作区(规范要求的压实深度)为80cm时，则土基回弹模量值已经达到34MPa，已经满足于《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012 )的要求，不应小于30MPa和不应小于20MPa的要求。

道路土基回弹模量及其在路面结构中的影响摘 要 本文介绍道路土基回弹模量确定方法及其自身的影响因素，并经综合分析，对道路土基模量在沥青路面和水泥路面结构中的作用、地位及其影响因素，特别是借鉴对常州地区的沥青路面的综合分析，有助于设计人员进一步经济、合理地搞好道路的路面设计。

关键词 土基回弹模量 土质 含水量 压实度 季节变化 常州情况1 前言我国水泥混凝土路及沥青混凝土路路面的设计方法中，在路面结构设计中路基力学性能参数都是采用的土基回弹模量，它是我国路面设计的重要力学参数，它的确定直接影响到其它参数的选择与结构设计的结果。

由于土基的受力特性是由构成土基的物理性质与土受力时的非线性决定的，所以土基的应力—应变关系呈非线性，它的弹性模量是一个条件变量，是随应力—应变关系改变而变化的。

为了使设计方法不复杂化，必须根据土基在路面结构中的实际工作状态对其非线性的性质作相应的修正或简化处理，再加上受土基物理性质的影响，环境因素的影响，土基回弹模量是一个关于土的类型、含水量、压实度以及荷载类型、作用时间等的复杂函数，使其数值的确定比较困难，尽管多年来不少研究者致力于此方面的研究，但目前仍存在不少问题。

本文主要叙述对土基回弹模量的确定，及其变化对沥青路面与水泥混凝土路面的影响分析。

2 土基回弹模量的确定2.1 承载板现场实测法 是在已建成路基上，在不利季节用大型承载板测定土基0～0.5mm （路基软弱时测至1mm ）的变形压力曲线，通过φ30cm 的承载板，对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下的相应的土基回弹变形值，排除显著偏离的回弹变形异常点，绘出荷载P 与回弹变形值L 的P-L 曲线，如曲线起始部分出现反弯应按图1修正原点O ，O ’则是修正后的原点。

图1 修正原点示意图最后取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法由式（1）计算求得土基回弹模量E 0值。

()2001·4μπ-=∑∑iiLP DE （1） 式中：E 0—相当于各级荷载下的土基回弹模量值（MPa ）；μ0—土的泊松比，土基一般取为0.35; D —承载板直径（30cm ）；P i 、L i —承载板各级压强（MPa ）及其对应的回弹变形值（cm ）。

城市道路路面设计中的土基回弹模量值吴祖德（常州市市政工程设计研究院有限公司）内容提要在城市道路路面设计中，应综合诸多因素来确定设计的土基回弹模量值。

本文介绍土基回弹模量的确定方法，供设计人员参考。

关键词土基回弹模量城市道路0 前言我国道路路面设计方法中，路基力学性能参数都是采用的土基回弹模量，它是我国路面设计中的重要力学参数，它的确定直接影响到其他参数的选择与结构设计的结果。

本文主要叙述对土基回弹模量的确定及其变化对沥青路面路基工作区的影响分析。

1 设计土基回弹模量确定因素分析1.1 首先是根据规范要求，不能低于要求的设计值1.1.1《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）注：要求路床应处于干燥或中湿状态。

1.1.2《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）1.1.3《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）1.2 根据设计工程所在地区所处自然区划查表法估计土基回弹模量参考值如江苏省在自然区划Ⅳ1、Ⅳ1a，摘录列于表5中：经整理后见下表：表6 江苏省不同干湿状态下的土基回弹模量值注：1）c W 为土的平均稠度值；2）过湿状态的回弹模量是推算值 （图1）。

图1 过湿状态的回弹模量是推算值1.3 由于城市道路的路床顶面的80cm 范围大部分接近于地下水位，路基土均处于过湿状态，路基土的土基回弹模量均为15MPa 左右，不能作为设计所用的土基回弹模量值，均要经过处理后，才能达到设计采用值，并结合路床土在路基工作区范围，要求达到规定的压实度要求，一般采用翻挖回填压实，采用6%石灰土处理。

对土基进行处理时，处于过湿状态假定E 0=15MPa ，当用20～100cm6%石灰土处理时，经计算得出处理层顶面的弯沉值，再经换算成顶面的土基回弹模量值，见下表：表7 常州地区6%灰土处理地基厚度值计算表表8常州地区各种设计土基回弹模量值的6%石灰土处理厚度表按此处理方法，当路基工作区（规范要求的压实深度）为80cm时，则土基回弹模量值已经达到34MPa，已经满足于《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）的要求，不应小于30MPa和不应小于20MPa的要求。

路面承载力回弹模量法检测摘要：在评估我国路面的表面设计、施工质量和性能时，路基回弹模量是反映路基承载能力的主要机械参数，直接影响路面表面的厚度。

因此，路基回弹模量的研究具有重要意义同时，每个路基回弹模量的结构指标和回弹模量会出现不一致的现象。

因此，为了寻找一种快速、方便、实用的反射模块测试方法，应方便地控制结构设计和应用，以控制路面结构的质量。

关键词：路面承载力；回弹；模量法引言路基作为道路施工的基础，其强度直接影响到路面施工的整体质量，并决定着道路施工能否安全顺利地进行。

路面回弹模量是路面结构设计中的一个重要参数。

回弹模量系数主要是指弹性变形阶段表面结构自重和交通荷载作用下表面的垂直变形。

为了在道路建设中评估路基结构的质量，有必要改进模块的阻力测试和路面检测技术，并及时提高路面的强度，提高运输能力，改进公路建设设计。

路面回弹模量是路面阻力计算中的一个重要参数，影响路面回弹模量的因素有很多，如土壤类型、硬度、压实度和测试方法。

因此，具体数值很难确定，这在设计和施工质量控制中造成了许多负面影响。

1.路面承载力回弹模量法应用的原则道路是交通网络的重要组成部分，在日常使用中，驾驶车辆和外部环境等因素会影响路面、基础和其他结构，导致道路损坏，出现坍塌等现象，影响道路的质量和使用寿命。

因此，在道路的日常养护中，加强对道路使用的检测非常重要，在路面检测中，核心要点就是对于路面承载力的检测。

（一）管理科学原则在路面承载力回弹模量的设计过程中，作为道路建设的重要组成部分，需要在遵守相关法律法规的前提下，建立科学合理的工作程序，科学合理地执行每一个流程，确保每一个流程再规范化、科学化的指导下进行，以保障整个回弹模量研究的高质量完成。

（二）质量优先原则回弹模量可以直接反映整个道路的刚度和强度，因此在路面回弹检测中，保障路面建设质量是优先原则。

它在规范道路管理、提高道路质量方面发挥着重要作用。

如果不是基于质量，那么模量测试就是一种形式，对于实际测试没有任何有效性参考。

干湿循环下红黏土回弹模量对路面结构影响吕梦飞;陈开圣【摘要】利用室内承载板法分析干湿循环作用下压实红黏土回弹模量变化规律,以壳牌设计软件BISAR3.0为计算工具,计算了干湿循环下红黏土回弹模量对路面结构的力学特性影响.结果表明:压实红黏土回弹模量值随干湿循环次数的增加而衰减,其中第1次衰减很大,经过3～5次干湿循环作用后,回弹模量基本都在10～15 MPa.面层层底弯拉应力、应变随红黏土土基回弹模量的减小而减小,基层、底基层层底拉应力、应变随红黏土土基回弹模量的减小而增加.底基层层底弯拉应力、应变与红黏土土基回弹模量的关系可用对数来拟合.结构层厚度随红黏土土基回弹模量的减小而增大,经第1次干湿循环其结构层厚度增加19.32％,当回弹模量稳定后其厚度增加21.59％.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】7页(P1618-1624)【关键词】干湿循环;红黏土;回弹模量;路面结构;力学响应【作者】吕梦飞;陈开圣【作者单位】贵州大学土木工程学院,贵州贵阳 550025;长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安 710064【正文语种】中文【中图分类】U416.030 引言公路路面结构主要以沥青路面为主，早期的半刚性基层沥青路面、柔性基层沥青路面、复合式基层沥青路面已经得到广泛的应用，但是在工程实践中各种沥青路面都出现不同程度的破坏。

土基作为路面构造物的基础,土基的强度直接影响路面的使用寿命、路表沉弯值、路面结构层设计厚度，回弹模量E0作为土基强度的指标之一，回弹模量E0值也是路面结构设计中一个非常重要的参数。

因此，在沥青路面结构厚度设计中，如何选用土基回弹模量值，直接影响到路面结构的安全性和经济性。

红黏土具有高含水率、高塑性、高孔隙比等特殊工程性质，被视为一种特殊土。

近年来，云南、广西、贵州在大力发展高速公路、高速铁路的工程实践中，遇到的红黏土问题也越来越多，人们开始逐步关注红黏土的力学特性，张玉婷等学者[1-5]在此研究上也取得了一定成果, 主要集中在抗剪能力、胀缩性以及裂隙性等方面[6-13]。

路基回弹模量对沥青路面结构受力的影响苏红敏【摘要】针对不同的路基回弹模量,采用BISAR3.0路面应力计算程序,分析了路表弯沉、面层内剪应力与压应力、基层底拉应力等沥青路面结构受力参数伴随路基回弹模量变化的趋势.分析结果表明:路基回弹模量对路表弯沉和基层底拉应力影响比较大,对面层剪应力和压应力影响较小,较高的路基回弹模量可有效提高路面的结构承载力和疲劳寿命,改善路面使用性能.【期刊名称】《内蒙古公路与运输》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P4-6)【关键词】路基回弹模量;路面性能;应力分析【作者】苏红敏【作者单位】新疆交通规划勘察设计研究院,新疆乌鲁木齐830006【正文语种】中文【中图分类】U416.1路基是路面结构物的基础，大量实践表明，常常出现的路面损坏现象，大部分是由于路基强度不足、稳定性变差造成的。

由此可见，设计和构筑一个坚实、均匀、稳定的路基，提高路基抗变形能力，对保证公路路面结构具有良好使用品质与经济效益具有重要意义。

早在20世纪60年代，我国的道路设计者就提出了“强基薄面稳土基”的路面结构设计理论，确定以回弹模量作为评价路基强度和稳定性的力学指标[1]。

路基回弹模量是我国沥青路面结构组合设计和结构层厚度设计中的一个重要参数，模量大小是否适宜不仅影响工程造价，而且关系道路的使用品质[2]。

笔者采用壳牌公司基于层状弹性体系理论开发的路面应力分析软件BISAR3.0(bitumen stress analysis in road)，分析了路基回弹模量对路表弯沉、面层内剪应力及压应力、基层拉应力等路面结构受力参数的影响，找出了这些参数随路基回弹模量变化规律，为沥青路面设计提供一些理论基础。

1 路面结构方案的选定半刚性基层具有良好的强度、刚度和稳定性，可作为路面结构的主要承载体，并且具有工程投资少、设计方法和施工工艺成熟等特点，是我国典型的路面结构。

结合近些年新建高速公路、一级公路半刚性基层沥青路面结构方案，本文采用的半刚性基层沥青路面结构方案各结构层组合及材料参数如表1所示[3]。

论土基回弹模量变化对路面设计的影响土基回弹模量是路面设计的主要参数之一，是影响路面结构厚度的敏感参数之一，在路面结构设计中能否取用合适的土基回弹模量值，关系到路面机构的安全性和经济型。

标签：土基回弹模量；路面设计土基回弹模量是一个关于土的类型、含水量、压实度以及测定方法的复杂函数,由于我国路面设计方法中采用的土基强度设计值是在最不利季节下测得的回弹模量值,它并没有考虑一年中各种实际情况变化对土基强度的影响,从这个意义上来说，根据土基回弹模量变化进行路面设计具有着重要意义。

1 土基回弹模量与路面设计土基回弹模量是路面设计的主要参数之一，且影响路面结构厚度的敏感参数之一，在路面结构设计中能否取用合适的土基回弹模量值，关系到路面机构的安全性和经济型。

影响土基回弹模量的因素很多，主要有：土质、压实度、含水量、试验方法、加荷方式等。

固定土质种类的情况下，土基回弹模量值随着含水量和密度的变化而变化，特别是含水量对回弹模量的影响最大。

有关资料显示，保持干密度不便，仅含水量增加1%（绝对值）可使土基回弹模量价格低8%—18%，平均降低11%.如考虑含水量增加常使干密度减小，则含水量增加1%使回弹模量降低的百分率还要大于11%.因此，通过现场测试不同压实度和含水量条件下的土回弹模型、土基回弹弯沉，分析压实度和含水量对土基回弹模量的影响，找出基回弹模量与土基回弹弯沉之间的关系，并回归其相关关系式，为设计取用合适的土基回弹模量值提供可靠的参考是很有必要的。

路基土的控制路基一般是用自然土修筑的，在路基填筑之前应对自然土进行试验分析，确定其物理力学性质，测定其最佳含水量及最大干容重，以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测，从有关试验结果分析：土质颗粒越细，其相应的回弹模量越低，而砂性土回弹模量比较高。

这就是通常所说的砂性土是良好的筑路材料。

施工选择取土场时，我们通过选择塑性指标较小的土来填筑路基。

2 含水量所造成的土基回弹模量变化对路面设计的影响碾压需要克服土颗粒问的内摩阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并相互靠近。

总410期2016年第32期（11月 中）道路工程0 引言随着社会的发展进步和国内经济水平的不断提升，我国的道路交通量随之快速增长，这对公路的路面性能及其整体质量也提出了更高要求。

路基作为公路结构的重要组成部分和基础，对公路路面结构的整体强度、刚度和稳定性起着决定性作用。

如果路基出现质量问题，相关的公路病害就会随之发生，从而严重影响公路的使用寿命和车辆的行车安全。

路基的主要功能是承载由公路面层传递下来的交通载荷，并尽力避免因应力应变过大所造成的路面车辙和疲劳损坏，其强度、刚度和稳定性对路面弯沉、结构层厚度以及路面内部应力状态等路面设计参数均有较大影响。

回弹模量作为路基的重要力学参数，主要用来表示所施加的轴差应力与回弹应变之间的关系，它可以反映路基的强度、刚度和稳定性等状态特征，在我国沥青路面的设计、施工质量评估以及后期使用评定中均得到了广泛应用[1]。

因此，分析路基回弹模量的影响因素并研究其在路面结构设计中的应用，对于优化沥青路面设计，提升沥青路面的整体质量及其投资效益等均具有重要意义。

1 路基回弹模量的影响因素1.1 填土特性根据土的颗粒组成、塑性指数以及有机物含量等因素，可以将土的类型归结为四大类：巨粒土（包括漂石、卵石）、粗粒土（包括砾类土、砂类土）、细粒土（包括粉质土、黏质土和有机质土）和特殊土（包括黄土、膨胀土、冻土等）。

作为路基填土材料，通常认为砂类土最优，黏质土次之，粉质土则属不良材料。

路基的回弹模量与填土颗粒的角性及粗糙度有关。

试验研究表明，回弹模量随颗粒的角性及粗糙度增加而增大，比如粉性土中若云母含量增多则其回弹模量会相应增大；砾石比石灰石、碎石有更高的回弹模量；具有棱角形及次棱角形的轧制碎集料比圆形及接近圆形的未破碎砾石具有更好的荷载传递能力和较高的回弹模量，前者在低平均正应力条件下的回弹模量比后者高约50%，在高平均正应力条件下前者的回弹模量则比后者高约25%。

另外，不同的级配方式也会影响回弹模量的大小[2]。

浅析土基模量对路面结构的影响路基是线形道路的主体，贯穿道路全线，与沿线桥隧连接而共同构成道路的整体。

它的好坏关系到整个道路的服务质量。

以往的道路设计和施工中，对于路基重视不足，塌方、水毁等频繁出现，严重影响道路的服务能力。

近年来，交通量日益增大，部分地区车辆超载严重，车辙破坏逐渐成为困扰道路工作者的主要病害。

一般将车辙破坏分为结构型车辙、失稳型车辙和磨耗型车辙。

结构型车辙主要是由于路面结构自身变形造成的，作用于路面的车辆荷载经面层传递扩散，使面层以下包括基层在内的各结构层发生永久性变形，故又称为压密型车辙。

表现为车辙宽度较大，横断面呈V字型。

路基顶面大应变曾经是结构型车辙的主要诱因。

广泛使用的半刚性基层刚度很大，承担车辆荷载的能力很强。

车辆荷载经过半刚性基层，扩散至路基时已经不大，所以当前高等级道路由于路基顶面应变太大而导致的车辙已不常见。

对于低等级道路，由于结构层厚度小，重载反复作用下路基应变仍可能过大。

路基的强度和刚度在大气和水等因素作用下会发生很大的变动，尤其是在季冻地区，由于水温的变化，路基发生周期性的冻融作用，使路基的强度急剧下降，导致基层开裂等一系列的路面破坏。

因此，路基不仅要有足够的强度和刚度，而且应当能够长久地维持在某一水平之上。

一、路基刚度评价方法（一）室内试验1. R值R值为用稳定仪确定的土的阻抗值。

稳定仪试验由美国加州公路局提出，主要用来量测有内阻力的材料。

该仪器是封闭式的三轴试验仪。

在直径102mm、高约114mm的试件上施加1.1MPa的竖向压力，然后测定橡胶膜中液体产生的水平压力。

如果试件是没有抗剪切能力的液体，R=0；如果试件是不可压缩的刚体，R=100。

为了使试件饱和，需要施加一定的渗流压力。

2. CBR加州承载比试验（California Bearing Ratio，简称CBR）是一种贯入试验，用一定直径的柱体贯入材料一定深度得到的抗力和贯入标准碎石得到的抗力的比值。

路基回弹模量对市政路面设计参数的影响分析
王殷
【期刊名称】《中国高新科技》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】文章通过实验和数值模拟2种方法,探究路基回弹模量与市政路面设计参数之间的关系,旨为市政路面设计提供科学依据和参数优化建议。

首先,对路基回弹模量进行分析,揭示路基回弹模量与市政路面设计参数之间的关联机理;其次,通过设计实验和数值模拟,研究路基回弹模量对路面承载能力、使用寿命及稳定性和平整度的影响;最后,对实验与模拟结果进行比较分析,提出路基回弹模量的优化建议。

【总页数】3页(P57-59)
【作者】王殷
【作者单位】长沙麓谷建设发展有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U416
【相关文献】
1.路基回弹模量衰减对公路沥青路面厚度设计的影响
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公路路基土非线性特性分析及回弹模量研究摘要: 路基土是非线性的弹—塑性材料，在荷载和自重作用下处于复杂的应力状态，并且呈现出明显的非线性特性。

由于塑性变形的存在，卸载阶段的应力—应变曲线与加载阶段有显著差别，总应变由可回复的回弹应变和不可恢复的塑性应变两部分组成。

在重复三轴试验作用下，卸载阶段的应力应变曲线，即回弹应变，逐渐趋于稳定，材料表现出越来越明显的弹性性状。

应用力学—经验法分析进行路基路面结构分析时，需对各结构层组成材料的应力—应变特性以及反映这种本构关系的参数取值原则有正确的了解和掌握，并根据路基顶面相同受压变形的原则，确定能代表整个路基体空间的当量回弹模量值，并与测试方法相对应，方便设计和检测。

对于新建路基，可以根据三参数本构方程来预估模量参数。

关键词：应力状态；非线性特性；重复三轴试验；当量回弹模量；预估方法1 引言公路路基土是一种非线性弹塑性体，具有复杂的荷载—变形特性，并受车轮经路面传递下来的荷载水平影响极大[1]。

在路面结构层厚度、强度足够时，行车荷载作用下路基土能表现出一定的弹性性质，为了便于计算，结构设计时可采用回弹模量参数来表征其应力—应变关系[2]。

同时由于非线性特性，回弹模量具有典型的应力依赖性，也随着路基土湿度和密实度而变化。

因此，在路面结构分析中，必须根据实际路基实际的应力状态、湿度和压实度水平，正确选择回弹模量的预估方法，合理确定参数的取值。

因此，为了使路基路面能更好的协同工作，必须对路基土在荷载作用下所具备的非线性力学特性有正确的了解，对路基土的抗变形能力有恰当的预估，以便正确选取土基回弹模量参数和工程措施，将路基在使用过程中的变形量控制在允许范围，始终为路面结构提供均匀、稳定的支撑[3]。

2 路基土受力及非线性特性2.1应力状态分析路基土承受的应力由初始应力和荷载应力两部分构成。

初始应力主要来源于结构自重和残余压实应力，使路基土处于整体受压状态，其中自重应力随深度增加，但在水平方向保持不变。