基于FWD的路面剩余寿命预估及其应用

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沥青路面是我国公路及城市道路路面的主要结构型式。在不久的将来,我国公路建设的重点将由以建设为主,转为建设与养护并举,并向以养护为主的方向发展。因此,确定路面的剩余寿命,进一步进行路面罩面设计非常有实际意义。 罩面是沥青路面维修和修复时经常采用的一项技术。罩面不仅能够改善路面的使用性能,而且能有效提高路面的承载力,延长路面的使用寿命。本文研究的内容是基于FWD的路面剩余寿命预估以及罩面设计方法的研究。FWD是一种无损弯沉测试仪器。本文通过利用其测试所得的弯沉盆,通过几种不同方法来进行路面剩余寿命的预估以及罩面设计方法的研究。 主要的研究结果包括以下几个方面: 1.简要阐述了弯沉测试技术的发展,各种测试方法的适用范围及优缺点,主要介绍了FWD的工作原理、技术性能以及测试的影响因素等。 2.对国内外采用FWD的测试结果进行路面模量反算进行了综述,简要介绍了各种算法的优缺点,并对迭代变尺度算法进行了详细地介绍。 3.通过对FWD所测数据进行分析,对路面的承载力进行了评估。针对我国的现状,根据不同的路面破坏极限状态,笔者提出了三种不同的方法来进行路面剩余寿命的评估。 4.通过对FWD所测数据进行分析,针对我国以弯沉为设计标准的设计方法,通过相关性分析,得到一种适合我国使用的设计方法。同时简单介绍了美国AASHTO的设计方法。根据国内外的研究,笔者通过路面模量的反算,并对采用的路面结构模型和破坏极限模型进行了理论上的探讨,提出了一种力学-经验设计方法,并以此编制程序,进行了简单的路面罩面设计,验证了该方法的可行性。但是要达到真正用于实际设计中,还需要在经验数据积累方面进行提高,才能得到一个更合理的结果。
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