En la actualidad, las enfermedades tempranas del pavimento asfáltico son prominentes, además de los factores de carga pesada y de construcción, la mayoría de ellos están relacionados con el rendimiento y el drenaje del pavimento. . El siguiente es mi artículo sobre el módulo de resiliencia de la subrasante de pavimento asfáltico, ¡bienvenido a consultarlo!
Resumen:
Tomando el plano de base semirrígido como objeto de investigación, se utilizó el software BISAR3.0 para analizar el valor de deflexión del pavimento y el esfuerzo cortante de la superficie bajo la condición de resiliencia de la subrasante. módulo 20~100MPa cambio. Finalmente, se extraen las siguientes conclusiones con base en los resultados de los datos: ① A medida que aumenta el módulo de elasticidad, su influencia en el valor de deflexión de la carretera se debilita gradualmente, y se debe determinar que el módulo de elasticidad de la carretera recién construida es superior a 40 MPa; módulo de la superficie de la carretera Tiene poco efecto sobre el esfuerzo cortante de la superficie.
Palabras clave: subrasante; módulo elástico; valor de deflexión del pavimento; esfuerzo cortante superficial
0 Introducción
El módulo de resiliencia en la estructura del pavimento asfáltico es muy importante en el diseño. Su valor no sólo afectará el costo del proyecto, sino que también afectará la calidad general de la carretera. Este artículo utiliza el software de cálculo BISAR3.0 para realizar un análisis en profundidad del impacto real de diferentes módulos elásticos en la deflexión y el esfuerzo cortante de la carretera.
1 Determinación de la planta estructural del pavimento
En cuanto a la capa base semirrígida, presenta buena rigidez, estabilidad y resistencia, siendo adecuada como capa principal portante del pavimento. . Al mismo tiempo, tiene muchas ventajas, como su bajo costo y su diseño y construcción maduros. Es una estructura de pavimento típica que se usa comúnmente en mi país. Utilizando el sistema continuo de capas elásticas y su teoría básica bajo la acción de cargas uniformes uniaxiales y circunferenciales dobles, se analizan las reglas de cambio reales de deflexión, esfuerzo cortante, esfuerzo de compresión superficial y esfuerzo de tracción de la base bajo diferentes niveles de módulo elástico para aclarar los efectos prácticos. del módulo elástico en pavimentos de carreteras. Los parámetros involucrados en este análisis son rodamientos estándar, cargas verticales, etc. Si el radio del círculo equivalente es igual a 10,65 cm, la distancia entre ejes se puede determinar como 3 veces el radio del círculo equivalente. Para el cálculo y análisis se utilizó el software BISAR3.0. Para facilitar el cálculo, los supuestos son los siguientes: la dirección lateral de la superficie de la carretera está representada por el eje Y; la dirección del vehículo está representada por el eje X, que es la dirección longitudinal de la superficie de la carretera; La dirección de profundidad de la superficie de la carretera está representada por el eje z. En los resultados del cálculo, la tensión de tracción es positiva y la tensión de compresión es negativa. Al analizar la sensibilidad de un parámetro, los demás parámetros se mantienen sin cambios.
2 Análisis del impacto real del módulo de resiliencia
2.1 Análisis del impacto de la deflexión
El valor de la deflexión se refiere a la suma de la deformación general de todos capas estructurales en el pavimento y la subrasante. Para analizar la influencia del valor de deflexión en el cambio del módulo elástico, se seleccionó el módulo elástico de la subrasante bajo 9 condiciones, con un rango de variación de 20~100 MPa (aumento de 100 MPa). Los parámetros de cada capa estructural permanecieron sin cambios. excepto el valor de deflexión. Al comparar y analizar la tensión de la estructura del pavimento, se puede obtener la tendencia de cambio real del módulo elástico. Cuando el módulo de resiliencia de la subrasante es de 20 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la subrasante son 0,58 mm y 0,53 mm respectivamente, siendo este último el 92% del primero. Cuando el módulo de resiliencia de la subrasante es de 30 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la subrasante son 0,45 mm y 0,40 mm respectivamente, siendo este último el 90% del primero. Cuando el módulo de resiliencia de la subrasante es de 40 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la subrasante son 0,38 mm y 0,33 mm respectivamente, siendo este último el 87% del primero. Cuando el módulo de resiliencia de la subrasante es de 50 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la subrasante son 0,33 mm y 0,28 mm respectivamente, siendo este último el 85% del primero. Cuando el módulo de resiliencia de la plataforma es de 60 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la plataforma son de 0,30 mm y 0,25 mm respectivamente, y la última representa el 83% de la primera. Cuando el módulo de resiliencia de la subrasante es de 70 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la subrasante son 0,27 mm y 0,22 mm respectivamente, y este último representa el 82% del primero. Cuando el módulo de resiliencia de la plataforma es de 80 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la plataforma son de 0,25 mm y 0,20 mm respectivamente, y la última representa el 80% de la primera. Cuando el módulo de resiliencia de la subrasante es de 90 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la subrasante son de 0,24 mm y 0,19 mm respectivamente, representando este último el 79% del primero. Cuando el módulo de resiliencia de la subrasante es de 100 MPa, los valores de deflexión de la superficie de la carretera y la superficie superior de la subrasante son 0,22 mm y 0,17 mm respectivamente, representando este último el 77% del primero. (1) El valor de deflexión de la capa superficial del pavimento disminuyó aproximadamente un 62% y el valor de deflexión de la superficie superior de la subrasante disminuyó aproximadamente un 67%. El porcentaje del valor de deflexión de la superficie superior de la subrasante en la deflexión. El valor de la capa superficial del pavimento osciló entre 77% y 92%. A medida que aumenta el módulo de elasticidad, su influencia sobre el valor de deflexión del pavimento se debilita gradualmente.
(2) En comparación con el módulo elástico más pequeño, el valor de deflexión en realidad tiene un impacto mayor. Si el módulo elástico es inferior a 40 MPa, la curva del valor de deflexión tiene una mayor pendiente; cuando supera los 40 MPa, la curva es relativamente plana [2].
2.2 Análisis de la influencia del esfuerzo cortante
Bajo la fuerza lateral ejercida por la rueda, se generará un determinado esfuerzo cortante en la capa superficial. Al mismo tiempo, con la ayuda del software BISAR3.0, se analizó la influencia de diferentes módulos elásticos sobre el esfuerzo cortante. Cuando el módulo elástico es inferior a 30 MPa, la posición central de una carga circular única se utiliza como punto de referencia de control y se analiza principalmente la influencia de la profundidad y el módulo elástico en el esfuerzo cortante.
2.3 Análisis de la influencia de la tensión de compresión superficial
Utilice el software BISAR3.0 para calcular la tensión vertical en la parte inferior del pavimento en cada posición del centro de carga del doble círculo, y determine que el módulo de resiliencia de la subrasante sea 30 MPa. Según los cálculos, la tensión vertical en la parte inferior de la capa superficial alcanza el valor máximo a 15,98 cm fuera del centro de carga del doble círculo. Se seleccionaron diferentes capas para analizar el impacto real de la tensión vertical causada por la profundidad, y las capas de 6 cm, 9 cm y 15 cm se seleccionaron para realizar un estudio en profundidad del impacto real de la tensión vertical en el módulo de base. De los resultados del análisis se puede ver que la tensión vertical de la capa superficial es inversamente proporcional a la profundidad, es decir, a medida que aumenta la profundidad, la tensión vertical de la capa superficial disminuye. El módulo elástico de la subrasante tiene poco efecto sobre la tensión de compresión.
2.4 Análisis de la influencia de la tensión de tracción en la base
En la capa base semirrígida, no importa si las capas son continuas o deslizantes, la capa superficial suele estar en la zona de presión y no puede controlar el efecto, por lo que la tensión de tracción de la capa base es el principal factor de control de la estructura del pavimento. La práctica demuestra que la tensión de tracción de la base es la principal causa del agrietamiento de la capa estructural. Durante el uso del pavimento, éste soportará cargas durante mucho tiempo y estará expuesto a cambios superpuestos de esfuerzos y deformaciones durante mucho tiempo, lo que resultará en una reducción continua de la resistencia estructural. Después de que la carga alcance un cierto número de veces, la tensión de tracción de la capa base hará que el pavimento se agriete. Al analizar la influencia del módulo de subrasante sobre la tensión de tracción de la base, se puede ver que el módulo elástico aumentó de 20 MPa a 100 MPa, y la tensión de tracción de la base disminuyó en un 31%.
3 Conclusión
Este artículo utiliza el software de cálculo BISAR3.0 y toma el plano base semirrígido como principal objeto de investigación para explorar el impacto real de diferentes módulos de resiliencia en la deflexión y esfuerzo cortante. Finalmente, se pueden sacar las siguientes conclusiones: (1) El valor de deflexión de la superficie superior de la subrasante representa aproximadamente del 80% al 90% del valor de deflexión del pavimento, y su influencia en el valor de deflexión del pavimento se debilita gradualmente a medida que el módulo elástico aumenta. Cuando el módulo elástico está dentro de los 40 MPa, en base a esto, el módulo elástico de las carreteras recién construidas debe ser superior a 40 MPa para mejorar la capacidad de carga general de la superficie de la carretera. (2) Cuando la profundidad es superior a 10 cm, el esfuerzo cortante de la superficie disminuye significativamente a medida que aumenta la profundidad, lo que indica que el módulo de resiliencia de la plataforma no tendrá un gran impacto en el esfuerzo cortante de la superficie. Aumentar el módulo de resiliencia no es una solución a tales problemas. como olas y amontonamientos. (3) A medida que aumenta la profundidad, la tensión vertical en la capa superficial disminuye. El módulo elástico de la subrasante tiene poco efecto sobre la tensión de compresión. (4) La tensión de tracción de la base es la causa principal del agrietamiento de la capa estructural. El aumento del módulo de resiliencia de la subrasante reducirá el impacto real sobre la tensión de tracción de la base.
Materiales de referencia:
[1]Kang Jianxun. Cambiar las reglas del módulo de resiliencia de la plataforma y su influencia en la estructura del pavimento asfáltico [J Traffic World, 2015(7):108-109.
Su·. Efecto del módulo de resiliencia de la subrasante sobre los parámetros de diseño del pavimento asfáltico [J]. Ciencia y tecnología de la comunicación Heilongjiang, 2013 (8): 9-10.
Lee Hye Hun. Análisis de la influencia del módulo de resiliencia de la subrasante en el diseño estructural del pavimento asfáltico [J Transportation World, 2016 (32): 34-35.
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