新疆地區路表彎沉值季節影響系數分析

周梅

摘 要：本文分析了公路結構層模量變化對路表彎沉的影響關系，提出通過路基土稠度表述彎沉值季節影響系數的方法，并通過實例驗證與得出新疆地區的路表彎沉季節修正系數與推薦范圍。

關鍵詞：路表 彎沉值 季節影響系數 稠度

近年來，隨著全球氣候的變化，新疆整個區域內季節特征出現明顯的變化。據數據調查顯示，北疆與南疆的平均氣溫分別為6～8℃、10～11℃年降水量分別為150mm與40mm。南北溫度與降雨量有明顯的差異，有必要根據路表彎沉值劃分區域，研究路表完成受路基回彈模結構層模量變化，分析其季節影響系數。

1.路表彎沉與結構層模量變化關系

1 . 1結構層模量變化

結合新疆境內公路現狀，本文以新疆高等級公路為例，分析不同季節路表彎沉與結構層模量變化相關關系，亦以典型高等級結構數據為基礎，用殼牌瀝青公司開發的bisar模擬各結構層模量變化對路表完成影響，結果見下圖。

分析公路結構層模量變化對路表彎沉相關關系得出，在設定公路路基回彈模量為定值的前提下，如以200MPa為面層模量增加梯度，路表彎沉值會逐漸降低，各梯度增加階段彎沉值下降幅度近3%；而以100MPa為基層模量增加梯度，其下降幅度在1%；鑒于公路底基層實際變化幅度較小，將底基層模量增加梯度設為25MPa，各階段的彎沉值下降幅度亦在1%。而路基回彈模量發生變化時，路表彎沉值發生明顯變化，各梯度（10MPa）增加階段下降幅度平均在14%，最大可達到20%。綜上分析可知，各結構層模量之中，路基回彈模量對路表彎沉值影響程度最大，相關性最明顯。

1 . 2 路基回彈模量

按通常公路設計標準，高等級公路路基回彈模量應超過30MPa，按照典型高等級公路路面結構，以10MPa為模量增加梯度，得出路基回彈模量與路表彎沉值l/（0/01mm）關系。模擬結果顯示，二者之間存在明顯的乘冪關系。隨著路基回彈模量的增加，路表彎沉值整體上呈現下降趨勢，將二者數據進行回歸可得到：

分析兩種不同等級公路路表彎沉值表達式可以得出，相較于高等公路路表彎沉而言，低等級公路受路基回彈模量變化程度更大。

2.路面彎沉季節影響系數研究

結合上述分析結果數據，通過線性回歸可以得到路表彎沉值在不利季節與路基回彈模量的關系，其關系式表達如下：

帶入式子2-3可得到 在各季節階段的影響系數0.99、0.87、0.95、0.98，并將之帶入式2-4、2-5可以得到路表彎沉值的季節影響系數，與實測值進行比較見表2。

3.2路表彎沉修正系數

相較于計算彎沉系數，實測彎沉系數整體都較大，其在不同季節的差值幅度達到9%、17%、20%與11%。因此，可以得到兩種結構路表彎沉值修正系數：結構一在春融、干季、雨季、凍前的修正系數1.35、1.38、1.37、1.28，結構二為1.36、1.39、1.40、1.31；對應地可得到修正后的彎沉值季節影響系數推薦范圍分別為1.14～1.36、1.15～1.39、1.14～1.38、1.13～1.31。由于實驗調查取得數據不具有普遍性，后期需要在實驗與工程實踐中不斷完善。

4.結語

通過路基土稠度表征路基回彈模量，進而反映路表彎沉值季節影響系數具有可行性。通過基于路基回彈模量的路表彎沉季節影響系數稠度表達式能夠較為準確地確定影響系數，工程實證了改法的可行性，得出新疆地區典型季節的彎沉季節系數推薦范圍1.14～1.36、1.15～1.39、1.14～1.38與1.13～1.31。

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