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范文一：某市东环快速路拓宽道路工程施工组织设计
某市东环快速路拓宽道路工程施工组织设计
施工组织设计 目录目 录 2
第一章 编制依据 3
第二章 工程概况 3
第三章 施工部署 5
第一节 工程特点 5
第二节 任务分工 6
第三节 组织结构 6
第四节 总体施工顺序及临时交通组织 6 第四章 施工技术 12
第一节 现有设施及复杂地基的施工措施 12 第二节 主要分项工程施工方法 14 第三节 测量控制方法 25
第四节 机械选择进场、时间和方法 27 第五节 施工用电方案 27
第六节 施工用水 31
第五章 施工进度计划 32
第一节 施工进度总体计划 32 第二节 控制性施工进度计划 32
第三节 劳动力的动态和部署以及需用量计划 33 第四节 资金、材料(钢筋、水泥)计划 33
第六章 各项措施 34
第一节 确保工程质量技术措施 34
第二节 保证安全技术措施 44
第三节 文明施工及环境保护措施 45
第四节 雨季施工技术措施 47
第五节 保证工期技术措施 48
第六节 施工消防保证措施 49
第七节 降低成本技术措施 49
第七章 施工准备工作计划 51
第八章 施工总平面布置 52
第九章 附图表 53
第一章 编制依据1.××市建设局编制的“××市东环快速路工程(北
段)项目施工招标文件1-3卷”及“施工招标补遗书”等文件。 2.××市市政工程设计院设计的“东环快速路工程(北段)项目”中的
K1+830,K2+230以及K2+260,K2+560桩号间的施工图纸。
3.××市勘察测量公司1993年3月勘察阶段工程地质报告书。 4.国家建设部、交通部有关道路工程的施工规范、规定、规则。 第二章 工程概况
K1+830至K2+230及K2+360至K2+560两段组成，全长630m。东环快速路是
××市北环快速干道与××渡口岸连接的唯一货运干道。该工程属现有××路改
造拓宽性质的市政工程，原有路面为双向六车道、混凝土结构，其标准横断面如图示，拓宽后的泥岗路中心线基本与原路中心线相吻合，两侧拓宽，标准横断面如图示。
原有泥岗路标准路面图
拓宽后标准横断面图
根据实地勘查，沿线地形拓宽范围内比较平坦，只是在北侧有部分山坡，南侧部分路段的填方量及填方高度较大，既有的市政设施有:南侧架高电力杆线、高压电缆、2×DN2220现有原水管、DN600给水管，北侧通讯电缆、DN1220及DN1020混凝土给水管，两旁绿化草地及大量树木。地下市政管网中有雨、污水、照明等管线。沿线的主要路口是南侧宝岗路口，K2+260,K2+360段有铁路跨线桥。
拓宽道路设计技术指标及沿线设施:
1、道路等级:城市快速道，双向六车道。
2、设计车速:
快速路80km/h;
辅助道35km/h。
3、设计荷载:
道路:快速道BZZ-100KN
辅助道BZZ-60KN
4、路面材料:
?、快速道:采用35#水泥混凝土路面加铺中粒或沥青混凝土CH-20 ?型 面层;水泥混凝土抗压强度R 36MPa，抗折R 5MPa。
?、辅助道:采用柔性路面[R] 0.48MM。
5、平曲线最小半径:R 500米
6、最小纵坡:2.12%
7、土基:
?、回弹模量E,30MPa
?、压实度要求:
车行道路槽下0,80cm应大于98%，80cm以下应大于95%，人行道要求大于90%。
8、6%水泥稳定石粉渣基层回弹模量E 700Mpa
4%水泥稳定石粉渣基层回弹模E 350MPa
9、路面结构:
原快速道改造在原混凝土路上加铺一层土工布，后用5厘米沥青混凝土罩面或7厘米中粒或沥青混凝土(依图规定)。
拓宽快速道基层6%水泥稳定石粉渣25厘米，路面为C35混凝土28厘米，后铺一层土工布，再盖中粒或沥青混凝土5厘米辅助道底基层为4%水泥稳定石粉渣20厘米，基层为6%水泥稳定石粉渣20厘米，路面为沥青碎石层8厘米，后加中粒式沥青5厘米。
非机运车道底基层为4%水泥稳定石粉渣15厘米，基层为6%水泥稳定石粉渣20厘米，路面为沥青石碎石层5厘米，后加中粒或沥青粒4厘米。
10、沿线设施
本工程沿线给排水、电缆、电讯、石油气、煤气、照明等配套设计也随之安装施工。照明、煤气及路面工程中的沥青混凝土路面、沥青碎石分项工程均不由我公司施工，因此本次施工组织设计中不列此项目。在施工过程中，我公司积极
协调配合，并办好有关联系资料手续。
第三章 施工部署
正如上面的分析，该标段工程的特点为:
?交通干扰大。
?施工难度大。
?自然因素影响大。
?专业队伍多，牵涉到方方面面工作。
?场地狭窄。
第二节 任务分工
随着社会的发展，建筑业的竞争是越来越激烈，市场的管理也走向严格化、科学化、规范化迈进，所以要求施工企业必须提高自身素质，加强管理、科学施工。采取一切有力措施确保工程质量、施工安全、工程工期，提高自身的竞争力，创造良好的经济效益和社会效益。
公司在进行任务分工时，认真考虑工程要求、施工难度，选择一支曾参加过以往多项市政工程施工，并完成任务较好的队伍承担此项施工任务。
公司要求承担本项目的施工队伍并向建设方承诺，我们的施工控制目标是:项目工程达优良，争创市样板工程，工期保证9个月。
第三节 组织结构
高效运作、管理有力的组织机构，是实现我们目标的根本保证。为了充分调动参与管理与施工者的积极性，减少中间的管理环节，提高管理的效率，增强参与者的责任风险意识，加大管理力度，本工程按“工程项目管理”组织施工，实行项目经理负责制，对本工程的人、财、物等施工资源实行动态管理。
现场施工组织机构详见表B-1
第四节 总体施工顺序及临时交通组织
本着加快工程进度，保证交通组织方案的顺利实施，充分利用能够施工的工作面，我们采取二大措施:第一，整体工程分阶段，明确分期目标;第二，在平面上分区施工。施工程序组织原则为先清理后挖填，先地下后地上，先深后浅，先主体后附属，实行平面分段，立体交叉，多专业平行同步流水的施工方法。
一、工程的分期及施工区的划分
我们根据实际情况，将整体工程划出三个相对完整的施工期，让每个参与者更加明白工程的进度目标，并为之而努力。
第一期因实施交通组织的需要，必须维持现有车行道不受影响，就应将拓宽部分及辅道先行施，自然包括相应的地下埋管工程和电力、电讯的迁移工作。第一期的时间区域为4月至7月。本期内的工程任务最艰巨，施工难度最大，受雨季影响最大。如何保证在雨季来临之前将地下工程土方工程完成，是本期工作的重点戏，只要顺利实现了本期工程的目标，那么就奠定了整体工程的顺利完成的坚实基础。
第二期现有主路面的改造为8月至10月。
第三期沿线设施及收尾工程。
至从工程平面上分析，以泥岗中心为界分为南北两侧，东西向以铁路跨线桥为界分两段。综合考虑工程量的平均，工期协调同步，充分利用沿线纵向施工及材料设备调动的便利条件。我们将划分出三个相对独立的施工作业区，配备充足的施工力量，分南北两侧同时施工。第一施工区即南侧K1+830至K2+260，全长430m;第二施工区即北侧K1+830至K2+260，全长430m;第三施工区即K2+360
至K2+560两侧，全长200m。
二、施工顺序
各施工区内的施工顺序详见框图。
在具体安排过程中，我们考虑到南侧现有电力电缆，北侧的通讯电缆位置均位于辅道和拓宽范围，对作业面的展开有很大的影响，从节约投资的角度出发，我们拟采取如下措施:
1、为使北侧通信电缆具备一次性迁移至新设计的通信管道中的条件。因此新的通讯管道工程应按排在先期施工。
2、南侧电力、电缆在折除现状电缆沟后，移至分隔带位置临时直埋。具体的方案详后述。
第一施工区施工程序框图
范围:南侧K1+830-K2+260全长430米。
第二施工区施工程序框图
范围:北侧K1+830-K2+260，全长430米。
第三施工区施工程序框图
范围:K2+360-K2+560两侧，全长200米。
三、交通组织方案:
通过下面两个方面的分析，可以充分地体现出，制定一个良好的临时交通组织方案和保证其顺利实施，对整个工程的施工和本企业的信誉有其特别的重要意义。
第一方面，现状的泥岗路在××市的交通枢纽中是非常重要的组织部分，如何保证车辆在通过该段安全、顺畅，将交通与施工之间的关系处理好，将其相互
干扰的程度压到最低限度，是组织施工的重点工作。
第二方面，在工作面安排及工序安排上，自始至终都是围绕着交通组织这个原则，并全面服从交通组织的需要。在肯定了交通组织工作的重要性前提下，我公司还向有关方面保证:
1、保持现有运行能力不变，维护现有的交通设施是我们当然的责任，并接受交通管理局等有关方面的管理和指挥。
2、需要拆除现有交通设施，开设路口，改变车道位置等均应认真作好方案，提前报有关方面批准，方可实施。不批不动工。
3、当施工与交通有干扰时，需要施工方面让步的，我们自觉、积极地服从。
具体的组织方案，分为二期实施:
一期 4月至7月底 :维持现状通车状况，施工拓宽段和辅助车道。现有的人行道要施工，行人与原非机道合并。过路管施工至机动道处侧，并做好K1+830以西，K2+560以东及K2+360区间的临时道路的衔接。
二期 8月至11月底 :将车辆由中间引至两侧的辅道或拓宽的路面，施工(改造)原有泥岗路面及过路管接入。
两期交通组织实施的平面图见图。
在行车道与施工区的分界线上，应安装分隔栏栅，每5m放置一个雪糕筒标
志，筒
范文二：拓宽道路沉降差异
差异沉降对拓宽路面结构影响机制研究
摘要:本次研究首先介绍了近年来在中国发展的许多高速公路扩宽工程的背景, 使用一个大型地面沉降模拟器和一个光纤光栅 (FBG)应变传感器网络系统 , 一个大 规模的模型试验 , 并且相似性为 1:2,已经完成了分析了新的和旧的地基在加载条 件下路面结构不均匀沉降的影响。结果表明 , 在扩大道路的路面结构中过度的不 均匀沉降会引起相当大的拉应变 , 测量出的拉应变最大值 (S)的为 6厘米。重复荷 载下路面结构层的顶部受到拉伸和压缩压力的交替作用 , 这将最终导致路面的疲 劳失效。然而 , 土工格栅的应用在新的和旧的道路的拼接上在一定程度上能够减 少沉降差。 拓宽道路的新路基容易受到动载荷对上述路面结构的影响。 而对于老 路基 , 由于其相对高的刚度 , 它可以很好的散布静态或动态负载在道路上。测试还 表明 , 土工格栅的应用可以有效地预防或延缓路面结构的故障。土工格栅 , 路基的 回弹模量的增加 , 并且可以减少不均匀变形 ; 因此 , 在加载条件下路面结构应力 /应 变分布变得均匀。 在这种情况下获得的结果将提供一个有用于结构设计和未来高 速公路拓宽工程的维护策略的参考。
关键词 :路基扩大 ; 沉降差 ; 光纤光栅 (FBG)应变传感器 ; 模型试验
1. 介绍
目前 , 越来越多的高速公路项目推出扩大或重建旧的道路。然而 , 大量的缺陷如在 公路建设不久之后的道路上观察到的纵向裂缝或者被分割的胡同 [1]。根据现场 调查 , 这些缺陷被认为主要是由新的和旧的道路之间的沉降差引起 [2 - 6]。因此 , 研究不均匀沉降对扩宽路面结构的影响具有十分重要的现实意义。到目前为止 , 许多国内外发达地区已经把这个问题作为研究项目。例如 ,Huang 等人。 [7]加宽 路基已经进行了实验室测试。在测试中 , 一层路堤填土的底部采用了可溶性化学 肥料。它解决了水的问题。通过这样做 , 不均匀沉降被模拟出来了。利用大型离 心测试和有限元程序 PLAXIS,Hortnxs-Pedersen 和 Broers [8]分析了在路基拓宽建设 中软基的力学性能和变形特性。同样的 ,Allersma 等人。 [9]使用一个小型的离心 式测试仪和 PLAXIS 分析扩宽地基的扰动和评估路堤填筑的两种不同方法。然而 ,
应该指出的技术问题 , 曾经遇到的研究项目 , 应该把重点放在非系统模型试验和原 型观测资料的缺乏上。因此 , 不幸的是这些研究项目 , 无法为路面结构引起的不均 匀沉降的失效模式提供强大的数据支持和机理分析。此外 , 拓宽路基的应力状态 和变形分布非常复杂 , 很难建立一个解析关系和实现应力和变形之间的数值解。 对于传统的模型试验 , 由于模型的盒子大小的限制 , 它不能真正的代表原型机械的 性能。针对这一点 , 一个大型模型试验首次进行了研究扩宽道路的路面结构在不 均匀沉降的影响下的应力和变形特征。 这项研究的结果将提供一个有用的参考设 计和扩宽高速公路的维护策略。
2. 模型试验设计
2.1相似的比例模型
测试模型是放置在一个可控的沉降平台模拟扩宽道路的沉降差对路面结构影响 下的应力和变形特征。 通过调整沉降平台可以观察到在弯曲张力压力和疲劳交通 荷载的共同作用下路面结构的变形和破坏。 研究中的模型试验采用的是几何相似 比 CL2预设装置和体重相似比 Cγ1的大规模模型 , 其中 γ是单位重量。原型的其 他基本参数的相似比例 , 取决于相似理论 [10],计算如下 :CEs = 1,Cμ= 1,Cc = 1,C ?= 1,Cσ= 1,CE = 2,Cε= 1,其中 Es 是路基的弹性模量 ,μ泊松比 ,c 是凝聚强度 , ?是内摩擦 角 ,σ是土压力 ,E 是道路上的弹性模量 ,ε是道路上的应变。
2.2测试材料
模型试验的路基土壤在西安城市的郊区减少了 , 基本的物理 -机械性能如表 1所示。 确定最优含水量的土壤压实试验的结果为 13.2%。 在新的和旧的地基之间真正的 模拟刚度和变形的不同 , 按 4%的比例将生石灰添加到填土里适合旧的路基。与此 同时 , 必须严格控制水分 , 确保密实度超过 0.98。 根据现场试验 , 在压实后填充土壤 平均含水量为 13.3%,最大干密度为 1.28 g ? cm 3, 大概可以满足上述的要求。新的 和旧的地基的半宽度分别为 4m 和 7m, 长度为 3 m 。放置的填土紧密的靠着作为 中央的老路基的测试平台的混凝土墙。 新路基和路面的原始设计是遵循测试模型 的建设 , 包含一个上层为 4厘米的 AK-13C 沥青混凝土 , 底层为 6厘米的 AC-25和基 层为 9厘米的被放置和压实 3层的水泥稳定碎石 (图 1) 。假设新路基的最大沉降
发生在路肩 , 可以表示为 S = S2?S1(1),其中 S2和 S1分别是新路基的路肩和老路 基中央线的沉降。
2.3
基础沉降的测试装置
模型试验是在长安大学实验室的基础沉降的大规模测试装置上进行的。
检验器主 要由升降系统、 支承系统和监控系统组成。 升降系统可以模拟路基沉降的速度和 数量 , 除了大量的工业计算机和传感器 , 它采用了超过 100台千斤顶均匀间隔的进 行。实验台本身包括支持系统,并且监控系统由监控原理和数据采集系统 (DAS)组成。图 2显示了升降系统对基础沉降的模拟。平台是用来模拟地面的 ; 它包含 许多显示出一定的动态效应的面板组装在一起。 拐角处的要点或面板节点被视为 沉降节点曲线。举起的千斤顶在不同的位置可以调整 , 以达到在不同的位置的基 础所需的沉降。
2.4测量系统
分析路基的应力变化的原因是填土的自重和疲劳试验的周期荷载、 被安装在应用 了土工格栅的新的和旧的地基底部的压力受感装置 YL1,YL2,YL3和 YL4, 以及被安 装在没有应用土工格栅的新的和旧的地基底部的 YL5 ,YL6,YL7和 YL8。 本研究采用 的光纤光栅 (FBG)应变传感器能够充分反映路面结构上的所有测量点在从上面的 交通荷载和从下面的不均匀沉降共同作用下的应力变化。 与传统的传感器技术相 比, 用光纤数据传输的光纤光栅应变传感器 , 有着坚固耐用 , 灵敏和可重复性 , 快速 反应 , 体积小 , 温度适用范围广和无电磁干扰得特点 [16]。在这种情况下的光纤光 栅应变传感器的主要规格 (图 3) 给出如下 :
(1)分辨率 :0.1≤FS 。
(2)测量误差 :<>
(3)温度适用范围 :?20°— 50°C 。
(4)测量范围 :?2 000 — 2 000με。
图 4和图 5显示了光纤光栅应变传感器分别用于模型试验的网络分析仪 sm - 125和应变传感模块。
2.5加载系统
描述在新的和旧的地基之间的拼接的路面结构的应变特征 , 不均匀沉降的经验 , 一 个模拟了路面上的交通负荷的单点装载系统。 路基的疲劳试验模型使用的一个液 压脉动疲劳试验机 PME-50A 有以下主要规格 :
(1)最大静态 /动态载荷 :500 kN。
(2)操作动载荷的频率 :每分钟 100 - 500次 (或 1.6 — 8.3赫兹 ) 。
另一组疲劳试验中采用的主要设备是动态应变测量和分析系统 , 标有 DH5937。 它 是用来衡量沥青混凝土层和水泥稳定砾石层的表面应变和靠持续时间和负载时 间识别他们的变化趋势的。 动态负载的大小决定应变在疲劳试验期间的变化。 通 常情况下 , 这是固定在 20.0和 90.0kN 之间 , 对应于接触表面上的 0.28 - -1.27 MPa 的平均压力。
评估施加载荷的区域有和没有应用土工格栅分别对扩大路基的影响。加载点 JZ1和 JZ2选择在靠近拼接线和 FGB 电线之间的十字路口 (图 7) 。图 7说明了负载的 时间和持续时间在这两点。
3讨论测试结果
3.1不均匀沉降的路面结构的横向应变的变化
图 8显示了在不同横截面上的模型的每一层的路面结构的侧向压力的变化曲线。 可以观察到 ,
柔性路面面层和半刚性基层的组合展示了良好的刚度和结构完整性,
他们基本上表现出同样的变形特性。 根据图 8, 在新的或旧的道路顶部的 5路面层 的大部分地区受到拉伸变形。然而 , 在旧路上远离中线的 5米点处 , 路面结构的形 变开始发生从拉伸到压缩的变化。 这表明新的和旧的地基之间的沉降差可能会导 致在路面结构上有相当大的拉伸应变 , 但旧路的中线附近 , 路面结构因为不均匀沉 降发生在外部道路的一部分反而会受到压缩应变作为补偿。 路面结构的应变增加 平稳并且不均匀沉降 s 的范围是 2cm ≤ s ≤6cm, 当它继续保持在低水平时路面结构 的应变发生了明显的变化 , 但当 6cm < s≤10cm="" 时="" ,="" 路面结构的应变将会提升到一个="" 没有明显变化的很高的水平。这就是为什么建议拓宽道路在最大沉降差为="" 6cm="" 时。="" 也可以观察到在图="" 8中峰值应力不发生在新的与旧的地基之间的拼接。="" 相反="" ,="" 它发生在对称的拼接两侧="" ,="" 这意味着大的不均匀沉降的大小可能导致路基恶化到="">
3.2疲劳试验的结果
图 9显示了土压力在 带有土工格栅的扩大路基不同位置测量不同的深度。 可以观察 到 , 在初始阶段 , 土压力细微的随着 加载应用 的变化而变化 ; 但当后者上升 1 - 2百万倍的 阈值点 时 , 土 压力急剧增加。此外 , 底部 路基 的土压力测量 比顶部 低得多 , 这可能与 负荷从 路面表面向下转移时的缓和有关 。在 图 9(a)和 (b),我们可以观察到 , 没有土工格栅 , 在 旧 路基 顶部 和底部的土压力分别 低于新路基 ,, 如果应用土工格栅 , 他们 会 变得更 接 近。这可 以解释为 土工格栅引起了老路基的高刚性和土壤硬化效应 。 它在传播中发挥着积极的 作用 , 减轻路面交通负载 。
3.3新的和旧的地基之间的边界的疲劳试验的应变变化
图 10显示了路面应变与加载点 JZ1(有土工格栅 ) 和 JZ2(没有土工格栅 ) 的时间关系。 在低负载的时候 , 路面表面受到拉伸应变随着沉降差 S 的增加而增加。在 S = 2cm时 , 应变平稳增加随着负载的增加和发生在负载应用的细微变化。但随着 s 的进 一步增加 , 它的发展更为迅速随着负载的增加。尤其是当 s 超过 6cm 和负载大于 200万的时候 , 路面的拉伸应变增长到一定程度上之后会变成压缩。 这表明过多的 不均匀沉降将强加在首先受到拉伸应变和之后受到压缩应变影响下顶部层路面 上 , 最终将导致路面的疲劳失效。比较图 10(a )与(b ) , 可以观察到 , 新的与旧的 路基之间的边界 , 有土工格栅的路基路面结构承受更小的应变。 然而 , 这表明 , 土工 格栅可以减少沉降差而且在一定程度上减少它对路面结构的应变的影响。图 11显示了基层顶层的应变与负载次数的关系。它表明 , 拉伸应变随 s 而增长 , 但与图 10不同的是 , 它增加率较低随着负载次数的增加。根据图 11(a)和 (b),应用了土工 格栅的路基可以减少基层结构的拉伸应变 , 是和道路表面的情况一致的。
4公路工程路基施工的质量问题探析
4.1公路路基常见病因分析
1. 路基沉陷。路基沉陷出现的原因主要有:填方路基由于压实不足而下沉;桥涵 通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压 实,造成路基逐步下沉;软土地基未加处置或方法不妥当造成路基沉降。目前, 修建高速公路, 建设周期一般较短, 路基没有足够的自然沉降时间, 但是因赶工 期在未自然沉降充分的路基上修建路面, 路基的沉降也会反映到路面之上; 路基 施工时, 土壤含水量过大, 填土无法达到规范要求的压密度, 从而给路基留下沉 降的隐患。
2. 纵向裂缝。路基起始填筑宽度不够,到填至一定高度时经检查才发现填土不够 宽,或中线偏位,进行填补镶边,在镶边时,又没有按规定挖台阶和由下而上的 分层填筑碾压,造成工程竣工后镶边下沉,产生纵向裂缝;靖淤不到位,在清除 植被或软基清挖时,在左边还有 1~2m 宽未清到,或堆放的淤泥尚未完全运到 路外, 就进行填土施工致使路基边缘下沉, 产生纵向裂缝; 半填半挖路段的路基, 在填挖交界处未按规定挖台阶进行分层填筑压实, 也易产生纵向裂缝;
路基压实
不到位,致使产生纵向裂缝,在路基施工中,应适当加宽填土,一般每边需加宽 50cm 。
4.2公路路基施工的技术要求
1. 级配砂砾垫层技术要求。级配砂砾是路面垫层较好的主要材料,但砂砾本身的 质量优劣直接影响到垫层的作用及路面整体的工程质量, 所以监理工程师应掌握 对砂砾的技术要求, 控制级配砂砾垫工程质量。 这些技术要求包括:级配砂砾中 砾石的压碎值应小于 30%。砾石含量 0. 5~5cm 的颗粒不得少于 50%,最大颗 粒不得大 6cm ,级配砂砾中 0.074ram 的粉料数量不应大于 7%,且塑性指数不 应大于 6,鉴于级配砂砾垫层的强度主要与颗粒级配和压实有关,所以对级配砂 砾的级配应有所要求。
2. 级配砂砾垫层的施工工艺。 级配砂砾垫层的施工可以分为碾压路槽、 运输摊平、 整形洒水碾压和初期养护等五个工序。 级配砂砾是一种松散材料, 为防止遭到行 车破坏, 监理工程师应提醒施工单位在进行施工组织计划时, 要半幅通车半幅施 工方法, 避免因施工造成行车混乱, 使级配砂砾垫层的表面松散、 平整度差和延 长工期。
3. 水泥稳定砂砾基层根据施工方法。又可以分为厂拌法和路拌法两种形式。底基 层可采用路拌法, 上基层可采用厂拌法。 水泥稳定砂砾作为高等级公路路面的基 层, 是路面结构中的重要组成部分, 关系到路面整体强度的高低和能否保证在路 面设计周期内正常使用 .
4. 水泥稳定砂砾基层的施工工艺。水泥稳定砂砾基层的施工工艺有两种。路拌法 施工水泥稳定砂砾基层,工序分为:初平砂砾料、洒水闷料、摆放水泥、摊平水 泥、机械拌合、整型找平、碾压成型洒水养生。厂拌法施工水泥稳定砂砾基层, 工序分为砂砾备料、水泥剂量、加水拌和、运料上路、摊铺碾压和洒水养生等。 5. 公路路基的级配砂砾垫层。路基复查,建立工程师在级配砂砾垫层施工前,必 须对已竣工的路基进行复查验收, 并向路面施工单位进行组织交接手续, 交接手 续应由驻地监理工程师组织, 由路基、 路面两个施工单位的领导和技术负责人参 加,路基竣工后,由路基施工单位进行自检《路基自检报告》 ;材料试验,路面 施工单位必须向监理工程师提交关于级配砂砾的各项材料试验。 砂砾颗粒筛选试 验, 平均每半公里监理工程师在施工段上取料, 送交监理工程师审查, 满足级配
砂砾的技术要求后, 路段上的级配砂砾方可使用, 砂砾容量试验, 重型标准实验 室。求得最佳含水量及最大密实度。
4.3路基施工技术措施
1. 路基质量控制。在公路路基结构设计中土基的回弹模量影响结构层。路基上的 控制,压实度控制保证土的最佳含水量,强度控制路基工程。
2. 水破坏的控制。水对公路路基使用性能的影响较大,它降低路基的强度,特别 是夏天高温天气,雨水渗入整体道床。形成高温水,在行车荷载作用下,碎石剥 落下来,两者分离,在行车作用下形成坑涧,表层施工按防水层处理,使水进人 不到结构层内部,从而避免出现这样的破坏。
3. 裂缝的防治。公路通常采用整体道床,整体道床裂缝的种类基本上可以分为两 大类, 基层开裂所形成的反射裂缝和面层自身产生的温缩裂缝, 这是第一类属于 非荷载裂缝:另一方类是行车荷载反复作用而产生的裂缝, 它是由于整体道床基 层承受的拉应力超出其抗弯强度而产生的网状不规则的裂缝, 这要在设计时充分 考虑。施工时控制好质量就是为了解决第一类裂缝。
整体道床基层裂缝的控制。 选择收缩性小的水泥稳定类结构做基层, 施工时要考 虑到水泥类稳定材料产生裂缝的机理。
整体道床面层裂缝的防治。 沥青整体道床非荷载裂缝是低温和疲劳裂缝总和。 它 与沥青的品质有关,主要是沥青的温度敏感性和针入度,国内外多项试验表明, 针人度指标越高,温度敏感性越低。
公路的路基质量对公路的使用性能影响较大, 因此在进行路基施工时严格按照规 范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。
5结论
(1)在 S≤4cm 的情况下随着沉降差的增长,路面结构的应变增加平稳 , 但当 S 大于 6cm 时大幅上升。 因此 , 在高速公路拓宽工程中建议将最大值沉降差控制在 6cm 。 (2)在新的和旧的地基之间大的沉降差将强加在拉伸和压缩应变交变作用下的道 路顶层的顶部上 , 最终导致路面的疲劳失效。然而,应用土工格栅的拼接 , 可以减 轻沉降差 , 在一定程度上进一步减少其对路面结构应变的影响。
(3)扩宽道路的新路基容易受到从路面结构之上的动载荷转换的影响。然而老路
基由于高刚度 , 可以散布道路上静态或动态的负载。
(4)土工的格栅加固可以提高回弹模量并且减少路基的不均匀变形 , 所以 , 在路面 结构上均匀的应变分布将形成。因此 , 路面结构的失效能够有效的被阻止或者推 迟。
(5)沉降控制平台,具有高可控性,是一种先进的模拟新的与旧的地基之间的沉 降差的技术。光纤光栅应变传感技术用于这项研究被证明是可行的和有效的 , 通 过真正反映路面结构的应变分布。
参考文献
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范文三：海峡两岸拓宽道路
自从2008年5月政党再次轮替后，台湾政府开始积极改善停滞不前的两岸关系，而大陆方面也表示出了相当的善意。在此气氛之下，两岸关系大幅改善，两岸经贸制度也开始逐步的松绑。
而在迄今两岸相关政经议题方面，相信没有一个议题如同经济合作架构协议(Economic Cooperative FrameworkAgreement，ECFA)，在台湾引发如此激烈的争论。ECFA原先名称为全面经济合作协议(Comprehensive Economic Cooperative Agrcement． CECA)，不论是CECA或是 ECFA，均可视为自由贸易协议(FTA)，至于涵盖范围，则完全需取决未来两岸谈判的结果。
究竟ECFA涵义为何?对于两岸关系的影响如何，本期《财经大势》针对此问题，集结了外媒及台湾方面的多种观点，加以说明，希望能给读者一个比较明晰的概念。
30年前，中国大陆政府提出要求与台湾直接建立交通联系，但是岛国政府拒绝了。30年后，中国大陆的经济实力增长迅速，中国政府再次提出同样的要求时，台湾动摇了。2008年12月15日，包括海运、空运、邮运在内的运输可以直接跨越台湾海峡。一名中国官员高兴地宣称“这是与台湾经济圈的最后一部分”。
对于成千上万的台湾商人来说，这真是一种福利。与先前很多日常旅客一样在香港转机，通常也意味着工作日中的最有效率的一部分就要花在旅途当中了。
马英九希望与大陆建立更加简便的交通来帮助在金融海啸中受伤的台湾。台湾最大的反对党，民进党对此仍心存疑虑，认为此举将对台湾的安全产生影响。可是民进党还没有从议会及总统选举中恢复元气。12月12日，台湾前领导人陈水扁被指控与一起受贿丑闻有关。
不管过去两岸的交通有多困难，近年来大陆已经成为台湾最大的贸易伙伴，同时台湾也成为大陆最大的投资方之一。但是使马英九不安的是，对于不管是大陆在台湾的投资和台湾在大陆的金融服务而言，障碍仍然存在。
两只熊猫作为亲善大使从大陆运到台湾后，两岸关系变得更加亲密。在2005年中国政府就意图将这两只熊猫送给台湾，但是陈水扁拒绝了，而马英九显然更加愿意与大陆保持更加亲密的关系。
马英九上台后，外界普遍预计台湾与大陆之间的经贸往来能够达到一个新的水平，包括允许台湾和大陆的金融企业能够互设分支机构以开展业务。
在强调了台湾与大陆加强经贸往来的重要性之后，马英九说他正在任命一位经验丰富的经济界人士作为他的代表前往大陆与北京方面进行协商。
尽管海峡两岸的政治形势因为陈水扁的**活动闹得很僵，但台湾和大陆的经济联系却在不断加强。台湾公司在大陆的投资目前已经超过了1000亿美元，双边贸易额超过800亿美元。
连胡会
在秘鲁召开的亚太经合组织高峰会中，台海两岸的连胡会成为一个亮点。大中华区的两个经济体的如此互动，在过去是难以想像的状况。
两岸从过去的敌对状态，变成如今的握手言欢，是因为马英九上台后实施新的两岸政策，而海协会长**林的历史性登台，开启了三通，也开启了两岸的新阶段。
受全球经济危机的影响，出口依赖性经济体台湾在为生存而苦苦挣扎，据统计，去年第四季度本地生产总值(GDP)萎缩8.4％，剔除季节因素并折合成年率后，经济萎缩幅度达到了令人震惊的22％。
但台湾尚存一线生机。台湾融入中国制造业的过程，就像是一把双刃剑。台湾第四季度GDP之所以出现可怕的萎缩，原因之一是其面向中国大陆的出口急剧下降，降幅高达50％，北京方面曾试图通过紧缩信贷和取消出口激励措施，为过热的经济降温。但当局目前已彻底改变了做法，正通过向经济注资来刺激国内需求。
从长远来看，与中国更为紧密的融合，很可能会令台湾经济从中获益。台湾总统马英九一直忙于修弥与北京方面的关系。如果马英九寻求更为明确的经济一体化――这未必要在台北的事实独立方面向北京做出让步――那么台湾就可以获得巨大的经济利益。
开放与大陆之间的资金、物资和人员往来，可能会在若干方面提振台湾的经济。直航已使得在大陆生活的100万台商可以更频繁地返乡，从而扩大了台湾的内需。一种更为开放的投资机制，将鼓励台商把利润汇回家乡，而不是隐匿起来。通过迫使台湾与大陆进行更严格的分工，更为紧密的一体化将有助于台湾提高生产率，并为台湾相对强大的服务业带来机遇。
目前对于ECFA存在着一些反对意见，一定程度上是基于对大陆农产品的担忧。但是，处理此类问题应完全从植物检疫角度――而不是贸易保护主义角度――出发。否认马英九的两岸措施不带任何政治意味是愚蠢的。台湾也不应将其经济福祉完全托付给大陆。但在当前的经济寒冬里，蜷缩在亚洲地区唯一仍在燃烧的经济“篝火”旁，不失为一种明智的做法。
民调结果
为了解民众对ECFA及陆资来台的看法，“陆委会”委托市场研究顾问公司在2009年4月8至11日进行调查。
民调显示，69.2％受访民众认为未来几年台湾与大陆的经贸关系需要更密切发展；有70％的民众认为当局有必要和大陆签订ECFA处理两岸经贸问题。
在签订ECFA的效益评估上，60.3％的民众认为两岸签订ECFA，有助于台湾与其他国家谈判签订相关协议；有60.4％民众认为两岸签订ECFA将使关税下降，有助于提升台湾产品在大陆市场的竞争力。
问及签订ECFA是否会矮化台湾“主权”?有53.6％的民众认为ECFA是处理两岸经济相关问题，不会矮化台湾的“主权”。
此外，对于两岸签订ECFA将扩大开放大陆产品进口，有88.6％的民众表示不会减少购买台湾产品。对此，“陆委会”指出，大陆低价商品不一定会对台湾的产品造成影响，但对台湾传统产业的冲击会再做更精确的评估。
“陆委会”指出，从调查中民众对于签订ECFA的正面评价来看，大多数民众已较理解ECFA带来的效益，也希望调查所呈现的民意有助于缩小朝野认知的差距。
对于陆资来台投资，有79.9％的民众认为应该有限度的开放，17.2％的民众认为不宜开放；而对台湾就业机会的影响，有48.7％的民众认为会增加，认为会减少的约有23.7％。
主权与统独
民进党与台湾团结联盟11日举行第二阶段民间国是会议，赖幸媛针对与会者质疑两岸签订ECFA会使台湾陷入主权流失危机提出反驳。
她说，ECFA是推动两岸关系正常化的路径，是单纯的经济合作协议，不需要公投，不是FTA(自由贸易协定)，且不涉及主权。赖幸媛指出，她可以体会与理解外界的疑虑号忧心，但ECFA只谈公平贸易，只是一般经济合作协议，不涉主权问题，所以以“陆委会”的立场，不需要进行全民公投，并且一旦进行公投，将很容易遭选举进行不理性的操作。对台湾社会不一定是好的。
她同时认为两岸进行的ECFA谈判仅是一个所谓“公平贸易”的争取，是为替台湾许多产业争取零关税、低关税；届时谈判时，争取得到的就推动，争取不到的就不推动，其实问题十分简单，并不需要复杂化。
裘兆琳研究员建议，台湾应该对于此一议题，进行近程、中程、长程的评估，对此，赖幸媛则表示，此为经济性议题，目前已由经济部进行产业评估，并没有预设结论，一切要待经济部的评估出来，才知道结果。
范文四：拓宽道路后不均匀沉降造成的主要病害及防治措施
拓宽道路后不均匀沉降造成的主要病害及防治措施
摘要:老路基由于受到较长时间的自身重力影响以及车辆荷载的作用 , 地基 和路基的固结沉降已经基本稳定 , 而新填土路基则由于固结沉降等原因 , 导致新老 道路路基存在差异沉降 , 从而产生了不均匀沉降问题。本文分析了拓宽道路后不 均匀
沉降造成的主要病害,探讨了防治措施。
关键词:拓宽道路;不均匀沉降;病害;防治措施
Abstract: the old subgrade for a long time due to their own gravity and the role of the vehicle load, the foundation and the roadbed consolidation settlement has basic stability, and new filling roadbed is due to reasons such as consolidation settlement, lead to new and old road embankment settlement differences, so as to produce the uneven settlement problem. This paper analyzes the road after broaden the uneven settlement of the main diseases caused by, and probes into the measures of prevention and control.
Keywords: widen roads; The uneven settlement; Diseases; Prevention and control measures
近年来 , 道路建设发展速度加快 , 由于没有充分考虑到未来交通量的增 加 , 导致很多道路不能满足交通增长的要求 , 不少地方采取的是改造老路和拓宽 道路的措施。老路基由于受到较长时间的自身重力影响以及车辆荷载的作用 , 地 基和路基的固结沉降已经基本稳定 , 而新填土路基则由于固结沉降等原因 , 导致新 老道路路基存在差异沉降 , 从而产生了不均匀沉降问题。
一、道路拓宽方式及特点
道路拓宽方式主要有拼接式和分离式两种。 通过在原道路车道边再建新的车 道,原用车道和新建车道拼接在一起的称为拼接式,这是一种常规的拓宽方式。 其优点在于造价低、 易于实施, 缺点在于容易产生新旧路基的不均匀沉降, 施工 周期较长等。 另一种拓宽方式, 是在原有道路车道边再新建的车道, 称为分离式, 其原有车道和新建车道是分离的。 其优点在于施工周期短、 避免了新旧路基之间 的衔接问题。但是它的缺点在于造价高、景观效果较差。就拼接式来说,又有单 侧拓宽和双侧拓宽之分。 单侧拓宽和双侧拓宽各有优缺点。 单侧拓宽时路基土石 方工程量集中,便于施工;单侧拓宽宽度相比双侧来说要宽,压实度容易控制, 施工进度快; 新旧路基接触面少; 施工过程中不影响行车安全。 双侧对称拓宽能 平衡新路堤产生的偏荷载,减少路基的不均匀沉降。
范文五：拓宽道路接缝区域沥青路面的疲劳损伤特性
? 拓宽道路接缝区域沥青路面的疲劳损伤特性 拓宽道路接缝区域沥青路面的疲劳损伤特性
韩 丁1，李 阳2，刘东泽3，朱俊骅2，黄晓明4
(1.合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009；2.合肥工业大学 交通运输工程学院，安徽 合肥 230009；3.中铁城市规划设计研究院有限公司，安徽 芜湖 241000；4.东南大学 交通学院，江苏 南京 210096)
摘要：为了研究拼接路面结构的合理设计方法，依托合宁高速公路扩建工程对拼接工况下沥青面层的疲劳损伤特性进行分析。基于拼接接缝两侧基层的当量回弹模量分布规律和以应力为变量的沥青混凝土损伤演化方程，通过接缝区域沥青面层的损伤状况, 分析不同路面结构参数和轴载水平对沥青面层寿命的影响。随着轴载次数的累积，道路会出现加速破坏的趋势。接缝两侧基层顶面的当量回弹模量差异是决定接缝处沥青层疲劳寿命的关键因素，而依靠增加接缝处沥青层厚度来延缓反射裂缝的效果不明显。结果表明，接缝区域沥青面层疲劳损伤的研究可以用来指导路面结构的优化设计，并可对《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)中沥青面层的当量轴次和抗拉强度结构系数中的参数进行拼接工况下的优化。
关键词：道路工程；拼接特性；数值模拟；接缝区域；损伤累积；沥青混凝土
0 引言
我国早期建成的高速公路大多数是双向四车道，随着社会经济的不断发展，有一部分已不能适应交通量增长的要求，迫切需要扩大道路通行能力。对已有高速公路进行加宽改建，具有占地拆迁较少、工程投资相对较小的优势，目前多采用老路拓宽的方案。新老路面结构拼接后的力学评价与路面结构设计参数选取等都与新建路面有很大区别。
黄晓明等[1]通过室内试验和有限元仿真分析了加筋路基对加宽路面结构的影响。韩丁等[2]选用拼接路基顶面的最大沉降量作为目标函数，研究了路基拼接工况下模型的灵敏度函数和最敏感参数，并计算了铺筑路面结构层引起的路基顶面差异沉降。杨涛[3]等建立了能够考虑路面、路基和地基相互作用的弹塑性有限元整体分析模型，提出了高速公路双侧拓宽工程差异沉降控制标准。马晓晖等[4]通过有限元计算分析，研究了新老路面拼接台阶尺寸对拼接结构受力的影响，并提出了适宜的台阶宽度。以连续介质力学与不可逆热力学为基础的连续介质损伤力学是一个很好的分析方法。Mo基于沥青-碎石胶结和砂浆疲劳参数的多孔沥青混凝土松散研究[5]，使用单调动态控制应力试验数据提出了沥青黏结碎石单调动态的剪切开裂损伤模型[6]。崔华杰[7]等研究了高模量沥青混凝土低温抗裂性能。Kim[8]使用有限元法提出预测沥青混凝土非线性损伤和断裂性能的计算本构模型。Zoa[9]基于黏弹性有限元模型分析了不同车辆速度、结构与荷载形式和材料温度下沥青路面的疲劳寿命。康诚[10]等在清水和氯化钠饱和溶液中，进行冻融条件下沥青混凝土疲劳性能研究，分析疲劳破坏的作用机理。董忠红[11]进行不同荷载级别和不同应力比下的疲劳试验，分析荷载级别和压应变对沥青混凝土疲劳行为的影响，并建立考虑压应力影响的疲劳预估模型。国内外学者使用损伤和断裂力学对混凝土受力破坏进行了一些研究，但很少有关于拼接接缝两侧存在差异的沥青混凝土疲劳累积损伤的研究。本文通过分析道路拼接接缝处的受力工况，提出优化接缝处路面结构设计的方法，并研究了荷载水平对接缝处沥青层寿命的影响。
1 接缝处分析工况
新老路面结构接缝处的拼接工况如图1所示，将重要分析区域设定为有限元结果显示区域。有限元网格的划分如图2所示，左右两侧施加水平向位移约束，底侧施加水平和竖直向位移约束，按规范的双圆形式进行加载，轮胎接地压强为0.7 MPa。最不利受力位置是双圆荷载右侧圆的中心与拼接接缝处于一条竖向直线上，有限元模型中接缝位置的沥青层底设置一个奇异点。
图1 拓宽工程接缝处路面结构设计工况(单位：m)
Fig.1 Design conditions of joint pavement structure in widening engineering(unit:m)
图2 接缝处沥青层的寿命计算模型
Fig.2 Computation model of life of asphalt pavement on a joint
本文依托的合宁高速公路扩建工程原有道路的水泥路面采用多头破碎机(MHB)进行碎石化处理，拼接路面结构中水泥稳定碎石基层的顶面标高与之齐平，此后再共同铺筑沥青面层。通过承载板检测获得接缝两侧基层顶面当量回弹模量的分布见图3[12]。
图3 接缝两侧基层顶面当量回弹模量的分布
Fig.3 Distribution of equivalent rebound modulus on both sides of a base joint
2 路面结构参数的影响与优化设计
基层材料参数采用图3中的顶面当量回弹模量分布，SMA-13、AC-20和AC-25的弹性模量选用1 600，1 400，1 200 MPa，泊松比都为0.3，将该参数组合作为基准状态。
2.1 路面结构参数的影响
在参数组合基准状态的基础上，逐个采用表1中参数值进行相应的替换，形成7种不同的分析工况，其中接缝处稳层顶面当量回弹模量E1和原有路面顶面当量回弹模量E2各包含两组取值。分别对不同参数组合工况下的计算模型进行静载分析，获得初次荷载作用下的最大层底拉应力σ0和沥青层底奇异点的应力强度因子K0。将各参数组合下的沥青层底最大拉应力σ0分别代入式(1)[12]，得到相应的损伤演化方程后进行应力-损伤全耦合有限元分析，得到沥青层底开裂前(损伤变量D=1.0)承受的累积轴次，结果见表1。
(1)
式中，σ为压实力；N为累积作用次数。
表1 结构层参数选用与计算结果
Tab.1 Parameters selection and computational result of structural layers
路面结构参数σ0/MPaK0/(kPa·m1/2)开裂前轴次/(×105)基准参数组合0.445459.834.56接缝处水稳层顶面当量回弹模量E1/MPaE1(1)2930.299561.008.02E1(2)4300.49657.874.016原有路面顶面当量回弹模量E2/MPaE2(1)2200.587479.96 2.282E2(2)3580.210243.0218.96AC-25层厚度h/m 0.140.435559.254.79AC-25弹性模量Eb/MPa14000.521072.562.987AC-20弹性模量Em/MPa16000.448860.744.443
各参数组合下，累积荷载作用时奇异点应力强度因子的演化过程如图4所示。随着轴载次数的增加，应力强度因子的增长呈加速趋势，这表明道路会加速破坏。实际道路在使用过程中，即使交通量保持稳定，病害也会随着服役时间的增长而加速出现，与上述结论一致。从图中可看出，接缝两侧基层的顶面当量回弹模量应保持一致，如差异较大，会明显降低接缝处沥青层的疲劳寿命；接缝两侧基层的顶面当量回弹模量存在差异时，沥青层厚度变化对接缝处沥青层疲劳寿命的影响不大，仅依靠增加接缝处沥青层厚度来延缓反射裂缝的措施有待商榷；沥青中面层的弹性模量对接缝处沥青层的疲劳寿命影响不大，但沥青底面层弹性模量的影响较大。
图4 不同参数组合时奇异点应力强度因子的演化
Fig .4 Evolution of stress intensity factor of singularities in different parameter combinations
2.2 接缝处路面结构的优化设计
分别以基准参数组合时的计算参数和开裂前轴次作为分母，将表1中选取的不同材料参数及其对应的开裂前轴次作为分子，得到不同路面结构参数变化对接缝处沥青层疲劳寿命的影响，见图5。图中曲线的斜率越大，表明该参数对接缝处沥青层疲劳寿命的影响越大，在路面结构优化设计中应予以优先考虑。
当接缝两侧基层顶面的当量回弹模量相同时，即使该值较低，接缝处沥青层也具有较高的疲劳寿命。如图5中A和B点都表明两侧基层顶面的当量回弹模量值相同，分别为293 MPa和358 MPa，其对应的接缝处沥青层疲劳寿命都较高。因此，接缝两侧基层顶面的当量回弹模量差异是决定接缝处沥青层疲劳寿命的关键因素。
图5 不同参数对疲劳寿命的影响
Fig.5 Influences of different parameters on fatigue life
3 荷载水平对接缝处沥青层寿命的影响
道路使用过程中会承受不同的车辆轴载，可基于沥青混凝土损伤演化方程来研究车辆荷载水平对拼接接缝处沥青层寿命的影响。
3.1 轮胎接地压强的影响
按表2改变轮胎接地压强的大小，分别对计算模型进行静载分析，获得初次荷载作用下的最大层底拉应力σ0和沥青层底奇异点的应力强度因子K0。将各轮胎接地压强水平下的沥青层底最大拉应力σ0分别代入式(1)，得到相应的损伤演化方程后进行应力-损伤全耦合有限元分析，得到沥青层底开裂前(损伤变量D=1.0)承受的累积轴次，结果见表2。
不同轮胎接地压强下，累积荷载作用时奇异点应力强度因子的演化过程如图6所示。随着轮胎接地压强的逐渐提高，接缝处沥青层开裂前的累积轴次逐渐降低，但不会急剧变化。
表2 不同轮胎接地压强的计算结果
Tab.2 Computational results of different tire grounding pressures
轮胎接地压强/MPa0.550.700.851.001.15σ0/MPa0.350.44540.54080.63630.7317K0/(kPa·m1/2)47.0159.8372.6585.4798.29开裂前轴次Ne/(×105)8.484.562.751.801.24
图6 轮胎接地压强对疲劳寿命的影响
Fig.6 Influences of different tire grounding pressures on fatigue life
3.2 基于损伤等效的接缝处沥青层当量轴次N
虽然不同轮胎接地压强下接缝处沥青层的损伤历程各不相同，但其终点一致：奇异点应力强度因子达到沥青混凝土的断裂韧度时，沥青层底出现开裂。弹性层状体系满足比例加载条件，轮胎接地压强与轴载值之间也具有比例性。因此，不同轮胎接地压强下接缝处沥青层出现开裂时疲劳寿命的比值可作为不同轴载值之间的等效转化系数。将轮胎接地压强0.7 MPa作为换算标准
=4.56×105次)，使用表2的数据可得到基于损伤等效的当量轴次
/Ne，如图7所示。
图7 损伤等效N与规范推荐N的比较
Fig.7 Comparison of N values between damage equivalence and standard recommendation
进行沥青层底拉应力验算时，单次轴载换算的函数形式为：
(2)
式中，P为标准轴载100 kN；P1为需要转换的轴载；N是转化为标准轴载作用的次数；p为标准轮胎接地压强0.7 MPa；p1为需要转换的轮胎接地压强。
《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)规定n=4.35，此时将表2中的不同轮胎接地压强分别代入式(2)，得到的结果见图7。比较图中两条曲线，可见考虑拼接工况与否对当量轴次的影响较大。针对合宁高速扩建工程，在验算接缝处沥青层底拉应力时，使用式(2)拟合基于损伤等效的有限元计算结果，得到n=2.619。因为接缝两侧基层顶面的当量回弹模量差异是决定接缝处沥青层疲劳寿命的关键因素，所以轴载值影响的重要性被相对削弱。
3.3 基于损伤等效的接缝处沥青层抗拉强度结构系数Ks
在某一轴载累积作用下达到临界破坏状态时，沥青层底奇异点处的应力强度因子值等于沥青混凝土的断裂韧度。沥青混凝土的断裂韧度KIC=0.28 MPa·m1/2[13]，与各初始单次轮胎接地压强下沥青层底奇异点处应力强度因子K0的比值可用来计算相应轴载水平下沥青层的抗拉强度结构系数KS=KIC/K0，使用表2的数据对系数KS分别进行计算，结果见图8。
图8 损伤等效KS与规范推荐KS的比较
Fig.8 Comparison of KS values between damage equivalence and standard recommendation
沥青混凝土面层的抗拉强度结构系数KS的函数形式为：
(3)
式中，Ne是设计年限内一方向上一个车道的累计当量轴次；Ac是公路等级系数，高速公路一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2。
《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)规定a=0.09，b=0.2，此时将表2中的开裂前轴次Ne分别代入式(3)，得到的结果见图8。比较图中两条曲线，可见基于损伤等效的接缝处抗拉结构强度系数要明显大于规范中推荐公式的计算值，这表明拼接工况下使用规范推荐公式偏于不安全。目前的拼接路面结构设计常采用新建道路的设计方法，结果导致接缝处容易出现开裂现象。针对合宁高速扩建工程，在验算接缝处沥青混凝土面层的抗拉强度结构系数时，使用式(3)拟合基于损伤等效的有限元计算结果，得到a=0.028 47，b=0.384 8。
4 结论
(1)随着荷载作用次数的累积，应力强度因子的增长呈加速趋势，这表明道路会出现加速破坏。接缝两侧基层顶面的当量回弹模量差异是决定接缝处沥青层疲劳寿命的关键因素，依靠增加接缝处沥青层厚度来延缓反射裂缝的效果不明显。沥青中面层的弹性模量对接缝处沥青层的疲劳寿命影响不大，但沥青底面层弹性模量的影响较大。
(2)通过分析不同轮胎接地压强对接缝处沥青层疲劳寿命的影响，发现拼接工况下当量轴次和抗拉强度结构系数的计算结果与规范推荐公式的计算值有较大不同。通过调整规范推荐公式的系数，为弥补当前规范未考虑拼接工况的不足提供了一种方法。
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Fatigue Damage Property of Asphalt Pavement in Joint Region of Road Widening
HAN Ding1，LI Yang2,LIU Dong-ze3，ZHU Jun-hua2，HUANG Xiao-ming4
(1. School of Civil Engineering，Hefei University of Technology，Hefei Anhui 230009，China；2. School of Transportation Engineering，Hefei University of Technology，Hefei Anhui 230009，China；3. China Railway Urban Planning & Design Institute Co., Ltd.，Wuhu Anhui 241000，China；4.School of Traffic，Southeast University，Nanjing Jiangsu 210096，China)
Abstract：In order to study the reasonable design method of pavement structure with joints, depend on the Hefei-Nanjing expressway extension project, fatigue damage property of asphalt pavement with joints is analysed. Based on the distribution regularity of equivalent rebound modulus on both sides of a base juncture and the damage evolution equation of bituminous mixture in stress variable, through the damage state of asphalt pavement on joint region, the effects of different structural parameters and axle load levels on the asphalt pavement life are analyzed. With the accumulation of axle load times, road exhibits a tendency of accelerated failure. The difference of equivalent rebound modulus between both sides of a base juncture is the key factor of the fatigue life of asphalt layers in joint region, while the thickness increment of asphalt pavement on a joint region has a unconspicuous effect to delay reflection crack. The result shows that (1) the study of fatigue damage on the joint region can guide the optimization design of pavement structure; (2) for the parameters of the equivalent axle load and the tensile strength structural coefficient provided inSpecifications for Design of Highway Asphalt Pavement (JTG D50—2006), the study can revise these parameters under continuation condition.
Key words：road engineering; widening characteristic; numerical simulation; joint region; damage accumulation; asphalt concrete
收稿日期：2015-03-19
基金项目：国家自然科学基金项目(51008109)；安徽省住房城乡建设科学技术计划项目(2013YF-01)
作者简介：韩丁(1982-)，男，安徽肥东人，副教授，工学博士，硕士生导师.(handing@hfut.edu.cn)
中图分类号：U416.2
文献标识码：A
文章编号：1002-0268(2016)08-0001-05
doi:10.3969/j.issn.1002-0268.2016.08.001
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