基于京滬高速江蘇段實(shí)測(cè)軸載的重交通瀝青路面交通特性及軸載研究.pdf

1、江蘇京滬高速公路有限公司管理體系完善，擁有通車(chē)十余年來(lái)完整的道路維修養(yǎng)護(hù)記錄和先進(jìn)的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，可以提供通車(chē)運(yùn)營(yíng)期的實(shí)際交通荷載數(shù)據(jù)。本研究首先通過(guò)調(diào)查京滬高速沂淮江段歷年動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)(WIM)以及京滬瀝青路面養(yǎng)護(hù)管理決策支持(PMS)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，分析了該路段的交通組成參數(shù)和交通軸載分布，該路段屬于典型的重交通路面。在此基礎(chǔ)上，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，針對(duì)不同的分布特征選取不同的概率分布模型來(lái)準(zhǔn)確表征該路段不同車(chē)道不同車(chē)型的車(chē)速分布、車(chē)重分布

2、以及軸載分布，通過(guò)分析說(shuō)明，各種模型對(duì)于所有觀測(cè)地點(diǎn)動(dòng)態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)的擬合都能取得較高相關(guān)性(R2＞0.96)。
　　我國(guó)現(xiàn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中用當(dāng)量軸載作用次數(shù)來(lái)指導(dǎo)路面設(shè)計(jì)。而現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中的軸載換算方法僅適用于軸載小于130kN的情況，對(duì)于重軸載交通，規(guī)范中只給出了一個(gè)系數(shù)范圍。本研究調(diào)研選取了重載交通瀝青路面常用的兩種路面結(jié)構(gòu)及材料組合，利用BISAR3.0計(jì)算程序，推導(dǎo)驗(yàn)算了不同等效換算原則的軸載換算指數(shù)。最終確定了

3、重載交通瀝青路面基于彎沉等效，基層底部拉應(yīng)力等效，路基頂面壓應(yīng)變等效，瀝青層層底拉應(yīng)變等效的換算指數(shù)分別為5.0、9.0、5.1和4.1。同時(shí)，對(duì)于本文示例路段，考慮路面使用壽命為15年，實(shí)際計(jì)算了基于不同換算原則的設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)軸載作用次數(shù)，作為路面設(shè)計(jì)的疲勞壽命的控制指標(biāo)。
　　最后通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的軸載分布分析確定了研究路段的設(shè)計(jì)軸載為120kN。取軸載累計(jì)分布選取95％和100％分位對(duì)應(yīng)的軸載分別為157.5kN和184.

4、5kN作為實(shí)驗(yàn)室測(cè)試材料路用性能的加載荷載，供類(lèi)似道路進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí)選擇使用。同時(shí)利用交通量分析得到的數(shù)據(jù)，建立了可用于重載交通試驗(yàn)的變幅加載和隨機(jī)荷載加載模型。
　　京滬高速公路沂淮江段運(yùn)營(yíng)17年來(lái)，因其交通量大，貨車(chē)比例高，超載現(xiàn)象嚴(yán)重，直接導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)工作周期短、耗資巨大。雙向4車(chē)道早已處于全天候交通飽和狀態(tài)，無(wú)法滿足交通量的需求，拓寬改建迫在眉睫。本文的研究成果，不僅對(duì)京滬高速江蘇段拓寬改建工程具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)對(duì)我國(guó)重載