CN110082235A - 基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统 - Google Patents
基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统。所述测试方法包括:在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量;根据各级土基回弹变形量确定土基回弹模量;在土基之上铺筑每层新的道路结构层,在未摊铺新的道路结构层前,利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定原结构当量半无限空间体模量;在新道路结构层摊铺后,利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试确定各级新铺道路结构层回弹变形量;根据原结构当量半无限空间体模量及各级新铺道路结构层回弹变形量确定新铺路面结构层的回弹模量。采用本发明所提供的测试方法及系统能够避免应力突变集中现象,提高新铺道路模量的计算精度。
Description
技术领域
本发明涉及公路路基路面现场测试领域,特别是涉及一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统。
背景技术
回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,同时也是道路结构本构方程中的重要参数,路面设计中采用回弹模量作为土基及各结构层的设计指标;新铺道路模量包括土基回弹模量以及新铺道路各结构层的回弹模量。
对土基而言,现有技术中常采用现场承载板法进行现场测试从而控制施工质量;现场承载板法通过一块刚性平板承载板对土基进行逐级加卸载测试,测得每级荷载下对应的土基回弹变形值,然后计算求得土基回弹模量;但是由于现有的承载板为刚性平板,不可避免的当承载板承受荷载时,在承载板周围接触边缘不可避免的存在应力突变集中的现象,会对测试结果造成影响。对于这一现象,现有力学手段仍难精确描述分析,从而使现有测试方法得到的道路回弹模量值仍为近似解,回弹模量的计算精度低。
针对现场承载板法存在的问题,现有技术常采用落锤式弯沉仪对新铺道路各结构层模量进行现场测试,然后通过反算程序计算得到各层结构模量;但是由于反算问题复杂,虽然落锤式弯沉仪已出现很久,但学界对于反算程序始终无法统一意见,而且落锤式弯沉仪使用昂贵,对于新铺道路各结构层的回弹模量的快速测定、施工质量评价仍难以推广使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统,以解决现有的回弹模量测量设备测量成本高,且无法快速测定新铺道路各结构层的回弹模量、施工质量评价仍难以推广使用的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法,包括:
在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量;
获取各级土基不同的所述半球形压头承载板的第一压头荷载以及半球形压头承载板直径;
根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;
在土基之上铺筑每层新的道路结构层,在未摊铺新的道路结构层前,利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定原结构当量半无限空间体模量;
在新道路结构层摊铺后,再次利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,获取各级新道路结构层不同的所述半球形承载板的第二压头荷载;
根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量;
获取新铺结构层厚度;
根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量;所述新铺道路模量包括土基回弹模量以及新铺路面结构层的回弹模量。
可选的,所述在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量,具体包括:
获取对土基加载后的所述半球形压头承载板的中心的第一位移下沉量以及对土基卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第二位移下沉量;
根据所述第一位移下沉量以及所述第二位移下沉量确定各级土基回弹变形量。
可选的,根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量,具体包括:
根据公式确定土基回弹模量;其中,Ei为在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;Pi为第一压头荷载;D为半球形压头承载板直径;Li为相对于第一压头荷载Pi时的土基回弹变形量;υ为泊松比;i为荷载的级数。
可选的,所述根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量,具体包括:
获取对所述各级新铺道路结构层加载后的所述半球形压头承载板的中心的第三位移下沉量以及对所述各级新铺道路结构层卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第四位移下沉量;
根据所述第三位移下沉量以及所述第四位移下沉量确定各级新铺道路结构层回弹变形量。
可选的,所述根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量,具体包括:
根据公式确定新铺路面结构层的回弹模量;其中,Ei'为在新铺路面结构层各级不同的所述第二压头荷载下的新铺路面结构层的回弹模量;Pi'为第二压头荷载;Li'为相对于第二压头荷载Pi'时的新铺路面结构层的回弹变形量;ψ为修正因子,E原为原结构当量半无限空间体模量;h为新铺结构层厚度。
一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统,包括:
各级土基回弹变形量确定模块,用于在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量;
第一压头荷载以及半球形压头承载板直径获取模块,用于获取各级土基不同的所述半球形压头承载板的第一压头荷载以及半球形压头承载板直径;
土基回弹模量确定模块,用于根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;
原结构当量半无限空间体模量确定模块,用于在土基之上铺筑每层新的道路结构层,在未摊铺新的道路结构层前,利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定原结构当量半无限空间体模量;
第二压头荷载获取模块,用于在新道路结构层摊铺后,再次利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,获取各级新道路结构层不同的所述半球形承载板的第二压头荷载;
各级新铺道路结构层回弹变形量确定模块,用于根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量;
新铺结构层厚度获取模块,用于获取新铺结构层厚度;
新铺路面结构层的回弹模量确定模块,用于根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量;所述新铺道路模量包括土基回弹模量以及新铺路面结构层的回弹模量。
可选的,所述各级土基回弹变形量确定模块,具体包括:
第一位移下沉量以及第二位移下沉量获取单元,用于获取对土基加载后的所述半球形压头承载板的中心的第一位移下沉量以及对土基卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第二位移下沉量;
各级土基回弹变形量确定单元,用于根据所述第一位移下沉量以及所述第二位移下沉量确定各级土基回弹变形量。
可选的,所述土基回弹模量确定模块具体包括:
土基回弹模量确定单元,用于根据公式确定土基回弹模量;其中,Ei为在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;Pi为第一压头荷载;D为半球形压头承载板直径;Li为相对于第一压头荷载Pi时的土基回弹变形量;υ为泊松比;i为荷载的级数。
可选的,所述各级新铺道路结构层回弹变形量确定模块具体包括:
第三位移下沉量以及第四位移下沉量获取单元,用于获取对所述各级新铺道路结构层加载后的所述半球形压头承载板的中心的第三位移下沉量以及对所述各级新铺道路结构层卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第四位移下沉量;
各级新铺道路结构层回弹变形量确定单元,用于根据所述第三位移下沉量以及所述第四位移下沉量确定各级新铺道路结构层回弹变形量。
可选的,所述新铺路面结构层的回弹模量确定模块具体包括:
新铺路面结构层的回弹模量确定单元,用于根据公式确定新铺路面结构层的回弹模量;其中,Ei'为在新铺路面结构层各级不同的所述第二压头荷载下的新铺路面结构层的回弹模量;Pi'为第二压头荷载;Li'为相对于第二压头荷载Pi'时的新铺路面结构层的回弹变形量;ψ为修正因子,E原为原结构当量半无限空间体模量;h为新铺结构层厚度。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明提供了一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统,采用半球形压头,压头与路面接触面上的应力是连续分布的,因此,不存在应力集中现象,从而不会对测试结果造成影响,提高新铺道路模量的计算精度;同时,本发明不依赖落锤式弯沉仪,仅利用半球形压头承载板测试新铺道路模量,计算各结构层的模量时是相互独立、不会因某一层位测量偏差而传递至其它层位的计算当中,测量结果精确,因此,本发明具有设备轻便、操作简单以及使用成本更小等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的半球形压头承载板设备结构示意图;
图2为本发明所提供的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法流程图;
图3为本发明所提供的半球形压头承载板加载于土基,在不同c值情况下的土基表面弯沉情况图;
图4为本发明所提供的在不同新铺层层厚下,新结构层模量/原结构模量与修正因子ψ的关系点以及用韦布尔形式函数进行拟合的关系曲线图;
图5为本发明所提供的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统,避免应力突变集中现象,不会对测试结果造成影响,从而提高新铺道路模量的计算精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的半球形压头承载板设备结构示意图,如图1所示,该半球形压头承载板设备包括:半球形压头承载板1、放置于半球形压头承载板1的中心的加载千斤顶2、由下而上依次置于加载千斤顶2顶部的圆柱筒3、钢板及球座4、测力计5以及加劲横梁6。较传统的平板压头承载板装置,本发明采用的底部承载板为半球形压头承载板1,能够有效避免应力突变集中现象,不会对测试结果造成影响。
图2为本发明所提供的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法流程图,如图2所示,一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法,包括:
步骤201:在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量。
图3为本发明所提供的半球形压头承载板加载于土基,在不同c值情况下的土基表面弯沉情况图,如图3所示,参数可以看出参数c实质综合反映了外荷载压力Pi与材料自身抗力Ei这两个指标,即参数c反映了半球形压头上施加的外部荷载的力,也反映了材料的模量抗力,c越大表征材料越容易发生变形,c越小反之。
所述步骤201具体包括:获取对土基加载后的所述半球形压头承载板的中心的第一位移下沉量以及对土基卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第二位移下沉量;根据所述第一位移下沉量以及所述第二位移下沉量确定各级土基回弹变形量;所述各级土基回弹变形量为中心处第一位移下沉量与中心处第二位移下沉量之差。
步骤202:获取各级土基不同的所述半球形压头承载板的第一压头荷载以及半球形压头承载板直径。
步骤203:根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量。
所述步骤203具体包括:根据公式确定土基回弹模量;其中,Ei为在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量(MPa);Pi为第一压头荷载(MPa);D为半球形压头承载板直径(cm);Li为相对于第一压头荷载Pi时的土基回弹变形量(cm);υ为泊松比;i为荷载的级数。
步骤204:在土基之上铺筑每层新的道路结构层,在未摊铺新的道路结构层前,利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定原结构当量半无限空间体模量。
根据公式确定土基回弹模量;其中,E原为原结构当量半无限空间体模量;P原为当前压头荷载;L原为相对于当前压头荷载P原时的未摊铺新的道路结构层的回弹变形量。
步骤205:在新道路结构层摊铺后,再次利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,获取各级新道路结构层不同的所述半球形承载板的第二压头荷载。
步骤206:根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量。
所述步骤206具体包括:获取对所述各级新铺道路结构层加载后的所述半球形压头承载板的中心的第三位移下沉量以及对所述各级新铺道路结构层卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第四位移下沉量;根据所述第三位移下沉量以及所述第四位移下沉量确定各级新铺道路结构层回弹变形量;所述各级新铺道路结构层回弹变形量为中心处第三位移下沉量与中心处第四位移下沉量之差。
步骤207:获取新铺结构层厚度。
步骤208:根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量;所述新铺道路模量包括土基回弹模量以及新铺路面结构层的回弹模量。
图4为本发明所提供的在不同新铺层层厚下,新结构层模量/原结构模量与修正因子ψ的关系点以及用韦布尔形式函数进行拟合的关系曲线图,如图4所示,所述步骤208具体包括:根据公式确定新铺路面结构层的回弹模量;其中,Ei'为在新铺路面结构层各级不同的所述第二压头荷载下的新铺路面结构层的回弹模量(MPa);Pi'为第二压头荷载(MPa);Li'为相对于第二压头荷载Pi'时的新铺路面结构层的回弹变形量(cm);ψ为修正因子,E原为原结构当量半无限空间体模量(MPa),h为新铺结构层厚度(cm)。
在原结构基础上新铺道路层的双层体系通过修正因子ψ,将其转化为半无限空间体系的方法来进行求解新铺层结构回弹模量。修正因子的求解是通过计算在不同的上下层模量比及不同新铺层层厚的双层结构与半无限空间体结构弯沉量之比获得。
其中,图4就显示了不同新铺层层厚下,新结构层模量/原结构模量与修正因子ψ的关系点;经过尝试拟合发现采用韦布尔形式函数来拟合这些关系点具有非常高的拟合精度,同时兼具非常好的物理意义,因此,本发明建立的修正因子采用韦布尔形函数,最终表达式为
通过将在新铺结构表面测得的弯沉值,通过修正因子ψ的修正,在将修正后的弯沉值代入半无限空间体回弹模量解的表达式中就可求解道路新铺结构层回弹模量。这一求解过程由于在修正因子中隐含了待求的未知量Ei,因此需要通过迭代求解,但由于此迭代函数能快速收敛,因此,测试人员仍可以快速的迭代出新铺结构层回弹模量。
本发明在土基上利用半球形压头承载板设备进行逐级加卸载测试,即在直径尺寸为D的半球形压头上施加各级荷载Pi并卸载,进而获得各级土基回弹变形量Li,然后根据在所述测试中获得的Li,通过各级荷载Pi与回弹变形Li之间的非线形关系计算并进行回归获得土基回弹模量;在土基之上铺筑每层新的道路结构层,都需在未摊铺前先用该设备进行逐级加卸载测试进而获得原结构当量半无限空间体模量E原,新道路结构层摊铺后,再次运用该设备进行逐级加卸载测试,通过各级半球形压头荷载Pi’、各级新铺道路结构层回弹变形Li’、原结构当量半无限空间体模量E原以及新铺结构层厚h之间的非线性关系进行迭代求解并回归,从而获得新铺路面结构层的回弹模量。
图5为本发明所提供的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统结构图,如图5所示,一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统,包括:
各级土基回弹变形量确定模块501,用于在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量。
所述各级土基回弹变形量确定模块501,具体包括:第一位移下沉量以及第二位移下沉量获取单元,用于获取对土基加载后的所述半球形压头承载板的中心的第一位移下沉量以及对土基卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第二位移下沉量;各级土基回弹变形量确定单元,用于根据所述第一位移下沉量以及所述第二位移下沉量确定各级土基回弹变形量。
第一压头荷载以及半球形压头承载板直径获取模块502,用于获取各级土基不同的所述半球形压头承载板的第一压头荷载以及半球形压头承载板直径。
土基回弹模量确定模块503,用于根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量。
所述土基回弹模量确定模块503具体包括:土基回弹模量确定单元,用于根据公式确定土基回弹模量;其中,Ei为在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;Pi为第一压头荷载;D为半球形压头承载板直径;Li为相对于第一压头荷载Pi时的土基回弹变形量;υ为泊松比;i为荷载的级数。
原结构当量半无限空间体模量确定模块504,用于在土基之上铺筑每层新的道路结构层,在未摊铺新的道路结构层前,利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定原结构当量半无限空间体模量。
第二压头荷载获取模块505,用于在新道路结构层摊铺后,再次利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,获取各级新道路结构层不同的所述半球形承载板的第二压头荷载。
各级新铺道路结构层回弹变形量确定模块506,用于根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量。
所述各级新铺道路结构层回弹变形量确定模块506具体包括:第三位移下沉量以及第四位移下沉量获取单元,用于获取对所述各级新铺道路结构层加载后的所述半球形压头承载板的中心的第三位移下沉量以及对所述各级新铺道路结构层卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第四位移下沉量;各级新铺道路结构层回弹变形量确定单元,用于根据所述第三位移下沉量以及所述第四位移下沉量确定各级新铺道路结构层回弹变形量。
新铺结构层厚度获取模块507,用于获取新铺结构层厚度。
新铺路面结构层的回弹模量确定模块508,用于根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量;所述新铺道路模量包括土基回弹模量以及新铺路面结构层的回弹模量。
所述新铺路面结构层的回弹模量确定模块508具体包括:新铺路面结构层的回弹模量确定单元,用于根据公式确定新铺路面结构层的回弹模量;其中,Ei'为在新铺路面结构层各级不同的所述第二压头荷载下的新铺路面结构层的回弹模量;Pi'为第二压头荷载;Li'为相对于第二压头荷载Pi'时的新铺路面结构层的回弹变形量;ψ为修正因子,E原为原结构当量半无限空间体模量;h为新铺结构层厚度。
本发明的半球形压头承载板设备可以快速、精确的测定道路土基和新建结构层回弹模量,相比于现有方法可以消除平板承载板所存在的应力集中问题,从而使土基回弹模量的解更加精确可信。
本发明提出的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法及系统,计算各结构层的模量时是相互独立、不会因某一层位测量偏差而传递至其它层位的计算当中,测量结果精确,加之发明具有设备轻便、操作简单以及使用成本更小等优点,很容易被道路检测单位和业主所接受采用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法,其特征在于,包括:
在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量;
获取各级土基不同的所述半球形压头承载板的第一压头荷载以及半球形压头承载板直径;
根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;
在土基之上铺筑每层新的道路结构层,在未摊铺新的道路结构层前,利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定原结构当量半无限空间体模量;
在新道路结构层摊铺后,再次利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,获取各级新道路结构层不同的所述半球形承载板的第二压头荷载;
根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量;
获取新铺结构层厚度;
根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量;所述新铺道路模量包括所述土基回弹模量以及所述新铺路面结构层的回弹模量。
2.根据权利要求1所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法,其特征在于,所述在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量,具体包括:
获取对土基加载后的所述半球形压头承载板的中心的第一位移下沉量以及对土基卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第二位移下沉量;
根据所述第一位移下沉量以及所述第二位移下沉量确定各级土基回弹变形量。
3.根据权利要求1所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法,其特征在于,所述根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量,具体包括:
根据公式确定土基回弹模量;其中,Ei为在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;Pi为第一压头荷载;D为半球形压头承载板直径;Li为相对于第一压头荷载Pi时的土基回弹变形量;υ为泊松比;i为荷载的级数。
4.根据权利要求1所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法,其特征在于,所述根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量,具体包括:
获取对所述各级新铺道路结构层加载后的所述半球形压头承载板的中心的第三位移下沉量以及对所述各级新铺道路结构层卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第四位移下沉量;
根据所述第三位移下沉量以及所述第四位移下沉量确定各级新铺道路结构层回弹变形量。
5.根据权利要求1所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试方法,其特征在于,所述根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量,具体包括:
根据公式确定新铺路面结构层的回弹模量;其中,Ei'为在新铺路面结构层各级不同的所述第二压头荷载下的新铺路面结构层的回弹模量;Pi'为第二压头荷载;Li'为相对于第二压头荷载Pi'时的新铺路面结构层的回弹变形量;ψ为修正因子,E原为原结构当量半无限空间体模量;h为新铺结构层厚度。
6.一种基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统,其特征在于,包括:
各级土基回弹变形量确定模块,用于在土基上利用半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定各级土基回弹变形量;
第一压头荷载以及半球形压头承载板直径获取模块,用于获取各级土基不同的所述半球形压头承载板的第一压头荷载以及半球形压头承载板直径;
土基回弹模量确定模块,用于根据所述各级土基回弹变形量、所述第一压头荷载以及所述半球形压头承载板直径确定在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;
原结构当量半无限空间体模量确定模块,用于在土基之上铺筑每层新的道路结构层,在未摊铺新的道路结构层前,利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,确定原结构当量半无限空间体模量;
第二压头荷载获取模块,用于在新道路结构层摊铺后,再次利用所述半球形压头承载板进行逐级加卸载测试,获取各级新道路结构层不同的所述半球形承载板的第二压头荷载;
各级新铺道路结构层回弹变形量确定模块,用于根据所述第二压头荷载确定各级新铺道路结构层回弹变形量;
新铺结构层厚度获取模块,用于获取新铺结构层厚度;
新铺路面结构层的回弹模量确定模块,用于根据所述原结构当量半无限空间体模量、所述第二压头荷载、所述各级新铺道路结构层回弹变形量以及所述新铺结构层厚度确定新铺路面结构层的回弹模量;所述新铺道路模量包括所述土基回弹模量以及所述新铺路面结构层的回弹模量。
7.根据权利要求6所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统,其特征在于,所述各级土基回弹变形量确定模块,具体包括:
第一位移下沉量以及第二位移下沉量获取单元,用于获取对土基加载后的所述半球形压头承载板的中心的第一位移下沉量以及对土基卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第二位移下沉量;
各级土基回弹变形量确定单元,用于根据所述第一位移下沉量以及所述第二位移下沉量确定各级土基回弹变形量。
8.根据权利要求6所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统,其特征在于,所述土基回弹模量确定模块具体包括:
土基回弹模量确定单元,用于根据公式确定土基回弹模量;其中,Ei为在土基各级不同的所述第一压头荷载下的土基回弹模量;Pi为第一压头荷载;D为半球形压头承载板直径;Li为相对于第一压头荷载Pi时的土基回弹变形量;υ为泊松比;i为荷载的级数。
9.根据权利要求6所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统,其特征在于,所述各级新铺道路结构层回弹变形量确定模块具体包括:
第三位移下沉量以及第四位移下沉量获取单元,用于获取对所述各级新铺道路结构层加载后的所述半球形压头承载板的中心的第三位移下沉量以及对所述各级新铺道路结构层卸载后的所述半球形压头承载板的中心的第四位移下沉量;
各级新铺道路结构层回弹变形量确定单元,用于根据所述第三位移下沉量以及所述第四位移下沉量确定各级新铺道路结构层回弹变形量。
10.根据权利要求6所述的基于半球形压头承载板的新铺道路模量测试系统,其特征在于,所述新铺路面结构层的回弹模量确定模块具体包括:
新铺路面结构层的回弹模量确定单元,用于根据公式确定新铺路面结构层的回弹模量;其中,Ei'为在新铺路面结构层各级不同的所述第二压头荷载下的新铺路面结构层的回弹模量;Pi'为第二压头荷载;Li'为相对于第二压头荷载Pi'时的新铺路面结构层的回弹变形量;ψ为修正因子,E原为原结构当量半无限空间体模量;h为新铺结构层厚度。
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