【摘要】：對(duì)季凍區(qū)路基路面的力學(xué)性能進(jìn)行相關(guān)研究。測(cè)試不同深度位置處路基土體的含水量,并對(duì)路基土體回彈模量的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)分析,探討了不同路基含水量下的路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)情況。結(jié)果表明:凍融循環(huán)明顯降低土體的強(qiáng)度,但到第6次凍融循環(huán)后,土體的強(qiáng)度基本趨于平穩(wěn);隨著含水量的增加,土體強(qiáng)度減小的趨勢(shì)逐漸變緩,因此,凍融循環(huán)作用對(duì)較為干燥狀態(tài)土體的影響是較大的;路表彎沉、半剛性基層層底拉應(yīng)力和土基頂壓應(yīng)變與路基含水量及軸載呈正相關(guān)關(guān)系,其中與軸載近似呈線性關(guān)系。瀝青層層底拉應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于疲勞極限,因此發(fā)生疲勞損傷的概率很小;隨著軸載的增加,半剛性基層疲勞壽命逐漸減小,趨勢(shì)逐漸變緩,含水量增加時(shí)半剛性基層疲勞壽命有類似的變化規(guī)律,因此為降低半剛性基層發(fā)生疲勞破壞的概率,需嚴(yán)格控制土基的含水量及行車荷載。
【圖文】：

大物理力學(xué)指標(biāo)對(duì)路基的影響最大。考慮到現(xiàn)場(chǎng)土多為黏性土，由于毛細(xì)作用，不同深度位置處的含水量不同，，路基土的凍融效果也明顯不同，因此筆者將路基含水量作為主要研究因素。為準(zhǔn)確反映不同區(qū)域內(nèi)凍土路基的性能及路面的力學(xué)性能情況，筆者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同位置處路基土體的含水量進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)路基土體強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)分析，對(duì)不同路基含水量下的路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)情況展開(kāi)研究。１季凍區(qū)含水量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查為了揭示季凍區(qū)含水量的真實(shí)分布狀態(tài)，在季凍區(qū)的路基土取樣測(cè)試不同深度處的含水量，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖１。由圖１可以看出，不同深度處的路基土體含水量范圍主要分布在１４％～２５％之間，路基的上下部位置明顯高于一般情況下的含水量，且路基下部的含水量高于上部的含水量。這是由于路基頂部滲水作用及路基下部毛細(xì)管水上升作用程度不同而引起的。圖１現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)路基含水量狀況２路基土回彈模量試驗(yàn)回彈模量是路基強(qiáng)度的重要指標(biāo)，可以表征路基在瞬時(shí)荷載作用下的恢復(fù)變形情況［６］。在瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)時(shí)，用回彈模量及泊松比表征各結(jié)構(gòu)

圖５不同路基含水量下瀝青面層底最大彎拉應(yīng)變和半剛性基層底最大彎拉應(yīng)力與軸載的關(guān)系層不會(huì)發(fā)生疲勞破壞。由圖５（ｂ）可以看出，軸載作用相同時(shí)，隨著路基含水量的增加，半剛性基層層底拉應(yīng)力逐漸增加，且趨勢(shì)逐漸變緩，標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路基含水量由１４％增加到１７％、由１７％增加到２０％時(shí)，半剛性基層層底拉應(yīng)力分別增加１６．６％、０．８％。路基含水量相同時(shí)，隨著軸載的增加，半剛性基層層底拉應(yīng)力近似呈線性增加趨勢(shì)，軸載由１００ｋＮ增加到１８０ｋＮ時(shí)，半剛性基層層底拉應(yīng)力增加了８０％左右。由此可見(jiàn)，路基含水量與軸載對(duì)瀝青層層底拉應(yīng)變和半剛性基層層底拉應(yīng)力有較大影響。（３）土基頂壓應(yīng)變。為研究土基頂壓應(yīng)變隨路基含水量及軸載的變化規(guī)律，計(jì)算出不同條件下的土基頂壓應(yīng)變，結(jié)果見(jiàn)圖６。由圖６可以看出，軸載作用相同時(shí)，隨著路基含水量的增加，土基頂壓應(yīng)變逐漸增加，且趨勢(shì)逐漸變緩，路基含水量由１４％增加到１７％、由１７％增加到２０％時(shí)，瀝青混凝土路面的土基壓應(yīng)變分別增加１８．８％、４．５％；路基含水量相同時(shí)，隨著軸載的增加，瀝青混凝土路面彎沉近似呈線性增加趨勢(shì)，軸載由１００ｋＮ增加到１８０ｋＮ時(shí)，土基頂壓應(yīng)變?cè)黾恿耍福埃D６不同路基含水量下土基頂最大壓應(yīng)變與軸載的關(guān)系左右。由此可見(jiàn)，路基含水量與軸載對(duì)土基的影響是顯著的。３．３瀝青混凝土路面疲勞壽命由前述分析可知，不同條件下瀝青層層底的彎拉應(yīng)變較小，發(fā)生疲勞破壞的概率很小，因此控制瀝青混凝土路面疲勞壽命的是半剛性基層。（１）半剛性基層疲勞壽命公式。目前常用的半剛性基層疲勞壽命的經(jīng)驗(yàn)

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