本發(fā)明專利技術(shù)涉及道路工程領(lǐng)域，具體涉及一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法及相關(guān)產(chǎn)品，方法包括根據(jù)道路路基情況、環(huán)境因素和交通載荷情況，選擇適合的路面結(jié)構(gòu)組合；根據(jù)道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)初步確定路面結(jié)構(gòu)組合的設(shè)計(jì)參數(shù)范圍；在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)擬定多組尺寸參數(shù)和材料參數(shù)，并確定對(duì)基層層底拉應(yīng)力和底基層層底拉應(yīng)力影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)；確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)取值，并通過(guò)抗壓回彈模量?水泥摻量關(guān)系圖確定關(guān)鍵層的水泥摻量；本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)應(yīng)力分析和正交試驗(yàn)相結(jié)合，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)的參數(shù)組合，并精確確定了路面結(jié)構(gòu)中各關(guān)鍵層的水泥摻量，提升了路面的承載力和穩(wěn)定性，減少了裂縫和變形的風(fēng)險(xiǎn)。
1、在道路工程中，水泥穩(wěn)定基層材料被廣泛應(yīng)用于路面的基層和底基層，尤其在半剛性路面結(jié)構(gòu)中，基層的材料特性對(duì)路面整體的力學(xué)性能有顯著影響。為了保證道路的長(zhǎng)期使用壽命，必須在設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確確定各層的材料參數(shù)和結(jié)構(gòu)厚度。其中，水泥摻量作為影響基層材料強(qiáng)度、耐久性及施工成本的關(guān)鍵因素，通常需要通過(guò)試驗(yàn)和理論分析來(lái)確定。
2、現(xiàn)有的水泥摻量確定方法通常依賴于經(jīng)驗(yàn)公式或常規(guī)實(shí)驗(yàn)，缺乏針對(duì)不同道路條件(如交通載荷、氣候環(huán)境、路基條件等)的精確分析。這種方法在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)導(dǎo)致材料浪費(fèi)或承載能力不足的問(wèn)題。尤其是在交通量大或路基較差的條件下，水泥摻量不當(dāng)容易導(dǎo)致路面早期開(kāi)裂、變形等質(zhì)量問(wèn)題，降低道路的使用壽命。
3、此外，傳統(tǒng)方法在確定水泥摻量時(shí)，往往忽視了路面結(jié)構(gòu)中各層的相互作用，特別是基層與底基層的應(yīng)力傳遞關(guān)系。基層和底基層的厚度、模量對(duì)路面整體的承載能力、拉應(yīng)力和豎向變形都有著重要影響。因此，優(yōu)化各層的設(shè)計(jì)參數(shù)，尤其是水泥摻量的合理分配，對(duì)于提高路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能具有重要意義。
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中水泥摻量確定方法不夠精準(zhǔn)，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)承載力不足或材料浪費(fèi)的問(wèn)題，目的在于提供一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法及相關(guān)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了基于應(yīng)力分析精確確定水泥摻量，以優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，降低路面早期破壞風(fēng)險(xiǎn)。
>2、本專利技術(shù)通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：3、一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，包括：
4、根據(jù)道路路基情況、環(huán)境因素和交通載荷情況，選擇適合的路面結(jié)構(gòu)組合；
5、根據(jù)道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)初步確定路面結(jié)構(gòu)組合的設(shè)計(jì)參數(shù)范圍；
6、在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)擬定多組尺寸參數(shù)和材料參數(shù)，并確定對(duì)基層層底拉應(yīng)力和底基層層底拉應(yīng)力影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)；
7、確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)取值，并通過(guò)抗壓回彈模量-水泥摻量關(guān)系圖確定關(guān)鍵層的水泥摻量。
8、具體地，所述設(shè)計(jì)參數(shù)分為包括尺寸參數(shù)范圍和材料參數(shù)范圍；尺寸參數(shù)包括基層厚度和底基層厚度，材料參數(shù)包括上基層材料模量、基層材料模量和土基模量。
9、具體地，確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的方法包括：
10、在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)擬定多組尺寸參數(shù)和材料參數(shù)，并構(gòu)成多個(gè)一次試驗(yàn)分組；
11、計(jì)算分析得到各個(gè)一次試驗(yàn)分組的彎沉、基層層底拉應(yīng)力、底基層層底拉應(yīng)力；
12、計(jì)算各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)彎沉、基層層底拉應(yīng)力、底基層層底拉應(yīng)力的極差值，并通過(guò)極差分析確定對(duì)基層層底拉應(yīng)力和底基層層底拉應(yīng)力影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)。
13、具體地，確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)取值的方法包括：
14、篩選一次試驗(yàn)分組中低于設(shè)計(jì)彎沉值、設(shè)計(jì)基層層底拉應(yīng)力和設(shè)計(jì)底基層層底拉應(yīng)力的分組作為中間試驗(yàn)分組；
15、根據(jù)地勘報(bào)告確定土基模量，并在中間試驗(yàn)分組中篩選最終試驗(yàn)分組；
16、獲得最終試驗(yàn)分組中基層厚度與底基層厚度之和最小的試驗(yàn)分組，獲得尺寸參數(shù)和材料參數(shù)；
17、采用控制變量法獲得關(guān)于影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的多個(gè)二次試驗(yàn)分組；
18、計(jì)算分析得到各個(gè)二次試驗(yàn)分組的彎沉、基層層底拉應(yīng)力、底基層層底拉應(yīng)力；
19、獲得基層層底拉應(yīng)力與底基層層底拉應(yīng)力相等時(shí)對(duì)應(yīng)的二次試驗(yàn)分組，確定該二次試驗(yàn)分組中的設(shè)計(jì)參數(shù)為影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)取值。
20、具體地，通過(guò)道路計(jì)算軟件hpds對(duì)基層厚度、底基層厚度、上基層材料模量、基層材料模量和土基模量進(jìn)行分析計(jì)算獲得彎沉、基層層底拉應(yīng)力、底基層層底拉應(yīng)力；
21、通過(guò)道路計(jì)算軟件hpds計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值、設(shè)計(jì)基層層底拉應(yīng)力值和設(shè)計(jì)底基層層底拉應(yīng)力值。
22、可選地，在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)擬定n組設(shè)計(jì)參數(shù)，包括n個(gè)上基層材料模量、n個(gè)基層材料模量、n個(gè)土基模量、n個(gè)基層厚度、n個(gè)底基層厚度；
23、將n個(gè)基層材料模量、n個(gè)土基模量、n個(gè)基層厚度、n個(gè)底基層厚度綁定為n個(gè)數(shù)據(jù)組，并將n個(gè)數(shù)據(jù)組與n個(gè)上基層材料模量進(jìn)行正交試驗(yàn)，獲得n×n組一次試驗(yàn)分組。
24、可選地，二次試驗(yàn)分組的獲得方法包括：
25、在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)確定m個(gè)影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的具體取值；
26、保持其余的設(shè)計(jì)參數(shù)取值不變，組合影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)，獲得m個(gè)二次試驗(yàn)分組。
27、可選地，抗壓回彈模量-水泥摻量關(guān)系圖的獲得方法包括：
28、制備不同水泥摻量的試樣，并對(duì)試樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)流程；
29、通過(guò)抗壓回彈模量試驗(yàn)得到不同水泥摻量情況下的抗壓回彈模量；
30、對(duì)其進(jìn)行擬合，并獲得抗壓回彈模量-水泥摻量關(guān)系圖。
31、一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定終端，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法。
32、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法。
33、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
34、本專利技術(shù)提供的方法首先選擇合適的路面結(jié)構(gòu)組合，并初步確定設(shè)計(jì)參數(shù)范圍，并通過(guò)正交試驗(yàn)分析各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)基層層底拉應(yīng)力和底基層層底拉應(yīng)力的影響，確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)，最后通過(guò)抗壓回彈模量-水泥摻量關(guān)系圖，計(jì)算出最佳的水泥摻量。
35、本專利技術(shù)通過(guò)應(yīng)力分析和正交試驗(yàn)相結(jié)合，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)的參數(shù)組合，并精確確定了路面結(jié)構(gòu)中各關(guān)鍵層的水泥摻量，提升了路面的承載力和穩(wěn)定性，減少了裂縫和變形的風(fēng)險(xiǎn)。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)參數(shù)分為包括尺寸參數(shù)范圍和材料參數(shù)范圍；尺寸參數(shù)包括基層厚度和底基層厚度，材料參數(shù)包括上基層材料模量、基層材料模量和土基模量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)取值的方法包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，通過(guò)道路計(jì)算軟件HPDS對(duì)基層厚度、底基層厚度、上基層材料模量、基層材料模量和土基模量進(jìn)行分析計(jì)算獲得彎沉、基層層底拉應(yīng)力、底基層層底拉應(yīng)力；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)擬定n組設(shè)計(jì)參數(shù)，包括n個(gè)上基層材料模量、n個(gè)基層材料模量、n個(gè)土基模量、n個(gè)基層厚度、n個(gè)底基層厚度；
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，二次試驗(yàn)分組的獲得方法包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，抗壓回彈模量-水泥摻量關(guān)系圖的獲得方法包括：
9.一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定終端，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)參數(shù)分為包括尺寸參數(shù)范圍和材料參數(shù)范圍；尺寸參數(shù)包括基層厚度和底基層厚度，材料參數(shù)包括上基層材料模量、基層材料模量和土基模量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，確定影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)取值的方法包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層的水泥摻量確定方法，其特征在于，通過(guò)道路計(jì)算軟件hpds對(duì)基層厚度、底基層厚度、上基層材料模量、基層材料模量和土基模量進(jìn)行分析計(jì)算獲得彎沉、基層層底拉應(yīng)力、底基層層底拉應(yīng)力；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶慶鵬，程佳佳，何宗弈，胡科，牛俊杰，趙蕾，神曉瞳，王衛(wèi)東，張震曈，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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