确定路基回弹模量E0 的常用方法

彭万丽，刘 波

(1. 贵州省交通建设工程检测中心有限责任公司;2. 贵州省建筑科学研究检测中心综合检测所)

1 现场实测法

现场实测法是在不利季节，采用刚性承载板直接在现场土基上实测E0。目前采用的测试方法是按照《公路路基路面现场测试规程》JTJ 059－1995)的规定，用大型承载板测定土基0 ～0.5 mm(路基软弱时测至1 mm)的变形压力曲线，按式(1)计算路基回弹模量

式中:P，D 为荷载(kN)与承载板直径，cm;l0b为计算回弹变形(0.01 mm);μ0为路基的泊松比，取0.35;E0b为用承载板法测得的路基回弹模量，MPa。

某路段的路基回弹模量设计值按式(2)计算

式中:E0D为某路段路基回弹模量设计值，MPa;E0b，s 为承载板实测路基回弹模量的平均值和均方差，MPa;Za为保证率系数，高速公路、一级公路为2，二、三级公路为1.648 ，四级公路为1.5;K1为不利季节影响系数。当在非不利季节实测路基回弹模量时，应考虑季节影响系数，取值根据当地经验决定。

除了承载板测定方法之外，也可采用落锤式弯沉仪测定路基回弹模量值。落锤式弯沉仪采用直径为30 cm 的承载板，锤击荷载应与标准轴一侧轮载相当，由此测得的路基因弹模量值 按式(3)计算

式中:E0p为用落锤式弯沉仪测得的路基回弹模量值，MPa;p，δ 为实测的承载板接地压应力(MPa)与承载板半径，cm;l 为实测的承载板弯沉值(0.001 mm)。

某路段路基因弹摸量设计值按式(4)计算

2 室内试验法

取代表性土样在最佳含水率条件下，用小承载板测得的回弹模量E0值，应考虑不利季节、不利年份的影响，乘以折减系数λ(表1)。不利季节土基的稠度值可根据设计路段的路基临界高度及相应的路基干湿类型以及土基标定含水率来确定。

表1 指减系数λ

3 换算法

在新建土基上用承载板测定E0时，同时测定回弹弯沉l0、承载比CBR 与土性配套指标，并在室内按相应土性状态进行E0、CBR 测试，建立现场测定与室内试验结果的相关关系，得到E0－l0、E0－ CBR 的相关换算关系式，以此为基础，可以单独采用室内试验方法确定E0值。

表2 为土基野外和室内E0与压实度K(重型Kh、轻型K1)、wc的试验关系式。根据土基稳定含水率的wc及压实度Kh(或K1)，可得到相应的路基因弹模量E0值。对表中轻型击实标准和重型击实标准相应的E0值进行比较可以发现，重型击实标准下的E0比轻型标准增加15% ～30%。

表2 土基E0、K、wc 关系式对比表

4 结构层回弹模量E1

结构层材料的回弹模量值是沥青路面结构设计的重要参数。由于结构层材料性质的不同，测量回弹模量的试验方法也不一样。通常在选择试验方法和决定回弹模量取值时，应考虑下列因素:(1)测试方法简便，测试结果稳定;(2)测得的模量值应较好地反映该结构层在路面结 构层位中的工作状态和力学特性;(3)设计参数应与设计方法能较好地匹配。

我国现行《公路沥青路面设计规范》(JTG D50－2006)规定沥青路面结构按设计回弹总弯沉和设计容许层底弯拉应力两个指标控制设计厚度。无论采用那项控制指标设计厚度，各结构层的回弹模量均采用抗压回弹模量。

半刚性材料的抗压回弹模量按我国《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ 057－94)有关规定进行试验测定，并按规定龄期，测定各类混合料的抗压回弹模量值，即水泥稳定类材料为90 d，石灰稳定类材料为180 d，水泥粉煤灰稳定类为120 d。

沥青混合料结构层的抗压回弹模量按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052－2000)进行试验测定。当以路表弯沉值为设计验算指标时，取标准试验温度为20 ℃;当 以层底拉应力为设计验算指标时，取标准试验温度为15 ℃，以适应不同设计控制指标所对应的最不利环境温度。

无结合料粒料结构层的抗压回弹模量测试，可以在工地现场铺筑整层试槽，通过承载板测定方法进行测试，详见我国《公路路基路面现场测试规程》。