Page 95 - 公路养护施工工程技术创新研究

第三章 公路路基养护

3. 路基路面三维有限元模型
相关研究表明，基于道路模量确定路面协调变形理论中的反弹，能够提高道
路设计质量，有利于高质量地开展水泥混凝土路面设计作业。其中，路面载荷应

力是影响道路结构表层和基层厚度及弹性模量的基本因素，但该因素对路基响应
影响的意义不是特别明确。结合路基和路面协调变形情况，计算典型的水泥混凝
土路面结构，通过获取精准的结构参数和材料参数，综合分析路面和路基的影响，
为协调变形设计提供有效的依据。路基、路面三维有限元分析模型创建要点为：

在路基路面中，路面接缝直接影响水泥混凝土路面的整体性能。
（三）确定路基工作区的深度
在施工期间，为了提升路面结构的稳定性，应加大结构内土体结构强度的控
制力度。针对各种现象，施工单位应有效设计路基深度，提高水泥混凝土路面设

计的有效性。
1. 正交试验
应用正交试验的方式分析路面结构厚度和基层模量，两种路面路层厚度是试
验指标分析中的要点。根据各车辆载荷应力与路基自重应力间的比值，设计出的

路基厚度有一定的差别。例如，当比值是 0.1 时，路基厚度必须控制在 2.1~2.6m；
当比值是 0.2 时，应将路基厚度控制在 1~1.4m；当路基厚度在 1.5m 以下时，车
辆载荷应力变化十分明显。通过分析整体因素可知，路基应力普遍受到多项结构
因素影响，具体表现为考察因素、路基回弹模量、面板厚度等。因此，应全面掌

握这些要素，将其控制在合理范围内，规范地设计混凝土路面结构，进一步弱化
其他结构的参数指标，以免产生不良影响。同时，要将路基模量和面层厚度放在
首位，为后期路面设计提供良好的依据。
2. 明确路面厚度

随着社会经济的不断发展，路基工作区深度随之加深，出现超载现象。路基
工作区土壤的强度和稳定性能够提升路面结构的强度和稳定性，使其从根本上符
合基本交通要求。基于此，在路基设计和施工过程中，应进一步确定堤岸工作面
的深度。在路基工作区深度与试验指标一致的情况下，路面厚度对路基工作区的

深度有极大影响。
（四）分析和探究路面的疲劳性能
在水泥混凝土路面设计过程中，有着一系列不良影响因素，路面损坏是路面

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