机 场 混凝 土 道面 板底 竖 向脱 空量分 析模 型
程 国勇 。，郭 志光 ，张宇 辉 ，李 硕
(1．中国 民航大学 机场学院 ，天津 300300； 2．莱茵技术监督 服务(广东 )有 限公 司 ，广东 深圳 518000)
【摘 要 】通过设定不 同温度梯度使道面板翘 曲以模拟道面 不同脱空 程度 ，采用有 限元方法 分析 了板 底竖 向
脱 空量 与道 面板厚度 h、基层厚度 、接缝传荷能力 、基层反应模量及道 面板材料参数 、道面板角中弯沉 比 、边 中弯沉
比的相关关 系，并通过大量数据分析得到 了道面板竖向脱空量 的理论分析模型。经机场道面钻芯及弯沉 测试数据
验证表 明，本经验公式预测值完全符合 实际情况 ，可 以作为脱空量的判定公式 。
[关键词】道路工程 ；机场刚性道 面；板底竖向脱空量 ；HWD弯沉 检测 ；现场钻芯
【中图分 类号 】U 416．2 [文献标识码 ]A [文章 编号 ]1674—0610(2014)05—0016—05
Analysis model of vertical void beneath the slab for
airfield concrete pavement
CHENG Guoyong ，GUO Zhiguang ，ZH ANG Yuhui ，LI Shuo
(1．Department of Airport，Civil Aviation Uni,versity，Tianjin 300300，China； 2．TUV Rheinland
(Guangdong)Ltd．，Shenzhen，Guangdong 5 18000，China)
[Abstract]Through setting different temperature gradient for making panel warping to simulate different pavement level，this paper uses finite element method to analyze the relationship between the a—
mount of vertical concrete pavement at the bottom of the board and panel thickness h，layer thickness，the
joint load transfer capacity，reaction of base modulus，the panel material parameters，the pavement deflec—
tion in the voids ratio and the correlation between side deflection ratio，and the quantitative analysis for—
mula of vertical slab void volume is obtained by large amounts of data analysis．By airport pavement core
and deflection test data validation show that the empirical formula predicted completely confornl to the ac—
tual situation，and it can be used as the basis of determination formula．
[Key words]road engineering；airport rigid pavement；vertical void beneath airfield cement con·
crete slab；HW D deflection testing；the scene of core sampling
0 引言
由 于强度 、耐久 性及 造价 等方 面 的考虑 ，目前 我
国 87％ 以上 的机 场 采 用 水 泥 混 凝 土道 面 。 由于 飞
机荷 载 、温度翘 曲 、嵌 缝材 料失 效 引起 的雨水 下渗 及
地下水位上升等原 因，机场水泥混凝 土道 面脱空普
遍存在 …。脱空对机场道面板 的受力极为不利，若
不 及早 发 现并 处理 ，脱 空 发 展 到 后期 往 往 会 导 致 掉
角 、断板 、板块 破碎 等 严 重 的 道 面破 损 现 象 ，处 理 费
用会 急剧增 加 ；同 时 道 面板 碎 块 给 飞机 的起 降 带 来
极大 的安 全 隐患 ，轻则 划破 飞机轮 胎 、损坏发 动 机叶
片或打 伤机 身蒙 皮结 构 ，重 则 会 造 成 机 毁人 亡 的 巨
大灾 难 。 因此 如何 准确 分析 道面 脱空 的严 重程度 是
场 道管 理 中存 在 的一 个难 题 。 目前 ，机 场 一般 根 据
HWD(Heavy Weight Deflectometer)测试 的板边 中点
弯 沉与 板 中弯沉 的 比值 以及 板角 弯沉 与板 中弯 沉 的
比值定 性判 断板 底是 否存 在脱 空 ，见 表 1；测 试位
置见 图 1。但对 于板 底竖 向脱 空 量 的定 量 分 析则 无
相 关方 法或标 准 ，无 法 为 机 场道 面维 护 方 案 的制 定
及 施工 (例 如注浆 量 的估算 )提 供依据 。
以往有 研 究 认 为 HWD 只 能 用 于脱 空 层 的 检
测，无法对其厚度进行定 量计算 ；甚至认 为板 底

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