针 对 水 泥 混凝 土 路 面 板 脱 空 产 生 机 理 ，充 分 考 虑 实 际 工 况 下 面 板 与 基 层 的 接 触 状 态 ，建 立 了 脱 空 分 析 模 型 。并 基 于 该 模 型 首次提 出了“接触补偿 ”的概念 ，并指 出其为水泥混凝土路 面三点 回归脱 空识别方法 中荷 载～弯沉 曲线出现截距 值的根本原 因 。采 用考虑接触 的非线性有 限元方 法对脱空区域面板与基层接触 面进行分 析计算 ，结果 表 明：接触补 偿大 小与斜率 差之 间具有非 常好 的相关性 ，并且脱空区域顶面 曲线形状对接触补偿 大小 的影响不 大 。研究结 果为水 泥混凝 土路面 脱空 的定 量识 别提供理论 基础 ， 对 水 泥 混 凝 土路 面 的 养护 技 术 发 展 具 有 重 大 工 程 实 用 价 值 。 关键词 ： 水泥混凝土路面 ；脱空 ；三点 回归 ；接触补偿 ；有 限元 0 引 言在水 泥混 凝 土路 面 的使 用 过 程 中 ，路 面板 底 脱 空 是一 种 常见 的病 害 ，它 是 造 成 水 泥混 凝 土 路 面 板 断 裂 和错 台的直接 原 因 。如 何判 定水 泥混 凝土 面板 下 方 基 层 的脱 空状况 乃 至 脱 空 范 围 和程 度 ，对 于水 泥 混凝 土 路 面 的养 护维 修具 有重 要 意义 。 三点 回归 法 最 早 由 NCHRP提 出 ，其 经 过 大量 的 工程 试验 和分 析 经 验 ，总 结认 为其 可 以作 为 水 泥混 凝 土路 面脱 空评 定 的关键 依据 ，也 称为截 距法 、分 级 加 载 法等 。三点 回归法 主要 通 过 FWD对 水 泥 面板 实施 一 定 大 小 的三级 荷载 ，然后 采用 式 (1)对 不 同荷 载下 的 弯 沉值 采用 一次 函数进 行 拟 合 回归 处 理 ，最 后 通 过 回 归 曲线 的纵 坐标 截 距 值 判 定 板 下 的 脱 空 情 况 。研 究 认 为 ，若 截距 超 过 50 m，则认 为板 底存 在脱 空 ；否 则 ， 认 为 不脱 空 ，如 图 1所 示 _1]。采 用 三 点 回 归法 判 定 脱 空，由于具有操作简便 ，在工程中被广泛采用。但是考 虑 到该 方法 主 要基 于大 量 的试 验 和经 验 ，而 且 只能 定 性 地判 定脱 空 与否 ，并 不 能对脱 空 作 出定量 的识 别 ，在 近 年来 的水 泥路 面养 护 维修 中应用 的局 限性 也 越来 越 显 著 。 因此 ，基 于既 有快 速简 单 的检测 手段 ，来 开展 对 于脱空 定量 评价 的技 术具 有积 极 的意义 。本 文 针对 三 点 回归法 中截距 值 产 生 的原 因 ，利 用 接 触 非线 性 有 限 元 方法 对脱 空 区域 的面板 与基 层 的接触 状态 进 行 了分 析 ，为三点 回归 法 的脱 空 定量 识别 技术 提供 理论 基础 。 训 一 k× P + 厂 (1) 收 稿 日期 ：2O15—05—08 呈避静 荷载P／KN 图 1 三 点 回归 法 荷 载 ～弯 沉 回归 曲线 1 脱 空模型 研究 现有 研究 水泥 混凝 土路 面脱 空 的文 献 大都 假定 如 图 2所示 的脱 空模 型 。结合水 泥 混凝 土路 面结 构 在车 辆荷 载作 用下 的受力 状 况 ，由于接 缝 位 置 附 近 区域 的 竖 向变形 和应 力 集 中现 象 ，导致 基 层 顶 面极 易产 生 塑 性变 形 ；而在 雨水作 用下 ，接缝 区域面板 底部 与 下 承层 之 间的 细料极 易松 散 ，并 被雨 水带 走 ，进 而逐 渐 导致 该 区域 的 面板底 部与 基层 顶部 产生 接触损 失 。在 这种 情 况下 路 面结构 的受 力状 态接 近与 悬臂板 。在 沿 着 远离 接缝 的方 向上 ，板 面顶部 弯沉 逐渐 变小 ，基层 顶 面 竖 向 压力 也逐 渐 变小 。在 车 辆 荷 载 长期 作 用 下 ，基 层 顶 面 区域 细料 颗 粒将 逐 渐 剥 落 。 因此 不 难得 出 ，在 远 离 接 缝位 置 的方 向 上 ，脱 空 深 度 将 逐 渐 变小 。而在 图 2所 示 的脱 空 模 型 中 ，A 和 B点 的脱 空 深 度 是 相 同 的 ，所 以 图 2所 示 的脱空模 型是不 符合 实 际情 况 的l_1]。

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