水網地區路面彎沉濕度係數
通過研究水網地區路基回彈模量受濕度和土質情況的影響,提出適合於水網地區普通公路瀝青路面彎沉濕度係數,對於水網地區普通公路瀝青路面的路基路面結構設計、施工檢驗具有現實指導意義。
水網地區瀝青路面彎沉濕度係數
不同地區具有相同質量、相同路面結構的道路在基本相同的荷載作用下,損壞的程度卻顯著不同。在環境作用的諸要素中,溫度和濕度對路面性能的影響最為嚴重。路面體系的溫度和濕度狀況隨環境的溫度和濕度的變化而變化,從而使路基路面材料的力學性質和結構強度發生變化。即使沒有受到行車荷載的作用,溫度和濕度的條件對路基路面材料物理狀態的改變,也會逐漸使其損壞。若在車輛荷載的疊加作用下,路基路面的損壞更為迅速。根據水網地區的自然地理條件,以及調查的結果,考慮濕度對路基路面的影響。對於濕度對路基路面的影響可以概括為:路基土剛度隨濕度增大而急劇下降,使得整個路面體系的結構承載力下降。
濕度影響係數
根據《公路土工試驗規程》( JTG E40-2007) 測定土基回彈模量和CBR值。通過對水網地區常用路基土的室內靜載承載板試驗測試和CBR試驗,分析含水量對回彈模量和CBR值的影響規律。路基土的回彈模量是應力狀態和環境因素的函式。關於濕度對回彈模量的影響,採用濕度影響係數K指標表征:
K=
式中:E—路基土處於最佳含水量下的回彈模量;
E—路基土在任一含水量下的回彈模量。
由式可知,路基土在最佳含水量下的回彈模量可通過標準試驗測定,因此若需確定路基在任一含水量下的回彈模量,關鍵在於確定相應的模量濕度影響係數K,同時K又是含水量的函式。
膨脹土濕度係數Ψw取值分析
對建築場地膨脹土的分析評價中,發現膨脹土的濕度係數取值按不同文獻資料計算結果與按《膨脹土地區建築技術規範》提供的氣象資料計算結果不同,而對同一場地膨脹土的判定和評價等級也不同。膨脹土的脹縮總率δ=δ+λS·(W-W),W=K.W式中的K值實際上就是膨脹土的濕度係數Ψ。
膨脹土濕度係數Ψw的定義
中華人民共和國國家標準《膨脹土地區建築技術規範》GBJ112-87下稱文獻〈1〉第3.2.4條,膨脹土濕度係數Ψ為:在自然氣候影響下,地表下1m處土層含水量可能達到的最小值與其塑限含水量值W之比,即Ψ=WW。無此資料時可按下式計算:
Ψ=1.152-0.726a-0.00107c
式中Ψ———膨脹土的濕度係數
a———當地9月至次年2月的蒸發力之和與全年蒸發力之比值。
c———全年中乾燥度K〉1.0的月份的蒸發力與降水量差值之總和(mm)。
膨脹土濕度係數Ψw的計算
由文獻〈1〉合肥蒸發力及降水量計算全年蒸發力為893.7mm,全年降雨量為970.3mm,乾燥度k=0.921,a=0.258475998、c=90.2mm,將a、c代入Ψ=1.152-0.726a-0.00107c 式中計算得Ψ=0.8678325。
由文獻〈2〉合肥市蒸發力及降水量計算全年蒸發力為1374.4mm,全年降水量為992.4mm,乾燥度k=1.38,a=0.324650756、c=382mm,將a、c代入Ψ=1.152-0.726a-0.00107c式中計算Ψ=0.507563552。
由文獻〈3〉合肥市蒸發力及降水量計算全年蒸發力為1531.5mm,全年降水量為1020.3mm,乾燥度k=1.501,a=0.335357492、c=518mm,將a、c代入Ψ=1.152-0.726a-0.00107c式中計算得Ψ=0.35427。
膨脹土濕度係數Ψw的取值分析
由文獻〈2〉、〈3〉知,合肥地區硬塑狀膨脹性粘土厚一般為10~25mm,最厚處達35mm,地下水水位埋深一般為10~20mm,粘土層不含地下水,地下水主要賦存於粘土層下部粉土和基岩風化層中,因此,硬塑狀粘土多數處於非飽和狀態。由膨脹土的濕度係數Ψ函義知,在氣候達到極度乾旱的條件下,地表下1m處的脹縮土的天然含水量的最小值W可能接近縮限含水量W或等於W;在多雨季節或合肥的梅雨季節時,地表下1m處的土層天然含水量的最大值W應為飽和含水量。那么可推理合肥膨脹土的濕度係數最小值W,應為地表下1m處土層縮限W與飽和含水量的比值,在一般情況下,濕度係數Ψ〉W,且Ψ〈1。