城市道路路基隐藏病害影响的数值模拟研究
刍议公路路面不平度的数值模拟方法研究 陈薇
刍议公路路面不平度的数值模拟方法研究陈薇发表时间：2018-02-26T10:47:49.757Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：陈薇[导读] 摘要：以现有技术水平能够通过多种方法对路面不平度数值进行探索和研究，本文使用数值模拟方法来进行这类研究，通过仔细测量路面平度以及通过一定运算得出最终的功率谱密度数据来得到最终结果。
菏泽市公路勘测设计院设计院山东菏泽 274000摘要：以现有技术水平能够通过多种方法对路面不平度数值进行探索和研究，本文使用数值模拟方法来进行这类研究，通过仔细测量路面平度以及通过一定运算得出最终的功率谱密度数据来得到最终结果。
在这一过程中需要进行大量计算，这一过程中还运用了信号采样定理安确定最终数据，并对其进行分析和处理。
关键词：路面不平度；随机振动；功率谱密度1.汽车振动系统与路面不平度测定必要性汽车在行驶过程中难免会产生震动。
随着生活质量和技术水平的提高，人们对生活各方面的期望值也在不断提升，人们对降低汽车振动的要求也在逐渐提高。
汽车的振动实际上是汽车在不平的路面上做匀速直线运动，在运动过程中会导致车身上下跳动以及俯仰和侧倾。
汽车的两个前轮在行驶过程中会发生垂直方向的震动，汽车的两个后轮会发生垂直方向跳动以及侧倾方向的转动。
首先需要对待测定路面进行初步的等级分级，然后结合车辆振动响应频率来进行具体的测定，同时还可以辅助以车速数值来确定最终结果进行仿真。
最后需要对介绍过程中得出的功率谱密度来对比。
同时需要明确的是导致汽车在行驶中的震动的主要原因是行驶路面不平，因此，只有了解汽车振动系统以及行驶公路的不平程度，才能提出相针对性的改进措施，尽量减少汽车振动。
2.悬架工作过程及分析2.1悬架定义及功能汽车悬架能够通过一定的工艺和技术，尽可能增加轮胎与路面之间的摩擦力，能够增强汽车行驶过程中的稳定性，因此能够提供更好的乘坐体验，包括汽车在进行转向等操作的过程中，能够尽可能保障操作灵敏度，从而保障行驶安全。
基于CFD模拟的城市街道PM2.5扩散研究
速度袁取 2.0m/s曰a 为常数袁取 0.24遥
由于南面和东面道路上主要的颗粒物排放源是机动车袁
尾气中一般含有纳米级颗粒和亚微米颗粒 遥 咱16袁17暂 因此袁本论
文将模 拟 5nm 和 0.5滋m 两种典型粒径的机动车尾 气颗 粒
物遥
2 结果及讨论
2.1 流场分布情况
南风时的空气流场分布情况见图 3遥 在南风情况下袁建
在城市中袁机动车排放的超细颗粒物是空气污染源的重 要来源之一遥 据监测分析袁汽车尾气排放量已占大气污染源 85%左右咱8暂遥 因此城市中的道路和街道是 PM2.5 颗粒的重要 源头袁是典型野线源污染冶遥 了解街道的线源污染对周围小区 的扩散及渗透袁具有重要意义遥
近年来袁采用计算流体力学渊CFD冤技术对小区尧街道峡 谷等进行颗粒物扩散研究逐渐增多遥 荣双等咱9暂采用 CFD 软 件袁采用标准 k-着 双方程模型和离散相模型袁对城市街道峡 谷颗粒物扩散进行三维模型袁得到不同风向下颗粒物浓度的 分布遥 黄 远东等咱10暂模拟了孤立 街道峡谷内气流运动 和颗粒物 的扩散沉积袁 发现颗粒在地面上的沉积率高于建筑物表面遥 刘建峰等咱11暂研究了街道峡谷高宽比尧建筑物间隔和风向对街 道峡谷内细颗粒物扩散的 影响遥 杨方等咱12暂研究了街谷两侧建 筑物的对称性污染物浓度扩散的影响袁 发现下游的建筑越 低袁尾流区的浓度就越高遥
筑物对下部空气的流动起到阻挡作用袁建筑物之间形成流动
通道袁空气流速增加遥而建筑物对上部气流影响不大遥在东风
关键词 PM2.5 数值模拟 颗粒物 城市街道
中图分类号院X51
文献标识码院A
文章编号院1672-9064(2018)园3原066原03
0 引言
空气污染与每个人都息息相关遥大气颗粒物是一种重要 的大气污染物袁不仅会对人体产生极大的危害袁还对大气能 见度尧环境酸化尧大气化学反应尧地球辐射尧云的形成等产生 重要影响咱1-4暂遥 大气颗粒物与人体的呼吸尧心血管系统疾病的 发病以及人群超额死亡数等有着密切联系咱5暂遥 研究表明袁大 气中 PM2.5 质量浓度每升高 10滋g/m3袁总致病率尧心血管疾 病和呼吸疾病发生率分别上升 4%尧6%和 8%袁每天的死亡率 增加 1.5%咱6袁7暂遥
道路施工后发现隐蔽工程(3篇)
第1篇一、引言随着城市化进程的加快，道路建设成为推动城市发展的重要手段。
然而，在道路施工过程中，往往会发现一些隐藏在地下或地表下的“秘密”，这些被称为“隐蔽工程”。
本文将围绕道路施工中发现隐蔽工程这一现象，探讨其背后的原因、影响及应对措施。
二、道路施工中发现隐蔽工程的原因1.历史原因在城市建设过程中，早期道路建设标准较低，部分路段可能存在安全隐患。
随着城市发展，部分道路需要进行改造或扩建，施工过程中往往会发现隐藏在地下或地表下的历史遗留问题。
2.地质原因我国地域辽阔，地质条件复杂。
在道路施工过程中，地质条件的变化可能导致地下管线、文物遗迹等隐蔽工程的出现。
3.规划设计原因在道路规划设计阶段，由于信息不全面或设计人员经验不足，可能导致部分隐蔽工程在施工过程中被发现。
4.施工原因施工过程中，由于施工队伍技术水平不高、施工质量不达标等因素，可能导致部分隐蔽工程在施工过程中暴露。
三、道路施工中发现隐蔽工程的影响1.影响工程进度隐蔽工程的出现往往会导致施工进度延迟，增加工程成本。
2.影响工程质量为了解决隐蔽工程问题，可能需要对原有设计方案进行调整，从而影响工程质量。
3.影响周边环境部分隐蔽工程如地下管线、文物遗迹等，在处理过程中可能对周边环境造成一定影响。
4.影响城市形象施工过程中发现隐蔽工程，可能会引起社会舆论的关注，影响城市形象。
四、应对措施1.加强前期调查在道路施工前，要对施工现场进行详细的地质勘探、文物调查等，确保施工过程中减少隐蔽工程的出现。
2.优化规划设计在道路规划设计阶段，要充分考虑地质条件、历史遗迹等因素，避免因规划设计不合理导致隐蔽工程的出现。
3.提高施工技术水平加强施工队伍的培训，提高施工技术水平，确保施工过程中能够及时发现并处理隐蔽工程。
4.建立健全应急预案针对可能出现的隐蔽工程，要制定相应的应急预案，确保施工过程中能够迅速、有效地进行处理。
五、案例分析以某城市道路施工中发现隐蔽工程为例，分析隐蔽工程的处理过程及影响。
路基溶洞加固的离散元方法数值模拟研究
小 ，位移缩减幅度 由大 到小的位置顺序 ：位 置 ３＞位 置１ ＞位置 ５＞位置 ４ （＝位 ２ ＞位置 ６ ∞∞ ） ，位置 ３ ５ Ｏ ５ Ｏ ５ Ｏ 叭 叭 ∞置 ５ ０ ５ Ｏ 的位移缩 减 幅度 最 大 ，由加 固前 的 ０ ００ｃ ．４ ｍ减至 加 固后的 ０ ０４ｃ ． １ ｍ，最小缩减为位置 ６ 。
由下 面的 方 程 描述
ｍ
‘
而影 响公路正 常使 用。基 于溶 洞 产 生 的病 害 ，有 必 要对道路施工 中的溶 洞进 行处 理 ，保 证存 在溶 洞路
基 的稳 定 性 。 在 溶 洞 处 理 的 研 究 中 ，倪 宏 革 等 利 用 粘 土 固 化
浆液对岩溶 洞穴路 基进 行 加 固处理 ，因该 浆 液具 有
１ 离散 元 方 法 的 基 本原 理
在 高 等 级 公 路 建 设 中 ， 由 于 溶 洞 的 存 在 ，使 得 受 力 范 围 内 的 填 土 路 基 在 附 加 荷 载 以 及 交 通 荷 载 的
综合作用下导 致溶 洞 产生 大变 形甚 至坍 塌 ，从 而 引
起 路 基 及 其 附 属 构 筑 物 发 生 开 裂 、下 沉 或 塌 陷 ，进
摘 要 ：通 过 建 立含 溶 洞 路 基 的 离散 元模 型数 值 模 拟 了荷 载作 用 下模 型 的 响 应 ，给 出 了采 取 加 固 措 施 前 后 组 成 路 基 模 型 颗 粒 间 的接 触 力分 布 及位 移 矢 量 ，监 测 了溶 洞 竖 向 六 个 位 置 颗 粒 的 位 移 变化 。
离散元方法 是一种显式求解的数值方法 ，把离 散体看作具 有一定 形状 和质 量 的离 散颗 粒单元 的集 合 ，每个颗粒为一个单元。常用 的颗粒元形 状有圆形 和椭 圆形 （Ｄ） ２ 、球形 和椭 球形 （ Ｄ） ３ 。颗粒 间的运 动满足牛顿第二运 动定律 ，颗粒 ｉ 的线性运 动和转 动
路基施工过程变形研究的FLAC3D数值模拟
２ 模 型 建 立
基 于 朗 格 朗 日法 原 理 的 Ｆ Ｃ Ｆ ｓ Ｌ ｇａｇａ Ｉ （ ａｔ ａ ｒｎ ｉ Ａ ｎ
４０ ｍ
１１ ： ／
填土 ＼
填 土 粘 土
５ｍ
ｌ ０ｍ ４ ０ｍ
世 以来 ， 国学 者 相 继 进 行 了 土体 固结 沉 降 理论 各
的 研 究 ， 取 得 了 丰 硕 的 成 果 ， 些 研 究 成 果 对 实 并 这
Ｌ—— ＿
—一
际工 程建设 都起 到 了很 好 的指导 作 用 ． 几 年来 。 近 计 算 机技 术 的 发 展 突 飞 猛 进 ， 计 算 机 技 术 应 用 把 到土力 学 中 的 计 算 软 件 也 越 来 越 多 ， 用 有 限拆 采 分和 有 限元 等 数 值 计 算 分 析 地 基 沉 降 已 成 为 现
力一 变 关 系 ， 此 ， 构 模 型 的选 择 是数 值 模 拟 应 因 本 的一 个 关 键 性 步 骤． Ｉ ３ 具 有 强 大 的适 合 模 Ｆ ＡＣ Ｄ 拟岩 土 材 料 的本 构 模 型 ， Ｉ Ｃ Ｄ 提 供 了 十种基 Ｆ ３ Ａ 本 的本 构模 型 ， 分别 归 类 到 空模 型 、 弹性 模 型 和 塑
路 基 施 工 过 程 变 形 研 究 的 Ｆ ＡＣ Ｄ数值 模 拟 Ｌ ３
张宇 旭
（ 黄石理 工 学院 ，湖北 黄石 ４ ５ ０ ） ３ ０ ３
摘 要 ： 路 基 在 施 工过 程 中 的变 形 特 性 进 行 数 值 模 拟 分 析 ， 究 在 不 同填 土 重 度 和 不 同 填 土 回弹 模 量 的 条 对 研
实． 随着西 部大 开发 政 策 的实 施 ， 西部地 区的 基 础
公路路基路面病害检测及治理措施分析
公路路基路面病害检测及治理措施分析1. 公路路基路面病害概述随着交通运输业的快速发展，公路路基和路面作为道路基础设施的重要组成部分，承担着承载车流、保证行车安全的重要任务。
长时间的使用和自然环境的影响，使得公路路基和路面逐渐出现各种病害，如裂缝、坑洞、沉陷、龟裂等，严重影响了道路的使用寿命和行车安全。
对公路路基路面病害的检测与治理显得尤为重要。
公路路基路面病害主要分为两大类：结构性病害和非结构性病害。
结构性病害主要包括路基土体的沉降、路基排水系统失效、路面结构的破坏等；非结构性病害主要包括路面疲劳龟裂、路面渗水、路面破损等。
这些病害不仅影响道路的使用寿命，还可能导致交通事故的发生，给人们的生命财产安全带来极大隐患。
为了确保公路路基路面的安全运行，需要对病害进行及时、准确的检测，并采取有效的治理措施。
检测方法主要包括现场检查、影像资料分析、实验室试验等；治理措施则包括修复、加固、更换等。
在实际工程中，应根据病害的性质、严重程度和影响范围，选择合适的检测方法和治理措施，以达到最佳的治理效果。
1.1 病害类型及成因分析路面结构性病害：包括路面裂缝、坑洞、沉陷、隆起等结构性损伤。
这些病害的成因主要有设计缺陷、施工质量问题、材料性能不佳、环境因素影响等。
路面功能性病害：包括路面疲劳裂纹、老化、反射裂缝、温度收缩裂缝等功能性损伤。
这些病害的成因主要有路面材料老化、交通荷载作用、温度变化等。
路面环境病害：包括路面水损害、冻融损害、紫外线辐射损害等环境因素引起的损伤。
这些病害的成因主要有气候变化、地下水位变化、紫外线辐射强度等。
为了有效治理公路路基路面病害，需要对各类病害的成因进行深入分析，找出病害产生的关键因素，从而制定针对性的治理措施。
在分析病害成因时，应综合考虑设计、施工、材料、环境等多种因素，确保治理措施的科学性和有效性。
1.2 病害对公路安全的影响路面损坏和变形：路面病害如裂缝、坑洼、龟裂等，会导致路面结构破坏，降低路面承载能力，从而影响行车安全。
路基沉降试验研究及数值模拟
堤边 坡 ｌ：１ 。下部 为所 受影 响 土层 。计算 方案 ． ５ 的分析 范 围为 高度方 向土 层厚 度取 路基 填方 高度 的 ３倍 ，即 ２ ４ｍ。宽度 取 路基底 部 ３倍 宽度 ，即
Ｋ３ ＋６ ０ Ｋ ６ ０ ６ ６ ￣ ３ ＋９ ０段 的填方 路基 沉 降量 最大 值 为 ２ ｌ ９ ｍｉ，平均 沉 降量 为 ２ ｎｌ ４ ＋５ ０ ｌ ４ ｉｎ；Ｋ ７ ７ 附近 的 半填半挖 路 基沉 降量 最大 值 为 ３ ３ ｍｍ，平
当前我 国高速 公路 进入 了快速 发 展时期 ，在 奥运 会 召开之 前 ， 已经全 面建 成 国道 主干 线系 统 。
表 １ 数值模 拟材料参数
￣２ １年 ，中东西部地区将基本形成 “ Ｕ００ 东网一中
联 一西通 ”的高速 网络 ，基本 形 成 国家 高速 公路 网骨 架 。在高 速公 路高速 发展 的 同时 ，因路基 不 均匀 沉 降造成 的高速 公 路病 害 问题 日益 突 出， 已
熊健 民等 ：路基沉 降试验研 究及 数值 模拟
・ ５・ ５
包括 降水 。 从 观测 的数据 来看 ， 三个标 段 的总沉 降量均
不超 过 ３ ｒ， ３ｒ ｎ 大部 分在 ２ ￣３ ｉ ｌ 间 ， 中， ｎ ０ ０Ｉｌ 之 ｌ ｌ 其
如 图 ２所示 ，上部 分梯 形 为填 方断面 图，路
第２卷第４ ５ 期 ２０ 年 １ ０８ ２月
华
中
科
技
大
学
学
报（ 城市科学版 ）
Ｖ Ｏ ．５ Ｎ Ｏ４ １２ ．
Ｊ ｏ ．ｆ ＨＵＳ Ｔ．（ ｂ ｎＳ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ） Ｕｒ ａ ｃｅ ｃ ｉ ｏ ｉ
Ｄｅ ． ０ ８ ｃ ２０
基于探地雷达的路面隐性病害检测与识别研究
基于探地雷达的路面隐性病害检测与识别研究孙书航摘要：伴随着交通业的发展，道路施工项目越来越多，既有道路隐性病害发生率逐年递增，探地雷达在路面隐性病害检测中的重要性日益凸显。
本文概述了探地雷达现场检测布置方式和关键参数的设置，并基于专业Reflexw数据处理软件，对原始数据滤波处理方法进行了详细探究，着重对沥青路面典型隐性病害特征进行分析，并通过现场取芯，验证了探地雷达识别的准确性。
研究结果表明，使用探地雷达可有效实现对路面结构内部隐性病害的无损探测。
关键词：探地雷达；路面；隐性病害；检测；识别引言随着我国公路的快速发展，常规检测手段已无法满足道路养护的需要，以电磁波技术、计算机技术等高端技术为代表的新型检测技术应运而生。
其特点是不必通过检测开挖就能得到道路内部结构的病害信息，针对其病害类型制定完善的养护措施。
此外，雷达检测技术能够准确测定路面结构层的厚度，以此判定公路修筑厚度是否满足设计施工要求。
随着技术的发展，探地雷达已经可实现三维探测，准确定位道路平面、横断面、纵断面的信息，充分提高了道路检测的准确性。
1探地雷达原理探地雷达法(GroundPenetratingRadarMethod)是将高频脉冲电磁波通过探地雷达的发射天线发射至目标体，再将目标体所反射的电磁波利用接收天线进行接收，来对目标体在地下空间中所处位置进行判别，以及对其空间展布特征进行有描述的一种地球物理探测方法。
电磁波被目标体及其相邻介质所反射，其特性是存在差异的，根据这种特性差异，可以对目标体内部结构特征或结构不完整性以及其它非均质体进行探测。
详细的运行过程是：宽频带高频电磁波被雷达系统通过天线发射至地下，当地下存在介电差异较大的介质界面时，电磁波信号在介质内部传播就会发生反射、透射以及折射现象。
反射的电磁波能量差异主要体现在介电常数的差异，反射的电磁波能量会随着不同介质的介电常数差异变化而呈正相关变化，这种差异化的电磁波通过地下不同介质形成反射，不同的电磁波可以被与发射天线一并移动的接收天线所接收到，反射回的电磁波的运动特征便能够被雷达主机准确地记录下来，再利用信号分析手段将所记录下来的数据进行信号处理，得到地下介质体完整形态的图形显示，这便是探地雷达图像。
《山西交通科技》2011年总目次
纤维沥青胶浆剪切性能的 Ｄ Ｒ试 验研究 … Ｓ 城市道路路基 隐藏病害影响的数值模 拟研究
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
樊英华 ６ ５ ９ — ，
和世 明６ ７ —
浅谈 江阴大桥大位移桥梁伸缩缝 的施工工艺
… … … … … … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … …
基于 流变性 的沥青胶浆老化性能研究 … … 刘聪慧ｌ ２ ，９ 一５２ 水泥混凝土面板裂缝处治施工技术
… … … … … … … … … … … … … … … …
葛文红４ １ ，７ — ５ ３
高 建 斌４ １ ，４ — ８ ３
沥青混合料水稳定性试验方法剖析 … … … … 王云彤１ １ —７
沥青路面就地冷再生施工技术及 质量控制
… … … … … … … … … … … … … … … … … … …
济青高速公路 沥青路面维修后车辙深度数值模拟
王 国斌 １ １ —９
… … … … … … … … … … … … … … … …
苗贵华 ， 崇文２ ３ ，６ 梅 —４４
… … … …
崔 志 盛 ５ １ —６
粉煤灰和硅粉在高性能混凝 土中的应用
… … … … … … … … … … … … … …
从 日本地震看我 国公路工程抗震设计 … … 李旭 华５ １ ，６ — ８ ２
韩 秉 烨２ ３ 。６ —６４
省道陵沁线滑坡治理工程监督 … … … … … … 侯 军５ ２ －０
… … … … … … … … … … … … … … … … … …
路基填筑运营过程的数值模拟研究
进 行 数 值 模 拟 分 析 ， 路 堤 、地 基 土 均 为 Ｄｒｅ ｅ— ｕｋ ｒ
Ｐ ａ ｅ 理想 弹塑 性材 料 ，根 据工 程 地 质 情况 ，按 平 面 ｒｇ ｒ
应 变 问 题 考 虑 ；选 取 模 型 计 算 深 度 为 ３ ． ｍ， 模 型 宽 ５０
５ ． ｍ； 基横 向两 侧 施加 ｘ 方 向约 束 ， 向两侧 施加 ５７ 路 纵
工填筑 阶段 到运 营使 用 阶段进 行 变形 特性 分析 就显 得 尤 为必 要 ［ 。笔者 选 取 武广 线 典 型 断 面对 路 基进 １ ］
行 数值 模拟 研究 ，深 入探 讨路 堤 在填筑 过 程 中的沉 降特 性及 孔 隙水压 的发展 规律 ，为 路基 动态 设计 提供
科 学依 据 。
图１ 路基有限元模型示意图
长江大学学报 （ 然科学版） 自
２０ 年 ９ ０８ 月
为 ９ｄ ０ 。填 筑完 成后 ，路 基放 置 １ ０ ，分析路 堤在 填 ５ｄ 筑 阶段 的沉 降 变 形 特 性 ；随 后 施 加 列 车 ２ ｋ ａ施 加 在 路 基 面 上 ，保 持 ０Ｐ
地 表 中 心 点 沉 降 量 为 ０ １２ ． ９ ｍ，路 基 面 沉 降 量 为 ００７ ． ２ ｍ。当放置 ５个月 （ 时间 为 ２ ０ ） 总 ４ ｄ ，地 表 中心 点沉 降 已为 ０ ２ ４ ． １ ｍ，路 基 面 中心 点沉 降为 ０ ０ １ ． ５ ｍ，
璃
时 问ｍ
图 ２ 荷载工况示意 图
性大 、渗 透系 数小 等特 性 ，路堤 建成 后不 仅 沉降量 大 ，而且 需 延续 很长 时 间沉 降才 能完成 。为此 ，需 要
采 取 各种措 施使 其沉 降 在施 工 阶段 提 前 完成 ，地 基 在 路 堤 建成 后 ，工 后 沉 降量 控 制 在 一 定 的允 许 范 围 内 ，使 其不 影 响列 车的 高速 、安 全 、舒 适 运行 或维 修不 致过 度影 响线 路 的通 过能 力 。因此 ，对 路基 从施
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【 党建中 ， ３ 】 乔开娟． 浅谈公路路基病害及其 防治措施【． Ｊ 科 】 技资讯， ０ ０ ２ ） １ ８ ２ １（ ０ ： ２ ．
【］ 涂子文 ． ４ 从常见 路基病害分 析基建施工存在 问题【． Ｊ 路 】 基 工程。 ０ ３ １ ： ０ ５ ． ２ ０ （ ）５ — １
［］ 吴 小红 ． 基病 害 的成 因及 处 治 措 施 【． 西建 筑 ， ５ 路 Ｊ山 ］
力对破坏起控制作用 ； 在车轮正下方 ， 最大剪应力对 破坏起控制作用。 为便于分析， 按图 ２ 所示提取不 同
部位的相应应力计算结果进行分析 ： ａ １ 由图 ３中的数据可知 ， 在相 同的埋深及加载 位移 条件 下 ， 空洞 的洞径 增大 后 ， 青 与碎石 交界 面 沥
处的最大剪应力迅速降低 ，说 明该处的抗剪能力减 弱； 碎石 与地基 土交 界面处 的最大拉 应力 也变 小 ， 说 明该处的抗拉能力减弱 ；车轮正下方的最大剪应力 也减 小 。 由以上结果 分 析 ， 难得 出结 论 ， 不 当空 洞埋
１ ． 路基 空洞 的形 成机理 ．２ ２ ａ 下工 程施 工 如地 铁 和热力 电力 隧道 造成 的 ） 地 水 土损失 。
坏， 这就是路基的病害现象。 城市道路路基由于地下 工程 （ 地 铁 、 如 热力 等 ） 工 和管 线 破 损渗 漏 等造 成 施 脱空 、 空洞和疏松等隐藏病害 ， 严重威胁路面安全 ， 有必要对此进行必要 的提前探测并采取措施及时消
图 １ 路面 结构 剖 面 图
深相 同时， 洞径越大， 路基越容易破坏。
２ ｏ ４０
２ ∞ Ｏ
— ■ 翟 一 ＿
ａａ — 为沥青与碎石Байду номын сангаас交界面 ．— ｂ ｂ为碎石与地基 土的交界面 ； ｃｃ — 为车轮正下方 纵剖面
图 ２ 数 值 模 型 图
表 １ 数值模拟计算工况
参数影 响因素 空洞直径
２ ０ ，４１）２ ４ ２ ５ ０ ８ ３ （２ ８ － ８ ． ：
开始出现破坏时所需要加载的位移量越小 ，到达完
Ｔｈ ｍ ｅ ｉａ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｎ ｕ ｎ ｅｏ ｄ ｎ ｕ ｇ ａ ｅ ｅ Ｎｕ ｒｃ ｌＳ ｍ ｌ ｔ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｉ ｆ ｅ ｃ ｆＨｉ ｉ ｇ Ｓ ｂ ｒ ｄ ｏ ｌ
路 基 的影 响变化 很小 。
空洞埋深 弹性模量
ＭＰａ
空洞直径
Ｏ５ ．Ｏ
Ｏ７ ．５
１ ． Ｏ
１Ｏ ．
Ｏ
空洞埋深
０５ ．Ｏ
１ ． ５
２． ０
０ ．
Ｏ
疏松 区域地基土弹模
Ｏ０ ． ５
１ ． Ｏ
Ｏ ０ ．２ ｏ
Ｏ０ Ｏ ．２
２ 数值模拟参数 ． ２ 数 值 模 拟 中各土 层 的力 学参 数 如表 ２ 。为模 拟
１ ８ ２ ０ ２ ５
２７ ３
１ ０ ｏ ２ １ ０ ０ ５ 枷
５ ０
１ ． ５ Ｏ ． ７ Ｏ ． ７
０２ ．
Ｏ５ ． ２ ０５ ． ３ ０５ ＿ ３
Ｏ３ －０
１ ０ １ ０ １ ０
１ ０
３ 计算 结 果分析 在沥 青 与碎石 的交 界面处 ，最 大剪 应力 对破 坏 起控制作用 ； 在碎石与地基土的交界面处 ， 最大拉应
弹 性模 量 ／ Ｐ Ｍａ
【 吕若听 ， １ ］ 李利东． 山区高速公 路高填路基病 害分 析及治
理【． Ｊ 山西科技， ０ ０ ４ ： ３ ９ ． 】 ２１（）９—４
图 ５ 疏松区域不同强度下截面应力值（ 工况 ３ 】
【］ 李章珍 ． ２ 路基病 害浅析及预 防措施 【． Ｊ 河北建 筑工程学 】
除隐 患 。
１ 城市 道路 路基病 害分 类及 形成 机理
ｂ ） 基坑和抽取地下水等各种原因降水施工造成
的水 土损失 。
１ 城市道路路基病害分类 ． １ 根据 路基 养护 工作 的实 际情 况 ，路 基病 害可 分 为【 ： 路基工程质量遗 留问题所引起的路基病害， ・ ａ 捌 ） 如 ， 均匀 沉 降 的新 （ 路 基 ， 不 旧） 蓄水 路基 ９ 坡 失 稳 边 的一 般路 堤路 基 ， 坛 （ ） 花 花槽 渗水 的路基 ， 软底 变 形 的路基 ， ；） 等 ｂ 路基养护工作不到位所造成的路基病 害， ， 如 淤泥 、 翻浆路基 ， 开发 区（ 排水不 良） 路段的路 基， 涵管破裂造成渗水 的路基 ， 路缘石拦水带渗水 的路
收稿 日期 ：０ １ ０ — ６ 修 回日期 ：０ １ ０ — １ ２ １ －２ １ ： ２ １— ９ ２
作者简介 ： 和世 明（９ ５ １６一 ）男 ， ， 山西文水人 ， 总经理 ， 高级 工程师 ，９ ４年毕业 于西安公路 学院道路与 桥梁工程专业 １９
（ 函授 ） 。
山西 交通科技
ｄ路 基填 筑材 料 不适宜 、 料质 量差 、 ） 填 每层 填料 碾压 时 的含水 量控 制不 均 ， 造成 压 实度不 均匀 ， 生 产 路基 疏松 并 引起路基 本 身下沉 。
ｅ ） 路基积水无法向外渗透 ， 形成蓄水路基 。
害， 。 等 从路基病害发生的位置上可分为Ｉ ａ ５） １ 路基脱空； ：
Ｄｉｅ ｓ ｆｔ ｂａ ａ ｓ 、 ｓ ａ ｅ ｏ ｈｅ Ｕｒ ｎ ＲＯ ｄ
车辆荷载反复作用情况 ， 采用位移加载模式 ， 每次加 载 ０ １ｍ 分多步进行 ， ． ｍ， ０ 若路面 以下土体有破坏 ，
则改变其参数 ， 用破坏后参数代替 ， 来模拟加载后产 生的破坏情况 ，若未达到强度极限，则保持参数不 变， 继续加 载 直至 路 面破坏 为止 ， 这可 以近 似模 拟车 辆荷载反复作用在路面的情况。
行 车荷 载重 复作 用下 ，会 不断 累积变 形最 后导致 破
文章编 号 ：０ ６３２ （０ ０ －０７０ １０－５ ８２ １ ）６００－ ３ １ －
ｂ ） 路基空洞 ；） ｃ 路基土体疏松， 。 等 １ 城市道路路基病害的形成原 因 ． ２ １２１ 路 基脱 空 的形成 原 因 ． ． ａ 基下 沉 引起 路 面底层 、 ） 路 基层 沉 降。 ｂ防排水不 良造成雨水渗入 ， ） 在行车荷载作用 下， 板底形成的高压水流不断冲刷基层 ， 进而引起板 底 脱 空 、 面错 台 。 路
第 ６期（ 总第２３期） １
２１ 年 １ ０ １ ２月
山西 交通科技
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Ｎ０ ６ ．
Ｄｅ ． ｃ
城市道路路基隐藏病害影响的数值模拟研究
和 世 明
（ 吕梁公路 建设 有 限公 司 ， 西 吕梁 山 ０３ ０ ） ３ ００
４ 结论
院学报， ０ １４ ： ７ ３ ． ２ ０ （ ）３ — ８
对城市道路路基隐藏病害的分类和形成原因进 行了总结 ， 并在此基础上采用数值模拟研究了路基 下存 在 空洞 、 疏松 等病 害时 的路基 破坏 机理 ， 并得 出
如 下结 论 ： ａ在埋 深 条件 相 同的情 况 下 ， ） 空洞 的 洞径 越大 ，
基， 等。
ｃ ） 管线渗漏等造成的水土损失。
１２３ 路 基疏 松 的形 成 机理 ．．
ａ城市 道路 路基 内各 种 管道 、 查井 、 水 口等 ） 检 雨 地 下设 施将 会 严 重影 响 到 路基 压 实度 的均匀 性 ， 由 此 导致路 基疏 松 。
ｂ ） 涵管破裂渗水 ， 造成路面变形沉陷、 混凝土板 破 碎 ， 由此 导致 路基 “ 并 软化 ”基 层承载 力下 降 。 ， ｃ在 工 程 地 质 不 良或 路 基 排 水 设 施 不 完 善 地 ） 段， 受水 浸泡 ， 将会 引起 地 基 承 载力 下 降 ， 导致 路 基
空洞埋深／
图 ４ 空洞不同埋 深下截面应力值（ 工况 ２）
ｃ由图 ５中的数据分析可知 ， ） 在相 同的洞径和 埋深条件下 ， 随着疏松土层弹性模量 的增加 ， 沥青与 碎石交 界 面处 的剪应 力 、车 轮正下 方 的最 大剪 应力 减小 ， 而碎 石与 土层 交界 面处 的最 大拉 应力 增大 ， 同
摘要 ： 对城市道路路基 隐藏病害的分类、 形成原 因和影响进行 了总结， 并采用有限元程序 ， 探讨 了空洞直径、 埋深以及疏松等不同 害对路基破坏的影响机理 ， 研究成果对于路基病 害的 治理具有一定的参考价值 。 关键 词 ： 路 ； 基 ； 公 路 隐藏 ； 害 ； 病 数值 ； 拟 模 中图分类 号 ：４ ６ ｉ Ｕ １． ０ 文献标 识码 ： Ａ 路基是公路的重要组成部分 ， 其质量好坏 ， 关系 到整个公路的质量 。 路面传递下来 的行车荷载、 路面 和路基的 自重 ， 将对路基土产生一定的压应力 ， 因此 只有路基具有足够的强度 ，才能抵抗应力的作用而 不致产生超过允许范围的变形。路基在 自然因素及
下沉 。
从 成因上 ， 路基病 害可分 为 ： 由于 自然地 ａ ） 理、 地形 、 质 、 地 水文 方 面原 因产 生 的病 害 ；）ｔ ｂｌ于勘 ￣
察设 计 方 面原 因产 生 的病 害 ；） ｃ由于 施 工 技 术 方 面 原 因产 生 的病 害 ；） ｄ由于养 护 方 面 的原 因产 生 的病
变化 很小 。
ｃ ） 在有疏松土层存在的条件下 ， 能够 承受一 其 定荷载 ， 开始出现破坏时所需要加载的位移较大， 到 达完全破坏时所需的位移量也较大 。
参 考 文献 ：
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面最大剪应力 面最大拉应力 面曩大剪应力
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