0 概述车辙是指行车道上出现的辙槽，车辙变形的内因是沥青砼的高温稳定性和抗变形能力差，在车辆荷载的重复作用下，产生横向剪切变形。广东省内高速公路由于气温较高，高温天气时间持续较长，而且交通量较大，重载车比例高，沥青路面较易出现车辙病害，严重影响行车质量及安全。 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)(以下简称“新规范”)于2017年9月1日开始实施，新规范在验算路面设计指标的选择上较原规范有较大调整[1]，其中增加了沥青混合料层永久变形量设计指标。控制沥青层的永久变形是控制沥青路面车辙量的关键，特别是对于无机结合料稳定类基层、底基层的沥青路面，无机结合料稳定层和路基由于荷载重复作用而产生的永久变形累积量不大，在路表的车辙总量中仅占很小的比重，可认为不产生永久变形，这类路面车辙主要由沥青混合料层永久变形产生，因此新规范3.0.6条[1]无机结合料稳定类基层、底基层的沥青路面沥青混合料层的容许永久变形量与路面容许车辙相同，为15mm。 近期笔者在广东省几条采用水泥稳定碎石基层、底基层的半刚性高速公路沥青路面设计计算过程中发现，设计使用年限为15年时，采用通常的材料设计参数验算得出的沥青混合料层永久变形量指标难以满足新规范要求，或者计算得出的沥青混合料动稳定度值特别大，而在工程实际应用中沥青混合料的质量要求和施工控制均较难实现。 但新规范附录B.3.2计算沥青混合料层永久变形量公式中[1]：设计车道上当量设计轴载累计作用次数是指设计使用年限内或通车至首次针对车辙维修的期限内，条文说明中指出[1] “结构分析需综合考虑路面的养护、维修工作。对交通量大、重载比例高的项目，路面设计使用年限内有时需要针对车辙进行一次或一次以上的维修，此时Ne3采用通车至首次维修的期限内当量设计轴载累计作用次数”。结合广东省内高速公路营运期路面实际养护维修情况，一般针对路面车辙等病害在通车后8～10年进行一次大修，因此笔者通过调整设计期取通车至针对路面车辙维修所对应的时长进行计算，得到合理的沥青混合料动稳定度要求，以用作沥青混合料的质量要求和施工控制指标。 本文结合广东省怀集至阳江港高速公路怀集至郁南段(以下简称怀郁高速公路)的路面工程中沥青混合料层永久变形量设计验算情况，对上述问题进行分析。 1 交通量1.1 交通量预测怀郁高速公路通车年为2021年，各路段、各特征年车型交通量分布情况及年平均交通量见表1[4]。 表1 交通量预测结果 (单位：Pcu/d)  路段名称20212025203020402045水浸枢纽互通～金装互通13 18725 01639 86443 05743 983金装互通～南丰互通14 71827 36343 06246 92047 870南丰互通～莲都互通16 21429 61746 10650 57751 545莲都互通～河儿口互通18 40932 86150 45255 76856 753河儿口互通～杏花互通20 18735 44553 88659 84860 840杏花互通～欧垌枢纽互通21 42837 22856 24462 64063 634欧垌枢纽互通～长岗互通18 77033 38851 15556 60557 591长岗互通～郁南北互通17 79531 96049 24954 33455 315郁南北互通～化塘枢纽互通15 65828 78444 98449 23150 193全线平均平均交通量17 10130 88047 77052 54153 509平均增长率-15.92%9.12%0.96%0.37% 怀郁高速公路各特征年车型比例见表2[4]。 表2 特征年份车型比例 (单位：%)  年份小货车中货车大货车拖挂小客车大客车202126.110.04.510.222.826.4202526.510.34.09.223.126.9203026.910.53.48.123.527.5204027.611.02.56.224.228.5204527.811.12.25.424.529.0 1.2 累计交通量根据交通量OD调查分析，怀郁高速公路建成通车2021年的双向大型客车和货车交通量为5 320辆/d，计算得到交通量年平均增长率为7.4%，方向系数选取0.55，车道系数取0.7。根据新规范计算得到其设计使用年限内(15年)设计车道上当量设计轴载累计作用次数为41 123 820次，设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为17 664 380，设计交通荷载等级属于重交通。 岩样采用薄壁金刚石钻头沿垂直于岩层方向钻取岩芯，经过锯、磨加工成直径为50 mm，高为100 mm，试样两端面不平行度不大于0.05 mm，满足《规程》要求，60组共计180个试样，制备部分试样，如图2所示，其中顶板岩石用A编号，底板岩石用B编号。试验在RMT-150B型电液伺服岩石力学试验系统进行单轴压缩试验，如图3所示。轴向荷载采用1 000 kN力传感器测量，轴向压缩变形采用5.0 mm位移传感器测量，变形精度为1.0×10-3 mm，采用位移控制方式，加载速率为0.002 mm/s，每组岩性重复进行3次试验。煤层顶底板岩石单轴压缩试验结果见表1。 2 路面材料参数及结构设计分析2.1 参数设计水平新规范规定路面结构层材料设计参数的确定分为下列三个水平[1]：水平一，通过室内试验实际测试确定；水平二，利用部分已有的经验关系式确定；水平三，参照规范推荐或常用的典型数值确定。具体如表3所示。 表3 路面结构层材料设计参数确定水平情况[1]  层次方法材料类型设计阶段水平一直接通过室内试验实测确定无机结合料类、沥青结合料、粒料类高速公路和一级公路施工图设计阶段水平二利用已有经验关系式和性质指标试验转换确定沥青结合料类水平三参照典型数值(表值)确定无机结合料类、沥青结合料类、粒料类高速公路和一级公路初步设计阶段、二级及以下公路各设计阶段 对应参数水平的确定，新规范在5.1.4章节中规定如下[1]：“高速公路和一级公路的施工图设计阶段宜采用水平一，其他设计阶段可采用水平二或水平三；二级及二级以下公路可采用水平二或水平三。” 本文结合怀郁高速公路路面工程情况，参数设计采用水平三，即参照典型数值确定。主要基于以下三个方面：(1)新规范用的是“宜”，并非强制性要求采用水平一；(2)考虑到怀郁高速公路路面施工图设计正好位于新旧规范交替的特殊时期，如采用水平一，周期长，影响工程进度；(3)对新建高速公路两阶段施工图设计，材料参数的确定可先采用水平三，待施工过程中原材料确定且具备室内试验条件时，再采用水平一确定设计参数，并进行动态设计。 经试验可知，二值化能使边缘点上较大部分处在标记点周围，减小吻合度，但实际的吻合度都能达到30%以上，不会对评价造成太大影响。根据表2的结果，相比之下，Sobel与G.Laplacian具有较高的吻合度，并且十分接近，故建议采用Sobel实施检测[3]。 2.2 初拟路面结构设计方案怀郁高速公路初拟路面结构方案见表4。 表4 路面结构方案  结构层层位材料类型厚度/cm模量/MPa材料弯拉强度/MPa泊松比1上面层改性沥青混合料AC-16C4.512 000-0.252中面层改性沥青混合料AC-20C5.511 000-0.253下面层沥青混合料AC-25C8.010 000-0.254基层4%～6%水泥稳定碎石36.012 0001.60.255底基层3%～5%水泥稳定碎石20.08 0001.20.256土基50-0.40 3 沥青混合料层永久变形量验算分析根据新规范[1] “表G.1.2 各地气温统计资料及相应的基准路面结构温度调整系数和等效温度”，查出项目区基准等效温度为26.3℃，由公式(G.2.1)计算得到对应沥青混合料层永久变形的等效温度为29.3℃。 3.1 正常情况下，设计使用年限为15年的沥青混合料层永久变形量计算分析根据新规范附录B.3.1条[1]规定的分层方法，需将本项目沥青混合料层分为7个分层，各分层厚度(hi)如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi)。根据新规范[1]公式(B.3.2-3)和公式(B.3.2-4)，计算得到d1=-4.15，d2=0.66。将d1和d2的计算结果代入公式(B.3.2-2)，可得到各分层的永久变形综合修正系数(kRi)，并进而利用公式(B.3.2-1)计算各分层永久变形量(Rai)。计算结果见表5。 表5 沥青层永久变形量计算结果  分层编号分层厚度/mm综合修正系数kRi永久变形/mm1153.801.612155.772.433157.393.004157.273.295206.222.366204.741.487801.944.20总计18.37 根据附录B公式(B.3.4) DS=9 365R0-1.48 式中：DS—沥青混合料动稳定度。 进而计算得出车辙试验动稳定度要求： 第1层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为6 351次/mm； 第2层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为6 351次/mm； 浙江省共有11个城市，每个市的观光采摘游发达程度不一样，从数量上看，杭州、宁波占优势，温州、舟山、衢州处于劣势，见图4。 第3层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为2 276次/mm。 从以上计算结果可知，本项目沥青混合料层永久变形量Ra=18.37mm，根据新规范[1]表3.0.6-1，无机结合料稳定类基层、底基层沥青路面的沥青混合料层容许永久变形量为15.0mm，因此拟定的路面结构不满足新规范沥青混合料层永久变形量的要求，而且要求的沥青混合料动稳定度值也较大。 3.2 试算设计使用年限为15年且满足新规范要求的沥青混合料层永久变形量计算分析正常情况下，设计使用年限为15年的沥青混合料层永久变形量结果经过验算不满足规范要求，而假定设计使用年限为15年且沥青混合料各层总永久变形量为15mm临界值时，通过附录B公式(B.3.4)试算得出车辙动稳定度。试算总永久变形量为15mm的沥青层永久变形量详见表6。 只有明确管理目标，才能提升管理的有效性。但从目前来看，很多高校都尚未制定明确的管理目标，从而导致在高校的学生管理工作中，没有任何方向可指引。一方面，很多高校都不够注重学生的管理工作，往往敷衍了事，从而导致管理行政化，这不利于促进学生的全面发展。另一方面，很多高校在学生管理工作中没有坚定立场，缺乏判断是非的能力，将“育人”错误地理解为“养人”，导致学生在此过程中不断迷失自我，从而阻碍了学生的全面发展。 表6 总永久变形量为15mm的沥青层永久变形量  分层编号分层厚度/mm永久变形/mm1151.362152.043152.494152.735201.916201.177803.30总计15.00 进而由附录B公式(B.3.2-1)和(B.3.4)得出对应的车辙动稳定度结果： 考勤包括迟到、早退、旷课等，利用Deep Learning系统，可以很轻松的进行记录和统计，辅助教师对学生在日常上课考勤方面进行全面客观的记录分析。 要积极开展网络思政教育，引导大学生健康使用网络直播，学校可以适当的开设一些新的相关课程，把网络思政教育纳入到大学生日常教育过程中。思想政治教育工作者也需要紧跟社会时代的潮流，不断了解先进的思想观念，学习使用一些新型的平台，把传统的思想政治教育内容通过网络直播平台展示给学生，再将直播平台与大学生思想政治教育整合的过程中，可能存在一些问题，也需要思想政治教育工作者去学习去思考。直播平台是一种新型思想政治教育的载体，对思想政治教育的工作开展具有积极作用。另外，大学生思想政治教育工作者需要注意监管与引导，使大学生能够合理参与到网络直播中去。 第1层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为12 122次/mm； 第2层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为11 911次/mm； 一直以来，普通本科院校面临着较为尴尬的境地。一方面，由于受到师资力量、教学水平、科研水平以及各种条件的限制，难以企及一流大学的专业建设，学生理论知识不扎实，专业研究能力弱，综合素质较低；另一方面，由于受传统本科教学思维的影响，人才培养方案过于理论化，实践教学环节较少，且流于表面，与高职高专学校重视技能培养的方式相异，学生在就业市场的竞争力不强。近年来，为改变这一局面，国家及地方不断推进应用型普通本科院校的建设。随着2015年教育部《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》的发布，更多的本科院校开始深化教学改革，以创建应用型、有特色的地方高校为目标。 第3层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为4 196次/mm。 运用SPM8与REST软件对各个分组的ReHo统计图进行随机效应分析，包括单样本t检验与两独立样本t检验（以年龄、教育程度、头动、性别为协变量），FDR校正后取P＜0.05为差异有统计学意义。 由上述可知，设计使用年限为15年且满足新规范要求的沥青混合料层永久变形量要求后，沥青混合料的车辙动稳定度值很大，实际沥青混合料的质量及施工控制很难达到要求。 3.3 调整设计期为10年时的沥青混合料层永久变形量计算分析根据新规范附录B条文说明[1]，允许路面设计使用年限内针对车辙进行一次或一次以上的维修，将本项目通车至首次针对车辙维修的期限取为10年，对应于沥青混合料层永久变形的设计车道上当量设计轴载累计次数为23 083 950，进而计算得出永久变形量结果(表7)。 表7 设计期为10年时沥青层永久变形量计算结果  分层编号分层厚度/mm综合修正系数kRi永久变形/mm1153.801.272155.771.913157.392.364157.272.695206.221.936204.741.217801.943.55总计14.92 由表7可知，将通车至首次针对车辙维修的期限取为10年后，拟定的路面结构满足新规范沥青混合料层永久变形量的要求。 根据附录B公式(B.3.4)，进而计算得出车辙试验动稳定度： 课堂教学不单是为了让学生掌握语文知识技能，还是学生和教师进行沟通交流，培养感情的主要场所。只有拉近师生、生生之间的关系距离，学生才能敞开心扉，真正融入语文学习中。因此，语文教师要增加和学生进行沟通交流的机会，为学生创造与其他同学交流探讨的时间。比如在进行《观沧海》文章教学时，教师可以和学生开展互动交流。教师可以首先提问：“同学们，在你们看来，曹操是枭雄，还是奸雄呢？”学生会根据教师的问题展开激烈的探讨。在这个过程中，教师可以和学生多进行交流，将自己的观点和看法进行分享，和学生一起探讨。通过这样的方式来拉近师生之间的距离，从而让学生爱上语文学习，提升语文学习的主动性。 第1层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为6 006次/mm； 第2层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为5 691次/mm； 第3层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为1 937次/mm。 以上沥青混合料的车辙试验动稳定度要求，在目前的材料和施工工艺条件下可以达到。 4 结论(1)在广东大部分地区气温较高、交通量较大和重载比例高的情况下，按照《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)，若设计车道上当量设计轴载累计作用次数采用路面设计使用年限15年时，沥青混合料层永久变形量指标难以满足规范要求，或者计算得出的沥青混合料动稳定度值特别大，但在实际工程中沥青混合料的质量及施工控制很难达到要求。 (2)规范附录B.3.2计算沥青混合料层永久变形量公式中：设计车道上当量设计轴载累计作用次数是指设计使用年限内或通车至首次针对车辙维修的期限内，因此通过调整设计期取通车至针对路面车辙维修所对应的时长(一般8～10年)进行计算，沥青混合料层永久变形量指标满足规范要求，且得到的沥青混合料动稳定度要求符合实际工程情况。 为满足患者康复后期主动康复训练需求，提出了基于床式下肢康复训练机器人的模糊自适应阻抗控制算法。机器人通过检测人机交互作用力判断患者运动意图，每周期调整康复训练速度，并且根据模糊自适应逻辑每周期更新一次阻抗参数。通过3组对比实验，验证了模糊自适应阻抗控制算法的有效性，后期还需对算法进一步优化使得康复训练运动更加柔顺，患者更加舒适。 (3)以上调整设计期计算沥青混合料层永久变形量的方法，符合广东省内高速公路营运期一般针对路面车辙等病害在通车后8～10年进行一次大修的实际情况，也可供类似工程参考。 参考文献： [1]公路沥青路面设计规范JTG D50-2017[S] .北京：人民交通出版社股份有限公司，2017. [2]公路沥青路面设计规范JTG D50-2006[S] .北京：人民交通出版社，2006. [3]公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011[S] .北京：人民交通出版社，2011. [4]怀集至阳江港高速公路怀集至郁南段路面工程两阶段施工图设计 [R] .广州：广东省交通规划设计研究院股份有限公司，2017. |
|
|
