公路飞机跑道沥青道面受力分析和承载能力检测方法.doc

公路飞机跑道沥青道面受力分析和承载能力检测方法 　　摘 要：为了对飞机跑道沥青道面承载力进行检测与评价，结合检测公路路面弯沉的贝克曼梁、自动弯沉仪和落锤式弯沉仪等方法，以及检测机场道面承载力的破损测试和无破损测试方法，依托中原某高速公路飞机跑道的现场实际检测数据分析，提出了重型落锤式弯沉仪检测法，可作为公路跑道沥青道面承载力测试评定的参考依据。 　　关键词：飞机跑道沥青道面；承载力；路面弯沉；重型锤落式弯沉佼 　　中图分类号：U416.06 文献标志码：B 　　Abstract： In order to test and evaluate the bearing capacity of asphalt pavement of highway runway， the pavement deflection was examined in both destructive and non-destructive ways by Benkelman beam， automatic pavement deflectometer and falling weight deflectometer. In terms of the analysis of the field test data achieved from an expressway in central plains， the detection method with heavy falling weight deflectometer was proposed. 　　Key words： asphalt pavement of highway runway； bearing capacity； pavement deflection； heavy falling weight deflectometer 　　0 引 言 　　公路飞机跑道（以下简称公路跑道）通常是在新建或原有公路的基础上，借助其线形的适用性，选择适宜的直线段，经过平面尺寸、路面结构等关键要素的再次设计而建成或改建的供飞机临时起降的备用跑道。与永备机场相比，公路跑道不但占地少，选择范围大，战时能够提供更多的着陆点，而且具有建设费用低、修建速度快、隐藏性好及生存率高等独有的特点；因此，建设公路跑道十分有利于国家交通网的进一步完善和国防战备事业的发展。 　　中国自20世纪70年代起开始修建公路跑道，随着公路网的不断发展，陆续在全国建设了若干条公路跑道，这些公路跑道都是与相应的高速公路或等级公路同时规划和修建的。在公路建设中，中国的路面类型以沥青混凝土为主，所以公路跑道绝大多数也以沥青为路面材料进行修建。 　　公路跑道在长期的使用过程中，沥青道面既承受汽车和飞机荷载，又要经受各种自然因素的作用，其承载能力必然会发生一定程度的衰减。因此，在启用公路跑道之前，必须适时地对沥青道面承载力情况进行测试与评定。这样做的目的一方面可用以判断作战飞机能否使用，保证其在汽车通行使用后能继续满足飞机的起降要求，确保飞行安全；另一方面可为科学地实施维护、改建和旧道面加厚层设计提供客观依据和基本资料。 　　1 作用在公路跑道上的汽车荷载 　　对于公路跑道而言，在使用过程中，实际交通荷载与设计值往往偏差较大，致使沥青路面早期破坏现象严重。作用在沥青道面上的车辆轴重与沥青道面结构的使用性能有着直接的关系，很大程度上决定了公路跑道的使用寿命，不同重量的轴载会给路面结构带来不同程度的损坏[1]。 　　1.1 国外的研究情况 　　自20世纪中期起，欧洲和美国等国纷纷展开了路面交通荷载的相关研究，其中最著名的就是美国的SHRP计划，这是目前为止最为系统的国家战略公路研究计划。该计划对四个研究领域之一的路面长期性能（LTPP）建立了交通荷载对路面性能的影响模型。美国公路协会也在20世纪50年代进行了AATSHTO试验，研究了实际荷载对路面的影响，并提出了相应的路面设计指南。 　　此外，英国和德国及一些其他的研究机构也进行了相关试验来研究不同的交通荷载车重、轴重、超载等因素对于路面的作用。 　　1.2 国内的研究情况 　　统计资料显示，中国高速公路以半刚性沥青路面为主要结构。沥青路面的面层上经常出现或大或小的局部网裂形变，该形变往往是水损坏的结果，在渠化现象明显、轮迹分布不均的高速公路上，将会造成路面结构的承载力不足，从而影响公路的正常使用[2-4]。而导致水破坏的一个重要原因就是汽车的高速行驶以及超载现象致使结构层中的水往复运动而造成破坏。 　　由于实际荷载远超预测值，中国公路行业在更新相应规范时，对高速公路正在运营的各种车辆荷载进行了实地调查，根据车辆荷载的实态调查、统计、分析结果和研究目的，分别建立车辆荷载谱