海南省臺(tái)風(fēng)暴雨頻發(fā),且省內(nèi)公路路基高度普遍較低,加之路肩多植草,邊坡亦多采用生態(tài)水溝,所形成的植被草皮大大滯后了路基的排水進(jìn)程。在臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié),省內(nèi)公路很難及時(shí)排水成為漫水公路,而雨后則逐漸滲水恢復(fù),因此路基隨外部環(huán)境變化不斷經(jīng)歷干濕循環(huán),由此造成路基土性能變化,在車(chē)輛荷載反復(fù)作用下從而最終影響路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。海南省眾多公路調(diào)查結(jié)果表明現(xiàn)有公路排水設(shè)施存在諸多不完善之處,路基路面排水設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的效果與控制指標(biāo)不明確,導(dǎo)致一些路段路基含水率過(guò)高。而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于路基在臺(tái)風(fēng)暴雨作用下其含水量、強(qiáng)度指標(biāo)的演變規(guī)律及其對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的影響的研究程度還較低。
路基使用期內(nèi)性能的變化與土質(zhì)、路面特征、氣候條件等因素有關(guān)。因此針對(duì)海南省氣候特點(diǎn)、公路建設(shè)特征,研究省內(nèi)公路路基性能演變特征,并分析這一演化進(jìn)程對(duì)路面結(jié)構(gòu)使用壽命的影響規(guī)律,進(jìn)一步有針對(duì)性地提出適宜的路基填筑與路基路面防排水技術(shù),對(duì)于指導(dǎo)海南省公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)具有重要的實(shí)用價(jià)值。
該項(xiàng)目針對(duì)我國(guó)暴雨地區(qū)路基長(zhǎng)期性能與防排水技術(shù)研究的不足,通過(guò)系統(tǒng)深入的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與檢測(cè)、室內(nèi)外試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值計(jì)算、實(shí)體工程驗(yàn)證等研究手段,初步研發(fā)了適用海南暴雨地區(qū)路基填筑與防排水的成套技術(shù)體系,主要研究成果和結(jié)論如下:
① 結(jié)合省內(nèi)多條公路改擴(kuò)建工程,對(duì)通車(chē)運(yùn)營(yíng)路段的使用狀況開(kāi)展調(diào)查、分析,明確了海南公路總體性能狀況,總結(jié)了路基路面的主要病害類(lèi)型及特征,分析揭示了路基路面病害成因機(jī)理,提出了減少路基路面病害的相應(yīng)技術(shù)措施;
② 結(jié)合海南省公路路基填土特點(diǎn),通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)明確了海南含砂低液限粘土的基本物理力學(xué)特性,分析了在役公路路基濕度、CBR、回彈模量分布特征及其變化規(guī)律,建立了基于含砂低液限粘土路基回彈模量與含水率和壓實(shí)度的關(guān)系模型,并分析了其影響因素;
③ 調(diào)查獲得了海南公路路基的濕度狀態(tài)和分布特征,結(jié)合試驗(yàn)路現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況,獲得了路基內(nèi)水分的遷移規(guī)律,基于此提出了保持路基濕度穩(wěn)定的防排水措施;
④ 明確了海南省公路路基回彈模量總體現(xiàn)狀,研究了路基強(qiáng)度衰減對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的影響,在路基路面相互作用分析的基礎(chǔ)上,提出了海南省不同等級(jí)公路路床回彈模量控制標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)形式及填料控制要求,并基于路床回彈模量控制標(biāo)準(zhǔn),提出了保證海南公路長(zhǎng)期性能的各級(jí)公路路床的結(jié)構(gòu)形式及填料控制要求。