<内容编辑中,暂不可信> ====== 回弹模量 (Resilient Modulus) ====== > **摘要**:回弹模量是路基路面设计中的核心力学参数,反映了土体在重复荷载作用下,卸荷阶段的弹性变形能力。它是确定路面结构厚度和评估路基刚度的关键指标。 ===== 1. 定义与物理意义 (Definition) ===== **回弹模量**(Symbol: ''E_r'' 或 ''M_r'')是指土体在**卸荷阶段**,垂直应力改变量与弹性应变增量的比值。 * **数学表达**: E_r = \frac{\sigma_d}{\epsilon_r} * ''\sigma_d'' : 反复作用的偏应力 (Deviator stress) * ''\epsilon_r'' : 卸荷阶段的可恢复(弹性)应变 (Resilient strain) **物理含义**: 不同于一般的变形模量(包含塑性变形),回弹模量仅关注**弹性恢复**部分。因为道路在车辆荷载反复作用下,塑性变形会逐渐累积趋于稳定,后期主要表现为弹性变形,因此路面设计主要依据回弹模量。 ===== 2. 规范来源 (Source of Standard) ===== 该参数的权威定义与取值主要依据公路行业规范。 ^ 规范名称 ^ 编号 ^ 章节 ^ 关键内容 ^ | **《公路路基设计规范》** | **JTG D30-2015** | **第 3.2 条** | 明确了路基土的物理力学参数选取原则,规定了不同土组的回弹模量参考范围。 | | 《公路沥青路面设计规范》 | JTG D50-2017 | 附录 | 提供了基于土类和湿度的回弹模量调整系数。 | ===== 3. 取值范围参考 (Typical Values) ===== 根据 **JTG D30-2015**,路基土的回弹模量受土质和湿度(稠度)影响极大。以下为典型参考值(单位:MPa): ^ 土组 ^ 稠度状态 ^ 建议值范围 (MPa) ^ | **巨粒土、粗粒土** | 密实 | 100 ~ 150 | | **细粒土 (粉质土)** | 中湿 | 30 ~ 50 | | **细粒土 (黏质土)** | 潮湿 | 20 ~ 35 | > **注意**:湿度越大,回弹模量衰减越严重。 ===== 4. 常见测试方法 (Test Methods) ===== 在工程实践中,回弹模量的获取方式主要有以下几种: - **室内动三轴试验**:最准确,模拟行车荷载的重复作用。 - **承载板法 (Field Plate Load Test)**:现场测试,通过压力-沉降曲线的卸载段计算。 - **贝克曼梁法 (Benkelman Beam)**:测定路面弯沉值,反算回弹模量。 - **落锤式弯沉仪 (FWD)**:目前国际主流的无损检测方法。 ===== 5. 辨析:回弹模量 vs 变形模量 ===== ^ 参数 ^ 回弹模量 (''E_r'') ^ 变形模量 (''E_0'') ^ | **定义阶段** | **卸荷**阶段 (弹性部分) | **加载**阶段 (全过程) | | **包含变形** | 仅包含弹性变形 | 包含弹性变形 + 塑性变形 | | **数值大小** | 数值**较小** (相对土体刚度而言) | 数值**较大** | | **主要应用** | **公路、机场跑道** (动荷载) | **建筑地基、大坝** (静荷载) |