西南某机场沥青道面隆起部位承载力数值模拟与验证

西南某机场沥青道面出现异常隆起,探地雷达勘察发现沥青面层与下部碾压混凝土层之间存在约2 cm的空洞。为分析隆起部位道面的承载力状况,根据机场道面结构分别建立正常工作状态和异常隆起状态下沥青道面有限元计算模型,计算2种状态下重锤式弯沉仪(HWD)重锤锤击道面的弯沉值,并使用HWD对隆起部位及正常部位进行实测,验证有限元模拟计算结果的正确性;结合模拟仿真弯沉值与实测弯沉值,使用TJ-Back软件分别计算隆起部位和正常部位基顶反应模量。理论计算得正常工作状态下沥青道面荷载中心最大弯沉值为299.6μm、隆起部位荷载中心最大弯沉值为566.9μm,HWD实测正常工作状态下沥青道面荷载中心最大弯沉值为314.8μm、隆起部位荷载中心最大弯沉值为544.1μm;TJ-Back根据模拟弯沉计算所得正常工作状态和异常隆起状态下沥青道面基顶反应模量分别为362 MPa、247 MPa,根据HWD实测弯沉计算所得两种状态下基顶反应模量分别为375 MPa、189 MPa。有限元模拟弯沉盆变化规律与HWD实测规律一致,模拟仿真与实测结果都表明道面隆起部位承载力小于正常部位。

某机场镐头机拆除水泥道面力学仿真与对比分析

镐头机是破除民用机场水泥道面常用的破拆工具,某民用机场因维护要求需对道面板体进行破拆。为了保证与拆除板体相邻的保留板体不受损伤,确定最佳破拆方案,使用有限元建立三维实体模型,分别对3种破拆方案中镐头机钎锤作用初期刚性道面的结构响应进行模拟分析,依次得到了3种方案破拆时保留板体产生的最大应力、破除板与保留板间传荷系数、道面底部与水稳基层拉应力和层间剪应力。研究表明:参照方案3对道面拆除时,保留板内部形成的应力小于其自身设计强度,不会对混凝土造成损伤;拆除板与保留板板体间的传荷系数为0.04,冲击荷载对保留板造成变形影响最小;保留板下方水稳基层产生的拉应力和层间剪应力均不会对道面结构造成影响。因此,对该机场道面进行破拆时,需用大型锯片先沿道面四周将板体按全厚度切开,再对道面四边剔槽,最后使用镐头机从板面中心位置进行破除作业,可保证周边保留板体不受损伤。