CHAPTER1.INTRODUCTION1.1. Research

CHAPTER1.INTRODUCTION
1.1. Research Motivation
Resilient modulus (Mr) has been used for characterizing the non-linear stressstrain behavior of subgrade soils subjected to traffic loadings in the design of pavements.
Over the past ten years, the Indiana Department of Transportation (INDOT) has advanced
the characterization of subgrade materials by incorporating the resilient modulus testing,
which is considered the most ideal triaxial test for the assessment of behavior of subgrade
soils subjected to repeated traffic loadings.
The National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) has recently
released the New Mechanistic-Empirical Design Guide (Guide for Mechanistic-Empirical
Design of New and Rehabilitated Pavement Structures, NCHRP 1 -37A, Final Report,
July 2004) for pavement structures. The M-E Pavement Design Guide (MEPDG) requires
that the resilient modulus of unbound materials be inputted in characterizing layers for
their structural design. It recommends that the resilient modulus for design inputs be
obtained from the resilient modulus test for Level 1 input (the highest input level) or by
available correlations (FWD tests versus Resilient modulus tests) for Level 2 input or
Level 3.
As indicated above, a laboratory resilient modus test and a FWD test are usually
used to obtain the resilient modulus of subgrade. However, the difference in the resilient
modulus obtained from these two methods is considerably large due to the fact that these
tests are conducted under different conditions. This difference gives engineers a
2
significant confusion about how they input appropriately the resilient modulus in the
MEPDG software. The motivation of the study is to clarify relationships between the
FWD modulus and the lab resilient modulus.
1.2. Problem Statement
The Resilient Modulus (Mr) is used as a design input in the draft M-E Pavement
Design Guide. Pavement engineers usually use the value of CBR and a conversion factor
of 1500 to calculate the Mr from the CBR. It is widely accepted that the CBR test is
variable and stress conditions are not representative to that of the field conditions. In
addition, the “1500” factor is just an “average” factor of factors ranging between 800 to
3000, depending on material type and conditions.
Generally, Mr is obtained from a repeated triaxial test on a laboratory compacted
sample. Needless to say, the most important thing in performing a resilient modulus test
is that the sample should be representative of the in-situ conditions of subgrade materials.
Although the sample is prepared and tested as closely as possible to the in-situ condition,
it is true that the sample may not represent completely the in situ subgrade because of
various different conditions such as boundary conditions and temperature, etc. The
evaluation of the resilient behavior without sampling or laboratory testing would be more
efficient if a reliable methodology could be developed. Non-Destructive deflection
(NDT) testing or FWD deflection testing presents a quick, easy way to evaluate the insitu subgrade conditions. Deflection testing is characterized as “an extremely valuable
and rapidly developing technology. When properly applied, FWD testing can provide a
3
vast amount of information and analysis at a very reasonable expenditure of time, money,
and effort (AASHTO, 1993)”.
In order to better characterize in-situ conditions (in-situ moduli or strength) of the
subgrade materials, a study based on resilient modulus test and FWD test is needed.
Additionally, in the M-E Pavement Design Guide, the monthly resilient moduli are to be
inputted. INDOT has not established how to apply the monthly resilient moduli in the
design. Seasonal or monthly variation of resilient modulus needs to also be studied.
1.3. Scope and Objectives
As previously discussed, there exists considerable difference between the resilient
modulus obtained from the FWD test and the resilient modulus test. The main objective
of the study is to develop relationships between laboratory resilient modulus and in-situ
resilient modulus obtained from the FWD test for typical Indiana subgrade soils for use in
the MEPDG software. These relationships are based on the FWD tests performed in
several different months throughout the year and the resilient modulus tests molded at
OMC. This will result in some useful relationships between the laboratory Mr and
monthly or seasonal in-situ Mr obtained from the FWD test for typical subgrade materials.
1.4. Report Outline
This report consists of five chapters, including this introduction.
4
Chapter 2 presents the literature review on the relationship between the resilient
modulus and FWD modulus of subgrade soils and reviews the Mechanical Empirical
Pavement Design Guide.
Chapter 3 describes the testing program of the project. This chapter covers the
soils used, resilient modulus tests, FWD tests and physical property tests.
Chapter 4 discusses the results of FWD tests and resilient modulus tests on
compacted subgrade soils. Some relationships between the FWD modulus and resilient
modulus are discussed.
Chapter 5 summarizes the conclusions and recommendations drawn from this
study and proposes implementation initiatives.

Kết quả (Việt) 2:

CHAPTER1.INTRODUCTION
1.1. Động lực nghiên cứu
mô đun đàn hồi (Mr) đã được sử dụng cho việc mô tả hành vi stressstrain phi tuyến tính của đất lớp móng chịu tải trọng giao thông trong việc thiết kế các vỉa hè.
Trong mười năm qua, Sở Giao thông Vận tải Indiana (INDOT) đã nâng cao
các đặc tính của vật liệu lớp móng bằng cách kết hợp các thử nghiệm mô đun đàn hồi,
vốn được xem là thử nghiệm ba trục lý tưởng nhất cho việc đánh giá hành vi của lớp móng
đất chịu tải trọng giao thông lặp đi lặp lại.
Các chương trình hợp tác nghiên cứu quốc lộ (NCHRP) gần đây đã
phát hành mới cơ học-thực nghiệm Thiết kế Hướng dẫn (Hướng dẫn cho cơ học-thực nghiệm
Thiết kế mới và cải tạo vỉa hè trúc, NCHRP 1 -37A, Báo cáo cuối cùng,
tháng 7 năm 2004) cho các kết cấu mặt đường. Các ME Pavement Design Guide (MEPDG) đòi hỏi
rằng các mô đun đàn hồi của vật liệu không ràng buộc được nhập trong việc mô tả các lớp cho
cấu trúc thiết kế của họ. Nó khuyến cáo rằng các mô đun đàn hồi cho các đầu vào thiết kế được
lấy từ các thử nghiệm mô đun đàn hồi cho Level 1 đầu vào (các mức độ đầu vào cao nhất) hoặc bởi
các mối tương quan có sẵn (các xét nghiệm FWD so với xét nghiệm mô đun đàn hồi) để lên Level 2 đầu vào hoặc
cấp 3.
Như đã nêu ở trên, một phòng thí nghiệm kiểm tra modus đàn hồi và kiểm tra FWD thường được
sử dụng để có được các mô đun đàn hồi của lớp móng. Tuy nhiên, sự khác biệt trong các đàn hồi
mô đun thu được từ hai phương pháp này là khá lớn do thực tế rằng các
thử nghiệm được tiến hành trong điều kiện khác nhau. Sự khác biệt này cung cấp cho các kỹ sư
2
nhầm lẫn đáng kể về cách họ đầu vào một cách thích hợp các mô đun đàn hồi trong
phần mềm MEPDG. Động lực của nghiên cứu là để làm rõ mối quan hệ giữa các
mô đun FWD và các mô đun đàn hồi trong phòng thí nghiệm.
1.2. Vấn đề bản Tuyên Bố
Các Modulus đàn hồi (Mr) được sử dụng như một đầu vào thiết kế trong dự thảo ME hè
Hướng dẫn thiết kế. Kỹ sư vỉa hè thường sử dụng giá trị của CBR và một yếu tố chuyển đổi
1500 để tính các ông từ CBR. Nó được chấp nhận rộng rãi rằng các thử nghiệm CBR là
biến và điều kiện căng thẳng không phải là đại diện cho rằng các điều kiện hiện trường. Trong
Ngoài ra, "1500" yếu tố chỉ là một yếu tố "trung bình" của các yếu tố khác nhau, từ 800 đến
3000, tùy thuộc vào loại vật liệu và điều kiện.
Nói chung, ông thu được từ một thử nghiệm ba trục lặp đi lặp lại về một phòng thí nghiệm đầm nén
mẫu. Không cần phải nói, điều quan trọng nhất trong việc thực hiện một thử nghiệm mô đun đàn hồi
là mẫu sẽ có đại diện của các điều kiện in-situ của vật liệu lớp móng.
Mặc dù mẫu được chuẩn bị và thử nghiệm càng nhiều càng tốt với điều kiện tại chỗ,
nó Đúng là mẫu có thể không đại diện hoàn toàn trong lớp móng situ vì
điều kiện khác nhau khác nhau như điều kiện biên và nhiệt độ, vv Các
đánh giá về các hành vi đàn hồi mà không cần lấy mẫu hoặc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm sẽ được nhiều
hiệu quả nếu một phương pháp đáng tin cậy có thể được phát triển. Lệch không phá hủy
(NDT) thử nghiệm hoặc kiểm tra FWD lệch trình bày một cách nhanh chóng dễ dàng để đánh giá các điều kiện insitu lớp móng. Kiểm tra độ võng được mô tả như là "một cực kỳ có giá trị
công nghệ và phát triển nhanh chóng. Khi áp dụng đúng cách, thử nghiệm FWD có thể cung cấp một
3
số lượng lớn các thông tin và phân tích tại một chi phí rất hợp lý của thời gian, tiền bạc,
và công sức (AASHTO, 1993) ".
Để thêm tính chất điều kiện in-situ (in-situ môđun hoặc sức mạnh) của
vật liệu lớp móng, một nghiên cứu dựa trên thử nghiệm mô đun đàn hồi và FWD kiểm tra là cần thiết.
Ngoài ra, trong thiết kế ME hè Hướng dẫn, các môđun đàn hồi hàng tháng sẽ được
đầu vào. INDOT đã không được thành lập như thế nào để áp dụng các môđun đàn hồi hàng tháng trong
thiết kế. Biến đổi theo mùa hoặc hàng tháng của mô đun đàn hồi cần cũng được nghiên cứu.
1.3. Phạm vi và mục tiêu
Như đã thảo luận trước đó, có tồn tại sự khác biệt đáng kể giữa các đàn hồi
mô đun thu được từ các thử nghiệm FWD và thử nghiệm mô đun đàn hồi. Mục tiêu chính
của nghiên cứu là để phát triển các mối quan hệ giữa các phòng thí nghiệm mô đun đàn hồi và in-situ
mô đun đàn hồi thu được từ các thử nghiệm FWD cho lực nền đất Indiana điển hình để sử dụng trong
các phần mềm MEPDG. Những mối quan hệ này dựa trên các bài kiểm tra FWD thực hiện trong
tháng khác nhau trong năm và các bài kiểm tra mô đun đàn hồi đúc tại
OMC. Điều này sẽ dẫn đến một số mối quan hệ hữu ích giữa các phòng thí nghiệm, ông và
hàng tháng hoặc theo mùa tại chỗ ông thu được từ các thử nghiệm FWD cho vật liệu lớp móng điển hình.
1.4. Báo cáo tóm tắt
báo cáo này bao gồm năm chương, bao gồm giới thiệu này.
4
Chương 2 trình bày các tài liệu nghiên cứu về mối quan hệ giữa đàn hồi
mô đun và FWD modulus của đất lớp móng và đánh giá các Cơ Empirical
Design hè Hướng dẫn.
Chương 3 mô tả các chương trình thử nghiệm của dự án. Chương này bao gồm các
loại đất sử dụng, kiểm tra mô đun đàn hồi, kiểm tra và xét nghiệm FWD tài sản vật chất.
Chương 4 thảo luận các kết quả của các xét nghiệm FWD và các xét nghiệm mô đun đàn hồi trên
lớp móng đất đầm chặt. Một số mối quan hệ giữa các mô đun FWD và đàn hồi
mô đun được thảo luận.
Chương 5 tóm tắt các kết luận và khuyến nghị rút ra từ này
nghiên cứu và đề xuất các sáng kiến thực hiện.