沥青路面温度场的预估模型

柔性路面沥青层的温度场预估模型对沥青路面的抗裂性能和开裂预估有着重要作用。为了得到一个利用无穷级数形式表示且易于实现的解析模型,该文采用了统计分析模型在实测路面温度数据的基础上快速预测了沥青路面的温度场。并在夏季和冬季同样的天气条件下测得现场温度数据,在柔性路面沥青混凝土层内进行了模型验证。现场测得的温度数据表明:该预估模型可以很容易地应用于协助现场工程师根据测量的路面温度数据快速估算沥青路面的温度场。     

典型地区沥青混合料疲劳寿命动态模量代表值研究

沥青混合料在不同的试验温度和荷载频率作用下,其力学响应特征不同,不同的温度和行车荷载作用下服役的沥青路面产生的主要路面病害也不同。在沥青路面常见的病害中,疲劳破坏属于结构性破坏,可以利用行车荷载作用下的沥青面层混凝土力学响应特征参数来描述。文章通过调研内蒙古地区基本路况得到分析路面结构参数,并选取典型区域历年温度参数,利用调研所得数据,进行疲劳寿命等效温度预估分析,进一步得到疲劳寿命模量代表值。研究结果显示:典型路面结构下面层(AC-25C)的代表温度为3.1℃,疲劳寿命动态模量代表值为23291MPa。     

实测沥青路面温度场分布规律研究

通过在实体工程中埋设温度传感器,以准确获得环境因素作用下的沥青路面温度场分布情况。根据大量的实测沥青路面温度场数据,对不同气温和气候条件下沥青路面温度场的分布规律进行了深入系统的分析和研究。对高温期温度场数据针对性分析后发现,路面温度与结构层深度之间具有良好的相关性并建立了相应的关系式,以此可预测结构层任何深度处的路面温度,为研究夏季高温条件下沥青路面的抗车辙性能提供了依据。     

温度与移动荷载作用下特重交通RCC基层沥青路面结构响应分析

为便于传统半刚性基层沥青路面改造方案结构优选,使改造后的路面能更好地承受特重交通与环境温度作用,针对碾压混凝土(RCC)基层以及组合式基层沥青路面两种改造方案,利用ABAQUS有限元软件进行其在大气温度作用下的路面结构温度场预估、温度应力分析,以及典型温度场与移动荷载的耦合分析。结果表明:①大气温度对路面温度场的影响主要集中在面层,尤其是中上面层,温度变化梯度对温度应力影响较大;②温度应力主要集中在基层及以上结构层,面层在温度较低时承受拉应力,基层顶面承受较大的温度压应力;③相比于组合式基层,RCC基层沥青路面在温度与移动荷载共同作用下,其沥青中下面层剪应力、沥青层层底弯拉应变以及土基顶部压应变等均具有更为明显的力学优势,且抗疲劳开裂和永久变形损伤预期寿命最长。RCC基层沥青路面可作为特重交通路面改造工程的优选结构。     

基于实测数据的沥青混凝土路面结构温度场特性分析

为研究沥青路面温度场受外界环境的影响及其敏感程度,对重庆南岸区大气温度及太阳辐射能量进行实测。根据传热学理论,运用ABAQUS有限元软件进行建模并对其进行二次开发。结合沥青混凝土路面结构材料在不同温度时的蠕变非线性效应,改变大气气温、风速等参数,分析沥青路面结构温度场随相关参数的变化的规律。结果表明:沥青路面结构受大气温度的影响主要体现在路面面层,达到路面结构一定深度后,对路面结构的温度场的影响很小;大气温度是影响沥青路面全天温度场变化的主要因素;在中高温天气时,随着太阳辐射能量的增加,大气温度对路表温度的影响随之减小;随着路面结构深度的增加,不同深度位置处与大气对流作用频率下降,只有当上层结构与大气对流完成之后,才能由其以下的结构与大气对流,进而使下层结构温度差峰值向后延迟;风速对沥青路面温度场影响较大,应注意风速产生的温度场结果误差。     

基于有限元的高海拔地区沥青混凝土路面结构抗紫外光老化性能对比分析

以改性沥青混凝土柔性基层路面为研究基础，选择UV-531、TiO₂及两者的组合为试验材料，设定试验组和对比组，确定无抗紫外光添加剂沥青混凝土为对比组，各类型抗紫外光添加剂沥青混凝土为试验组，通过室内试验获取光老化前后有关参数，开展有限元模拟分析，通过老化前后沥青路面抗车辙能力对比分析，说明不同类型抗紫外光添加剂对改善沥青路面光老化能力的效果。仿真计算结果：1)沥青混凝土回弹模量是影响沥青路面抗车辙能力的主要因子，不同类型抗紫外光添加剂在缓解光老化后沥青路面回弹模量降低方面具有不同效果，依次为AC-13+U+T>AC-13+U>AC-13+T;2)剪应力作用下，上面层材料的横向移动是导致路面产生车辙的主要原因，从剪应力角度分析各类型抗紫外光添加剂对沥青路面抗光老化的改善效果，其优劣依次为：AC-13+U+T>AC-13+U>AC-13+T;3)综合说明一定比例组合的复配抗紫外光添加剂对改善沥青路面光老化能力具备更好的作用，可供我国西部高海拔地区沥青路面的建设养护参考。     

隧道路段“白改黑”路面维修设计与施工质量控制

本文通过对山区隧道路段路面进行"白改黑"设计,设计方案采用将原水泥混凝土路面按照水泥混凝土路面维修处治方案局部维修后,再整体加铺4cm SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料(改性沥青)+6cm AC-20C中粒式沥青混凝土(改性沥青),保证极重载交通量下公路路面的日常运行,为隧道路段"白改黑"路面维修与施工质量控制提供指导依据。     

低温环境下温拌沥青施工技术

依托夏(厦门)蓉(成都)高速公路贵州境内毕节至生机段路面的冬季施工项目,添加Sasobit温拌剂分别铺筑上面层SMA-13、中面层AC-20C和下面层AC-25C路段,运用红外热像仪和无核密度仪监控温拌沥青混合料温度及压实效果。实践证明:温拌技术在山区高速公路冬季施工中的成功应用,显示温拌沥青技术能在低温环境下降低施工粘度、延长摊铺碾压时间,同时保证沥青路面施工质量,且经济效益良好。     

某高速出口互通匝道路面病害处理方案设计研究

以桂兴高速公路灵川西互通A匝道路面病害状况为例,介绍了匝道的工程概况,详细调查了匝道的路面病害类型,并结合路面结构和材料、交通量情况以及路面结构层位的钻芯情况,分析了匝道路面病害的形成原因。根据旧路处治原则,针对四种病害工况提出了处治方案。行车道网裂沉陷及横向裂缝:挖除原有路面,加铺AC-13C和AC-20C沥青混凝土;纵向裂缝沉陷:清除原有路面,修补基层,加铺AC-13C和AC-20C沥青混凝土;硬路肩纵向沉陷:挖除面层基层,加铺C35水泥混凝土基层和AC-13C沥青混凝土;水泥路面破损:凿除原有破损水泥路面,重新采用C35修补压实。     

多年冻土区宽幅沥青路面结构层温度场的分布规律及影响

多年冻土区沥青路面的吸热量与幅宽密切相关,不同幅宽沥青路面温度场的分布规律存在一定的差异,根据青藏公路楚玛尔河宽幅路面试验场地的观测数据,对两种不同幅宽路面结构层温度场的分布规律进行了对比分析。研究表明:宽幅路面结构层温度场表现出更为显著的热效应,各结构层温度受季节影响较大,阴阳坡效应显著,温度梯度与沥青路面表层的换热方式有密切关系,由于路面温度场的差异,宽幅沥青路面对下伏冻土路基的影响更为强烈,需在今后冻土设计中引起足够的重视。     

基于层间分离的PFCC-PCC路面耦合应力分析

目的:分析在原普通水泥混凝土(PCC)路面上实施聚丙烯纤维水泥混凝土(PFCC)加铺层的路面结构层间分离状态时其内部耦合应力。方法:首先根据阶跃型温度场理论得到层间分离状态下路面结构内温度场的理论解,在此基础上对比分析层间分离路面结构受行车荷载与温度应力共同作用下产生的耦合应力及二者单独作用于路面结构的叠加应力。结果:刚性路面加铺设计应按照阶跃型温度场传递方式考虑温度应力对PCC面层的不利影响;层间分离状态下路面结构内的耦合应力远远大于叠加应力,应提高加铺型路面结构的目标可靠度以满足设计年限的要求。     

沥青路面三维纹理构造特征研究

通过利用路面纹理测量系统,扫描和提取密级配AC-13和AC-16沥青路面混凝土三维纹理数据,利用MATLAB软件重构沥青混凝土路面三维纹理模型,计算和分析沥青路面三维纹理构造参数,研究三维纹理构造参数与抗滑性能指标的关系以及路面三维纹理构造深度与路面有效接触面积比之间的关系。研究表明,路面三维纹理构造参数与抗滑性能之间具有良好的线性关系;沥青路面纹理构造深度可以为实际道路上轮胎嵌入路面纹理的构造深度与抗滑性能的影响提供理论依据。     

双层式沥青路面下面层AC-20C设计及路用性能

上、下2层沥青路面在炎热多雨气候以及交通荷载作用下,下面层AC-20C的设计及施工质量管理缺陷会造成沥青路面车辙和水损害等病害。文中依托某沥青路面施工项目,通过控制级配S形设计,以及关键筛孔通过率,提高AC-20C沥青混合料的高温稳定性以及水稳定性,减少混合料的离析。施工过程中,保证施工质量均匀性,采用无损检测手段检测。试验段应用表明,路面渗水系数、构造深度、抗滑系数等均具有较好的应用效果。     

福建省水泥混凝土路面结构温度场监测试验研究

水泥混凝土路面性能显著受到温度应力影响。我国地大物博,各地区气候不同,路面结构亦有差别,为准确了解本地水泥混凝土路面结构的受力性能,针对具体结构进行区域温度场和温度应力研究是十分必要的。以福建省南平市、福州市两地水泥混凝土路面结构为研究实体,进行了3个不利季节的现场温度场监测,并得到相关的重要实测数据。阐述了试验路段温度场的具体监测方案,包括温度传感器和自动气象站的布置、埋设,以及现场观测程序等。基于测试数据处理,分析了贫水泥混凝土基层和冲击压实破碎水泥混凝土板作垫层的两种水泥混凝土路面结构温度场、温度梯度的分布特性。校验了目前常用的一维温度场和二维温度场的适用性,得到一些有意义结论,为水泥混凝土路面温度场及温度应力深入研究提供了试验依据。     

沥青路面温度场的分布规律

路面结构持续经受着各种环境因素的综合作用,这种作用的结果集中体现为路面温度场的复杂分布。深入地研究了环境因素对路面温度场的影响机制和路面温度场的分布规律后发现,气温和太阳辐射强度是影响沥青路面温度场的主要因素,二者对沥青路面温度场的影响具有累积性和滞后性的特点。通过对我国多个地区路面温度实测数据和气象资料进行回归分析,建立了以气温、太阳辐射强度和路面深度为主要输入参数的沥青路面温度场预估模型。     

排水性沥青表面层半刚性基层路面温度场分析

为了分析具有排水性沥青面层的半刚性基层路面的温度场,建立了二维有限元模型来对半刚性基层路面的温度场进行预估,并对沪宁高速镇江支线两种结构形式的沥青路面的温度场进行了长时间的监测。发现排水性沥青上面层底面的夏季日最高温度较普通密级配沥青路面低2℃左右,冬季最低温度高1℃左右;排水性沥青路面的半刚性基层顶面日温度变幅较普通密级配沥青混凝土路面低3～4℃;建立的温度预估模型计算结果与实测温度相差较小。结果表明,排水性沥青面层有很好的温度调节作用,能有效改善半刚性基层的温度状况;建立的温度模型可以对半刚性基层路面的温度场进行可靠的预估。     

陶瓷热阻式沥青路面温度场仿真研究

将陶瓷粉末等体积替代SMA-13的细集料(替代率分别为10%,20%,30%,40%,50%)制备陶瓷粉末沥青混凝土,研究陶瓷沥青混凝土的热物性参数;建立基于热传导理论的沥青路面温度场模型,模拟不同陶瓷粉末掺量的沥青混凝土在运营阶段的路面温度变化,以及摊铺施工阶段路面温度散失情况。建立车辙分析模型,模拟陶瓷沥青混凝土在温度和荷载耦合作用下的永久变形。结果表明,陶瓷粉末沥青混凝土的导热系数降低;与SMA-13沥青混合料相比,掺量为50%的陶瓷沥青混合料1在运营阶段路表4cm深度处的最高温度降低了4.42℃;2在施工阶段根据温度热散失得到的有效压实时间增加24min;3其永久变形为1.12cm,比无隔热层路面减少56%。     

高温季节桥面沥青铺装层温度场预估

为了准确预估高温情况下桥面沥青铺装层内的温度分布状况,建立了基于热传导学的桥面铺装层有限元模型.对沥青路面不同深度下温度分布情况进行预估,并对相同气温变化下路面桥面温度场差异性进行研究.研究结果表明:桥面沥青铺装层温度分布状况与大气温度、太阳辐射变化有关,铺装层内温度最大值随深度不同分别出现在下午16:00～18:00,此时桥面铺装层温度大于路面温度2℃左右,最低温度出现在上午8:00,此时桥面铺装层温度小于路面温度3℃左右.     

水泥混凝土路面结构温度分布特征研究

为研究水泥混凝土路面路表弯沉的最佳测试时间,以某收费站广场内水泥混凝土板为研究实体,采用钻孔布置传感器的方式,对其温度场进行了8个月的连续监测,得到了不同天气情况下及同一天气下不同时间段内,水泥混凝土板各深度的温度变化规律。研究表明,温度场随空气温度周期性变化,且随着深度的增加具有明显的滞后性;07:30-08:30和18:00-19:00 2个时间段板顶和板底温差接近为0℃,建议在这2个时间段进行弯沉测试;雨天对温度场变化影响较大,不建议开展弯沉测试,同时基于测试数据分析结果,分别得到上午、下午2个时间段内水泥路面路表温度、温度梯度与测试时间线性关系,可为水泥混凝土路面板角弯沉检测的温度换算提供依据。     

SBS改性沥青混合料目标配合比设计研究

在良好的设计配合比和施工条件下,SBS改性沥青能使沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。本文根据永宁高速公路的施工试验情况,以永宁高速B4路面合同段SBS改性沥青AC-16C混合料目标配合比设计为例,对改性沥青混合料目标配合比设计进行研究,对于同类工程具有一定的推广价值。