水泥路面错台测试方法与评价标准研究

针对现行水泥路面错台测试方法和评价标准中存在的问题和不足,分别采用文献调研分析和现场试验检测对路面错台进行了重新定义,提出了一种新的路面错台测试方法,提高了路面错台的测试效率。另外,利用路面错台量与路面平整度之间的相关关系,分析提出了路面错台量的等级划分标准,对路面错台的快速测试与评价具有一定的指导意义。     

人工神经网络与回归分析方法预测接缝式水泥混凝土路面错台

路面管理和维护是道路工程的一个重要方面,因此在选择路面养护措施时,应该充分考虑路面的病害类型及经济性。在接缝式水泥混凝土路面中,横向接缝错台是一个关键问题,很大程度上影响行车舒适性和路面平整度。影响接缝错台的因素有很多,如交通荷载、路面结构、气候条件、路面龄期等。而基层状况是其中的一个重要因素,其对水泥混凝土路面的早期性能和长期性能的影响都很大。该研究采用人工神经网络法(ANNs)和多元线性回归法(MLR)预测接缝错台,对于研究中的路面龄期和不同基层类型等参数取值采用路面长期性能研究计划(LTPP)中的数据。研究结果表明:ANNs能够准确地预测接缝式水泥混凝土路面的接缝错台,除个别误差外其复判定系数(R2)很高。     

LTPP的后十年

LTPP在前十年中积累了堆积如山的数据和资料,总结出一些路面行为的方式和过程,取得了一定的成果,然而并没有很好地建立路面性能和诸多可变因素的关系,所以无法知道路面行为的原因,这离LTPP的宗旨尚有一定差距.为了达到既定的目标,LTPP在后十年中制定了一些计划,加紧数据分析的进程,不断调整数据监测的内容.     

用车载式路面激光平整度仪与手推式精密断面仪检测国际平整度指数IRI的试验研究

路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标,主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性。车载式路面激光平整度仪具有检测速度快、精度高及测试简捷等特点,被广泛应用于路面技术状况及路面施工质量监控及交竣工检测中。文章通过对车载式路面激光平整度仪与国际平整度指数IRI的相关关系的对比试验研究。保证其在公路路面平整度检测中精准性。     

路面平整度均方差指标与行车舒适性的关系研究

在研究路面平整度均方差指标与路面状态之定量关系的基础上,结合车辆在路面上行驶时所产生的振动对人体所产生的影响,分析研究了路面平整度均方差指标与行车舒适性之间的关系,得出平整度指标与行车舒适性之间具有一定关系,但是平整度指标的高低并不能完全代表行车舒适性的优劣.     

和燕路隧道盾构防水密封垫极限防水性能试验研究

为对超出设计允许张开量、错台量情况下的盾构隧道接缝防水性能进行评价，探究满足防水要求的密封垫极限张开量、错台量，基于南京和燕路长江隧道工程，选取设计的2种密封垫开展极限张开与极限错台工况下的防水试验，得到密封垫在张开量与错台量超出设计允许值后其防水性能的变化规律。1）在密封垫张开量超过设计允许张开量后，密封垫防水性能随张开量的增大逐步减小，且减小幅度随着张开量的增大逐渐增大。2）错台量超过设计允许错台量后，随着错台量的增大，密封垫的耐水压能力总体呈波动式减小的趋势，直至错台量达到某一临界值，其防水性能迅速下降，直至失效。对于存在张开量与错台量超出设计允许值风险的水下盾构隧道，建议在设计时考虑其在极限工况下的防水性能。     

基于BP神经网络和Logistic回归分析的沥青路面平整度模型预测

为了解决国际平整度指数IRI预测模型准确性不高等问题,以路面长期性能(LTPP)数据库实测数据为基础,采用机器学习中BP神经网络建模方法对提取出的数据进行预测分析,并与传统的Logistic回归分析结果做评估对比。分析结果表明,利用传统的Logistic方法和BP神经网络得出的复判定系数分别为0.731、0.876,说明采用的BP神经网络平整度预测模型具有较高效率和预测精度以及较低的复杂度,能够有效评价路面使用性能。     

非均匀注浆盾构隧道管片纵缝错台量三维有限元分析

注浆压力是造成管片纵缝错台的主要原因之一,通过ABAQUS软件建立三维有限元模型对该因素导致管片的纵缝错台量进行计算。模型考虑了土层、注浆层、管片、螺栓之间的互相作用,同时结合实际工程考虑浆液因扩散对管片造成的压力,对管片布置浆液压力荷载。分别计算了4孔对称注浆,注浆压力在0~0.5 MPa范围变化时均匀注浆、非均匀注浆工况下管片纵缝错台量。结果表明： 非均匀注浆对封顶块和邻接块间错台量影响较大,且注浆压力不均匀程度越大该接缝错台量越大,最大错台量达到1.35 mm;对隧道拱腰处接缝错台影响较小,均为0.1 mm左右。拱底管片接缝错台受下部注浆孔注浆作用影响较大,下部注浆孔无注浆时错台量最大值达到0.75 mm。相对于前人研究多重因素下的管片极限错台量10 mm,非均匀注浆因素造成的管片纵缝错台不容忽视。     

公路桥梁路面大修平整度控制技术

以浙江省某高速公路路面大修工程为例,介绍了针对桥梁局部沉陷和伸缩缝错台的路面平整度控制技术。分析了原有路面病害和平整度不足产生的原因,提出了采用桥梁同步顶升的方法解决因桥墩沉降和伸缩缝错台造成沥青路面基层不平整的问题,采用了沥青路面摊铺分幅摊铺的施工工艺,详细阐述了路面大修平整度控制的技术要点。     

不同错台量对复合型密封垫影响及长期防水预测

为研究盾构隧道管片接缝不同错台量对复合型密封垫防水性能的影响,从复合型密封垫遇水膨胀橡胶块二次防水效应出发,在不同错台量条件下分别从密封垫-密封垫接触面和密封垫-密封槽接触面2 个方面分析复合型密封垫防水渐进失效机制,同时基于阿累尼乌斯方程的“P-T-t”三元模型对复合型密封垫长期防水性能进行预测。研究结果表明: 1) 复合型密封垫遇水膨胀橡胶块发生膨胀作用,能够有效增加密封垫间接触面应力,并且密封垫渗漏处主要出现在密封垫与密封垫接触面上; 2) 对于密封垫与密封槽接触面防水能力,随着接缝错台量的增大,对遇水膨胀橡胶块膨胀作用的影响显著; 3) 管片接缝间的张开量和错台量对复合型密封垫的长期防水性能影响显著,并且复合型密封垫长期防水性能随着老化时间先急剧下降后达到平稳状态。     

LTPP的进展综述

路面长期使用性能（LTPP）研究计划是北美最广泛的公路研究计划,它将对世界各国道路事业的发展起到极大的推动作用。该文对LTPP的数据采集、分析及LTPP的主要成果进行了概括并介绍了LTPP2003年的进展及LTPP今后的工作。     

基于推行式断面仪评价南沙大桥钢桥面沥青铺装平整度研究

路面平整度是表征路面服务性能的重要指标。该文首先对推行式断面仪的测试原理及评价指标进行分析,然后对南沙大桥铺装前钢桥面板及铺装后沥青铺装的平整性进行测试并分析研究,最后建立基于推行式断面仪评价指标的国际平整度指数与连续平整度仪测试的σ的相关关系,结果表明,沥青铺装后大大改善了平整度;基于推行式断面仪测试的国际平整度指数IRI与连续平整度仪测试的σ呈线性相关关系,相关系数R2高达0.99;推行式断面仪适宜测试评价沥青铺装的平整度。     

计算机仿真研究平整度指标与路面状态的定量关系

参照平整度测量仪的结构及原理,用MATLAB科学计算语言对平整度的测量过程进行了模拟仿真,分析平整度指标与路面状态参数之间的定量关系,并阐述了此项研究对提出新的摊铺机自动找平系统的控制方式,提高路面平整度具有的实际意义与可行性.     

沥青路面施工平整度控制标准研究

阐述影响路面施工平整度的主要因素，从路面平整度控制标准的制定方法、路面行驶舒适性评分试验、路面施工平整度的标准、平整度的衰变等方面给出了路面平整度控制标准。通过对路面结构层施工平整度影响规律的研究，建立了施工平整度的层间传菏模型，确定了道路各结构层施工平整度的控制标准。     

高速公路沥青路面车辙与路面使用性能影响分析

通过对王楼至兰考高速公路长期的观测与调查,研究了车辙病害的发展情况、外部环境因素及其对路面使用性能的影响。研究结果表明：河南地区高速公路沥青路面车辙病害与气温、交通荷载、降雨量等外部环境关系显著,高温以及重载车辆的反复荷载作用是造成车辙的主要原因;河南地区高速公路典型病害的发展可直接反应在路面平整度的变化中,车辙与平整度存在线性相关关系,可通过修复车辙来保证路面良好的平整度。     

基于路面测量值的沥青路面平整度数学模型研究

本文在《公路工程质量检验评定标准》下确定评价沥青路面平整度的各项指标,并通过构建正弦函数来表征路面波,利用拉格朗日插值法获得相关评价参数的数学表达式,建立沥青路面平整度的数学模型,并以实际测量数据进行数据优化处理。研究结果主要有:根据国际平整度指数IRI建立起路面平整度数学模型中相关参数之间的相互关系;通过置信误差标准来对测量数据的预处理和误差分析,对路面波进行分区划分,确立路面波的波长值和幅值关系,得到该路段的正弦函数关系式,为后续路面波形函数的分析计算奠定基础。     

基于平整度的改建公路用户油耗模型及其测算方法

改建公路最显著的特征是对既有路面平整度的改善与提升。基于平整度的改善来进行用户效益评价是改建公路社会效益体现的重要方面,而平整度与用户油耗模型是进行该项研究的核心关键。目前已有研究成果均聚焦在新建公路,对于平整度与用户油耗的关系模型研究在改建公路领域的研究在行业内尚属空白。通过车轮与路面作用力学模型,分析了路面表观参数对汽车理论油耗的影响机理与灵敏度。基于平整度参数定义了分析的基准状态,并在可覆盖的样本范围内针对基准状态进行了影响参数的标定。通过实车的油耗试验与数据采集建立了基准状态下不同车型的平整度与车辆油耗的单参数关系模型。考虑路表摩擦系数、弯沉和车速参数对油耗的影响,采用多参数修正方法对基准状态油耗模型进行了修正,提出了适用于改建公路的用户油耗修正模型,并进行了改建公路的案例应用分析。结果表明:平整度对于改建公路用户油耗效益具有显著的敏感性;建立的基准状态平整度与用户油耗关系模型及基于摩擦系数、弯沉和车速的修正模型为解释车辆油耗与驾乘环境的理论关系提供了科学依据,对于支撑改建公路的用户效益评价具有重要意义。     

水泥路面板底动应变的影响因素分析

从国际平整度公式入手,通过试验,研究了路面板底动应变与路面平整度、车辆荷载的大小及车速的关系。结果表明,静载作用时,路面板底动应变与平整度没有关系,但随着车辆荷载的增大而增大;在同一车速和同一车辆荷载下,板底动应变随路面不平整度的增加而增大,且车辆荷载和车速越大,增幅越明显;在同一平整度下,水泥路面的板底动应变随车辆荷载大小和车速的增加而增大,但其增幅都有随速度的增加而降低的趋势。     

考虑路面平整度影响的车辆侧滑与侧翻临界风速

为了研究路面平整度对车辆侧滑和侧翻临界风速的影响,建立了二自由度车辆振动模型,依据路面平整度指标和路面功率谱密度之间的关系,利用傅里叶变换推导了基于公路工程技术标准的动荷载系数计算公式,在此基础上根据车辆运动模型推导了车辆侧滑和侧翻的临界风速计算公式,利用MATLAB编制了计算程序,以典型货车为例计算了考虑路面平整度影响和不考虑路面平整度影响的车辆侧滑、侧翻临界风速.研究结果表明:路面摩擦系数,车辆速度和路面平整度对车辆侧滑临界风速都有一定的影响;考虑路面平整度影响时,典型货车临界侧滑和侧翻风速都会相应降低,降低幅度为1 ～2 m/s.     

路面平整度及车辆振动模型的研究综述

为了在车-路或车-桥相互作用的耦合体系中更准确地模拟由路面不平整度引起的车辆动荷载,以及分析由动荷载引起的路面动响应,论述了路面平整度的各种定义,回顾了路面平整度的各项评价指标、评价方法及各种评价指标之间的关系。分类阐述了针对各种评价指标的现场检测方法及仪器,分析了路面平整度的各种数值模拟方法,并推荐了更符合实际情况的平整度数值模型,介绍了用于分析路面不平度引起的车辆动荷载的各种车辆振动模型。最后总结了研究路面平整度评价指标、不平度的数值模拟方法及车辆振动模型的发展趋势,提出了用于分析车辆与路面作用的耦合振动体系的各项参数的采用建议,为研究车辆随机动荷载作用下的路面或桥面动响应提供了理论依据。