重载交通沥青路面损坏模式分析

对重载条件下的沥青路面典型路段进行了路面破损调查分析,发现被调查公路在重载作用下路面发生了严重的车辙变形,路面结构层模量有了较大程度的衰减。文中计算了路面状况系数及强度系数,并分析了路面裂缝的表现形式及产生原因。在重载交通条件下,沥青路面破坏主要集中在轮迹带及其附近位置,表现为裂缝类破坏和车辙变形破坏,而裂缝类破坏主要包括纵向裂缝和网状龟裂两种形式。     

高速公路沥青路面破损状况评价指标体系研究

依据湖南省多条高速公路沥青路面的路况调查数据,分析了目前我国高速公路沥青路面破损状况评价方法的不足,提出了基于三角白化权函数灰色聚类法的路面车辙深度、路面裂缝率,路面坑槽率和路面修补率四个指标的沥青路面破损状况评估模型,并以临长高速公路工程实例应用表明该评价模型的可行性,为沥青路面养护质量的评定及养护对策的制定提供了参考依据.     

我国高等级公路沥青混凝土路面养护质量评价理论体系的探讨

本文就高等级公路沥青路面养护质量评价指标体系与评价指标模型进行了研究。针对现有高等级公路沥青路面破损换算系数与实际不符的现状,采用专家问卷调查和层次分析原理计算各路面破损型式换算系数值。根据现场试验结果,建立了行驶舒适性指数评价模型。根据前人所做不同路面积水深度条件下漂滑试验结果并考虑车辙形状的影响,从行车安全性角度建立了车辙评价模型。将建立的高等级公路沥青路面养护质量评价模型用于试验路段的评价,取得了较好的效果。     

沥青路面裂缝和坑槽破损形式分析

针对沥青路面最常出现的裂缝和坑槽这两类破损形式 ,按其破损几何形状、产生原因及破损严重程度进行了较全面地分析总结 ,有助于在养护维修时对不同形式的裂缝和坑槽进行正确识别和分类     

对现行沥青路面破损状况评价指标及破损换算系数修正值的探讨

该文结合沥青路面损坏的实际情况,调整了路面损坏的分类方式。在此基础上分析了现行路面状况指标存在的问题,提出了沥青路面破损换算的修正方法。     

沥青路面裂缝破损与弯沉的灰色关联分析

通过对广东省十一条高速公路沥青路面裂缝破损及弯沉的调查,探讨分析了沥青路面弯沉的主要来源及其变化规律,并运用灰色关联理论对裂缝破损与弯沉之间的关系进行了定性和定量分析,为查找沥青路面裂缝的成因提供了参考。     

设再生面层的沥青路面轴载换算方法研究

首先评价了规范中轴载换算方法的不足之处,针对沥青路面结构的主要病害形式进行针对性的设计;其次通过对设再生面层的沥青路面结构型式进行调研,得出设再生面层路面结构的主要病害形式,提出以半刚性基层层底拉应力、裂缝尖端应力强度因子和路表弯沉值为指标的轴载换算;最后通过荷载作用等效原则,进行轴载换算公式的理论推导,得出轴载换算系数。结果表明,采用以半刚性基层层底拉应力和路表弯沉为指标的轴载换算系数与规范给定的换算系数较为接近,可近似采用规范中规定的轴载换算公式,而采用裂缝尖端应力强度因子的轴载换算系数较规范中规定的弯沉等效原则所得换算系数偏小。     

日本高速公路沥青路面结构破损分析

高速公路运营使用10多年后,沥青路面可能产生结构性破损而必须更换沥青层,该文通过高速公路汽车累计轴次、交通量和路面结构破损关系调查,以分析高速公路累计交通量和路面结构破损的关系为目的,提出FWD破损率作为路面结构良好与破损的定量评价指标和方法,从10t累计换算轴次与FWD弯沉值、沥青层底面拉应变、路面结构破损类型的关系出发,对其相关性及规律进行整理分析,得出长期稳定路面结构FWD弯沉值和As层底面拉应变的标准,希望能在路面补强层厚度计算和评价路面结构安全性中得到应用。     

沥青路面填封裂缝和修补坑槽再破损原因分析

为了检验沥青路面裂缝填封和坑槽修补的效果,对填封裂缝和修补坑槽较常出现的再破损形式进行了归纳,并深入地分析了已填封裂缝和已修补坑槽再次出现破损的原因.     

基于应力强度因子的面层反射裂缝轴载换算方法研究

采用疲劳断裂理论,根据完好路面结构半刚性基层底部弯拉应力等效原则,对三维与平面应变模型荷载进行近似地等效转换。以裂缝扩展速率为等效原则,给出不同轴型和级位下荷载型反射裂缝的轴载换算系数,并与现有沥青路面设计规范进行分析比较。结果表明,基于裂缝扩展速率等效原则的轴载换算系数当轴重小于标准轴载时,比现有沥青路面设计规范中轴载换算系数略微偏大,当轴重大于标准轴载时,要偏小一些。     

基于Faster R-CNN与形态法的路面病害识别

为提高基于图像处理的路面表观病害检测识别效率及精度,引入目标检测中的快速区域卷积神经网络（Faster Region Convolutional Neural Network,Faster R-CNN）算法以快速识别病害种类、位置与面积;针对已提取的带边框裂缝病害区域,采用基于VGG16迁移学习与模型微调的CNN与50%重叠率的滑动窗口定位裂缝骨架,进而利用形态法操作提取裂缝形态,计算其长度与宽度;针对Faster R-CNN算法在病害种类识别时漏检率低但误检率偏高的问题,引入精确率、召回率和F₁分数指标对算法进行评估,并根据F₁分数最大值确定相应的病害框像素面积及置信度阈值来降低误检率,以适应路面表观病害多样化的应用场景。运用开发的病害识别算法对广东一高速公路路面进行表观检测。结果表明：所提方法对典型裂缝图片的识别效率及精度均高于单独应用CNN滑动窗口和传统形态法的全局图像处理方法;对分段的裂缝边界框进行合并,且病害框像素面积及置信度阈值取优化值后,横向裂缝精确率由合并前的0.861提升至合并后的0.918,横向及纵向裂缝误检率则分别由调整前的20.4%和23.8%下降至调整后的8.2%和6.9%,漏检率则稍有提高。基于Faster R-CNN、CNN及形态法的路面病害识别方法具有工作高效、漏检率低的优点,在引入评估指标、最优病害框像素面积与置信度阈值后,病害误检率也大幅降低,具有潜在工程应用价值。     

基于控制应变周期荷载试验预估沥青混凝土疲劳寿命

疲劳裂缝是路面破坏的一种,为路面受到长期、反复的荷载后,由内部产生的微小破坏开始,渐渐加深、延长,从沥青面层底部由下而上累积成为类似鳄鱼皮般的表面龟裂,进而影响路面的性能。研究的主要目的是探讨沥青混凝土的裂缝生成与疲劳寿命,采用级配类型为AC—20的某高速公路的现场钻芯试件,进行室内控制应变疲劳试验,应用劲度变化曲线的裂缝生成机制,与应力-应变回圈面积的消散能理论,推估沥青混凝土疲劳寿命与临界应变。结果表明,应用劲度变化曲线与消散能理论,所得的疲劳寿命都有一致性,故可判断其都可作为疲劳寿命的定义。其中以劲度变化曲线较为便捷,可以作为推估裂缝生成与疲劳寿命的参考方法。可作为沥青混凝土路面疲劳研究与设计的参考。     

沥青混凝土小梁断裂路径数值模拟研究

半刚性基层沥青混凝土路面是我国最为常见的路面结构形式,但沥青混凝土路面容易在使用过程中发生断裂,而沥青材料的疲劳断裂行为是半刚性基层沥青混凝土路面开裂的主要原因。通过使用扩展有限元方法对沥青混凝土三点预置缺口梁的疲劳裂纹扩展进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验进行了对比,发现两者在断裂形态上非常相似,并且裂纹在最初几次载荷加载时扩展尺寸较大。     

行车纵剪力损伤路面的机理

研究了行车纵剪力计算与损伤路面的机理。建立半刚性路面的有限元模型，计算路面裂纹在行车纵剪力作用下的应力强度因子。行车纵剪力是服从正态分布的随机过程，标准方差可以通过行车纵振路面谱和车辆纵振模型得到；裂纹从上到下扩展的速度明显快于从下往上扩展的速度；裂纹扩展的速度与行车纵剪力的4次幂成正比；行车纵剪力对路面的裂纹损伤远远大于轮胎压力。     

应用线弹性疲劳损伤理论的沥青路面轴载换算

应用疲劳损伤力学基本原理,探讨了适用于沥青路面轴载换算的新方法,并对该方法拟合的公式与规范按弯沉等效推荐的当量轴载换算公式进行了比较。计算结果表明在进行沥青路面轴载换算时,采用不同的等效换算原理,将导致非标准轴载与标准轴载当量换算系数上的不同,前者较后者大。这种差异一方面直接影响沥青路面的结构厚度设计,对设计年限内累计当量标准轴载作用次数的低估,必然导致沥青路面早期破损现象的发生;另一方面揭示弯沉等效表征的是路面结构的瞬间刚度性质,代替不了路面结构的长期疲劳强度特性。     

广佛高速公路半刚性基层沥青路面破损原因分析

半刚性基层沥青路面已在多年的使用中发现许多有待克服的病害,其中最显著的病害是疲劳破坏。广佛高速公路为我国第一批半刚性基层沥青路面,也为广东省第一条进入大修阶段的高速公路。本文结合该路的历史与路况,对路面的破损原因及对路面处治方法进行分析论述。     

振动法水泥稳定碎石基层抗裂级配优化设计研究

沥青路面出现早期反射裂缝与基层水泥稳定碎石级配组成有关。改良矿料级配可以降低水泥剂量,减少干缩和温缩裂缝数量。振动法利用粗集料嵌挤原则和最大密实度理论寻找骨料间隙率合理极小值下的矿料级配,以粗集料间相互嵌锁,水泥浆包裹细集料来填充骨料空隙,形成骨架密实抗裂结构水泥稳定碎石,并用7d无侧限抗压强度控制矿料级配组成设计。振动法确定的最大干密度和最佳含水量成型试件与施工现场的振动碾压效果较吻合,且干缩系数和温缩系数较小,具有更优的抗裂性能。     

水泥混凝土路面开裂过程研究

水泥混凝土路面在低应力水平状态下开裂破坏的问题非常突出。该文应用断裂力学、损伤力学和路面疲劳破坏的基本原理，重点对水泥混凝土路面的开裂过程进行分析，提出了混凝土路面开裂破坏的3个阶段及其之间的关系，并阐述各个阶段裂纹形成和板断裂破坏的原因及机理，为路面抗裂研究提供依据。     

A low-cost video-based pavement distress screening system for low-volume roads

This study investigates the use of consumer-grade video camera to develop a low-cost pavement distress screening system, with a particular focus on low-volume roads. Due to the oblique view of video data captured in the car front, existing crack detection algorithms that are tailor-made for nadir view cannot be used directly. Instead, we propose and develop a Video-based PAvement Distress Screening (VPADS) system, which includes an automatic data processing workflow by first defining a Region of Interest (RoI) through robust line fitting of the two side lanes. The pavement condition can be assessed within the RoI by implementing a multi-scale ridge detection filter followed by a boundary contour analysis. Since the proposed VPADS system is designed for preliminary screening purpose, each video image scene is examined if there exists any potential crack or distress feature(s). We tested the proposed system on video data collected for two low-volume roads (Highway 624 and 668) in Northern Ontario region, Canada. The overall accuracy of detecting crack and distress features yielded 80%. Instead of replacing traditional field inspection or high-end multi-sensor pavement evaluation system, the proposed VPADS system aims to provide a computer-aided screening solution for transportation authorities of a vast rural road/highway network and with limited inspection budget. The scope of the work can be further expanded by developing a crowdsensing inspection network built by any regular road user, who can also act as a data provider for the regional/municipal pavement distress screening system.