基于动态弯沉指标的沥青路面水损坏演化过程分析

基于对湖南省高速公路的长期跟踪检测,对沥青路面水损坏机理进行了分析,探讨水损坏的演化过程,研究表明弯沉比能有效地反映水损坏过程中路面结构的状态；基于弯沉比,将水损坏过程划分为初级阶段、稳定发展阶段、非稳定发展阶段,通过对湖南省临长(临湘-长沙)高速公路进行FWD弯沉测试,表明这种划分是合理的.     

水泥稳定碎石材料的合理应用

半刚性基层沥青路面是我国目前的主要路面结构形式,但近年来不同地区的应用经验表明,半刚性基层沥青路面早期水损坏比较严重,由于半刚性材料开裂引起的水损坏是其中的一种,本文根据水泥稳定基层材料反射裂缝引起的沥青路面早期水损坏现象,并借鉴国外关于水泥稳定碎石材料设计和施工控制经验,分析了水泥稳定基层沥青路面结构组合设计的重要性,提出了控制水泥稳定基层材料强度限值的建议。     

沥青路面水损坏分析及防治措施研究

沥青路面的水损坏是路面使用过程中的一种常见病害。分析路面结构内部水分来源以及沥青路面水损坏的影响因素,通过测定沥青的三大指标以及沥青混合料的劈裂抗拉强度证明水分的侵蚀对沥青及其混合料造成的影响,并提出防治路面水损坏的措施以加强沥青路面水损坏预防。     

基于有限元的温度-荷载-行车速度耦合作用下路面结构动孔隙水压力对比研究

为研究不同沥青路面基层的水损坏形态,选取半刚性基层与级配碎石基层为研究对象,以动空隙水压力的变化情况为研究指标,基于有限元法建立理论模型预测了不同温度-荷载-行车速度耦合作用下不同基层结构的动孔隙水压力的变化规律,并进行了对比分析。结果表明:在标准条件(荷载0.7 MPa,车速80 km/h,温度20℃)和不利条件(荷载0.9 MPa,车速120 km/h,温度63℃)2种耦合条件下,级配碎石基层都能够极大降低沥青层的动孔隙水压力,特别是对于降低9 cm以下结构的动孔隙水压力,下面层底部降低幅度最大可达94.0%(标准条件)和95.3%(不利条件),从而能够显著降低结构性水损坏的产生;半刚性结构的最大动水压力产生的层位(18 cm)和最大值(正压力587.9 kPa)及增加的幅度(68.4%)均大于相应的级配碎石结构(6 cm,正压力382.2 kPa, 40.8%),半刚性结构在不利条件下敏感性更大,更加容易产生结构性水损坏。因此设置级配碎石基层可增加结构内部的渗水,降低动水压力,特别是中下面层内部的动孔隙水压力,提高结构抗水损坏性能,减少多雨潮湿条件下的沥青路面水损坏。     

沥青路面水损坏分析及防治措施研究

沥青路面的水损坏是路面使用过程中的一种常见病害。分析路面结构内部水分来源以及沥青路面水损坏的影响因素,通过测定沥青的三大指标以及沥青混合料的劈裂抗拉强度,证明水分的侵蚀对沥青及其混合料造成的影响,并提出防治路面水损坏的措施以加强沥青路面水损坏预防,对于提高路面使用性能,延长路面使用寿命具有重要的实际意义。     

高速公路沥青路面防排水深化设计

水损坏是我国高速公路沥青路面较普遍出现的早期损坏现象,该文通过分析其产生的主要原因,提出了沥青路面结构防排水设计的重点,并结合怀(化)-新(晃)高速公路的设计实践,确定了沥青路面结构防排水深化设计方案,为解决沥青路面早期损坏问题提供参考。     

基于多孔介质理论的高速公路中央分隔带雨水渗流规律研究

水损坏病害是高速公路沥青路面常见病害之一,其中雨水通过中央分隔带渗透至路面结构是引起水损坏的重要原因。建立高速公路沥青路面中央分隔带雨水渗流模型,模拟了不同降雨强度和不同时间下中央分隔带及路面结构中雨水渗流状况,分析中央分隔带雨水渗流影响深度和广度,提出了中央分隔带排水设计方案。结果表明,中央分隔带雨水渗流集中区域横向位于内侧行车道,深度方向主要位于面层至底基层范围内。     

高速公路沥青路面早期水损坏原因和防治

通过对郑驻高速公路水损坏原因的调查，分析了道路水损坏产生的机理和原因．提出了高速公路防治路面水损坏的方法和措施。     

路面结构水损坏的研究

无论水泥混凝土路面还是沥青路面,水损坏是目前国内外普遍存在的路面破坏形式,成为困扰公路工程质量的世界性难题。分析了路面水损坏的主要现象及其发生机理,阐述了产生水损坏的相关因素,提出了预防路面水损坏的相关对策。     

沥青路面水损坏成因分析与处治措施研究

水损坏是当前高速公路沥青路面早期损坏中最常见的形式之一。该文针对某高速公路沥青路面发生的坑槽、松散等水损坏现象,对路面进行了现场检测以及一系列室内材料性能的试验评价工作,以工程实例分析了水损坏产生的原因,形成了相应处治措施。     

基于疲劳损伤的沥青路面设计温度及预估模型研究

针对沥青路面结构必须控制的疲劳破坏形式,以沥青层层底拉应变作为控制沥青路面疲劳开裂的指标。通过实测沥青面层层底最大拉应变与路面结构不同深度处路面温度的相关性分析,确定了沥青路面疲劳损伤的设计温度,提出了以沥青层中间温度作为沥青路面疲劳开裂分析的设计温度和试验条件。通过实测永久性沥青路面试验路每小时的路面温度和气象数据,分析了沥青层中间温度的分布规律,对沥青层中间温度与气温、路面深度之间的相关关系进行了计算分析,建立了沥青层中间温度的预估模型。结果表明,沥青路面应变响应与温度密切相关,随着路面温度的升高,沥青层底拉应变增大;沥青层中间深度处温度与沥青层底拉应变相关性最高,采用沥青层中间深度处温度能较好地评价路面结构的抗疲劳性能。     

实测沥青路面温度场分布规律的回归分析

以实际运营中的沥青混凝土道路结构为试验对象,提出了一套完整的道路结构温度场实测方案。根据大量的实测沥青路面温度数据研究了沥青路面温度场的分布规律,并利用回归分析对沥青路面温度场与气温之间的相关关系进行了探讨。考虑到升温阶段和降温阶段气温对沥青路面温度场影响的差异,分别研究了基于升温阶段和降温阶段沥青路面温度与气温的相关关系,并给出了不同温变阶段下任意深度处沥青温度的预估模型。对实测数据与预估数据的比较表明:该模型具有较好的精确性与实用性。     

基于材料非线性的沥青路面结构当量力学分析方法

针对目前沥青路面结构分析中存在的线弹性层状体系假设无法描述材料非线性特性以及结构层模量取值不合理等问题，为了寻找更加符合路面结构非线性服役行为的沥青路面结构分析方法，将材料非线性与层状体系相结合，研究3种典型路面材料模量依赖模型，建立材料模量与结构模量跨越的联系机制，提出了一种基于材料非线性的沥青路面结构分析当量计算方法，并通过足尺环道实测应变结果对方法的可靠性进行了验证。研究结果表明：基于材料非线性的沥青路面结构分析当量计算方法，其计算结果与足尺环道实测结果之间具有良好的相关性，方法可靠、合理，可以作为沥青路面非线性分析的一种计算手段；基于材料非线性原理构建的沥青混合料、半刚性材料和路基土的模量依赖模型，可以用于表征路面结构计算中的材料非线性特性；采用Mises等效应力可作为室内单一应力状态和现场复杂应力状态的联系机制，以协调室内试验模式和现场实际受力状态；当路面结构形式、荷载与环境条件确定时，路面结构的力学响应具有唯一性。所提出的当量计算方法一方面获得了一种确定路面材料回弹模量取值的有效技术途径，另一方面改进了沥青路面结构力学分析的合理性和可靠性，在非线性沥青路面分析理论和计算方法等方面具有一定的学术意义和应用价值。     

基于状态设计法的沥青路面弯沉设计标准

为了建立沥青路面设计新标准,针对沥青路面结构破坏特征,提出了沥青路面破坏状态的判别准则,通过多省区多路段广泛的交通量调查和路表弯沉检测,建立了容许弯沉与累计交通量的幂函数关系,揭示了沥青路面相对弯沉变化规律,据此提出了以设计弯沉为指标的沥青路面设计新标准,建立了沥青路面状态设计法。系统分析了现行沥青路面设计规范所推荐的弯沉综合修正系数计算公式的本质特征,指出了其存在的概念性错误,并给出了相应的改进方法。研究结果表明:状态设计法厘清了设计状态与破坏状态的概念以及二者的相互关系,从原理上统一了设计指标与材料参数的工作状态,对于结构失效界限不明显的沥青路面具有良好的适用性;弯沉综合修正系数是理论弯沉与实测弯沉相对偏差的定量描述,直接用理论弯沉或实测弯沉表示最为客观。     

太阳辐射对青藏高原不同路面类型表面热状况及其下伏多年冻土的影响

分析了青藏高原地区太阳辐射的特点,实测了不同路面类型获得的太阳总辐射和净辐射,计算了路表有效辐射,最终得出水泥混凝土路面和沥青路面的太阳辐射反射系数。利用实际断面地温监测数据分析了太阳辐射对于不同路面类型及其下伏多年冻土的影响,最后由太阳总辐射及大气温度反演了路表温度,并进行了验证,从而得出了一个计算路面表面温度的参数化方法。研究指出,青藏高原地区的总辐射及净辐射均很高,对冻土的稳定不利。路面太阳辐射的反射系数与太阳辐射强度及测试的位置无关,但与路面颜色的深浅关系密切;水泥混凝土路面的反射系数大约在0.48左右,沥青路面的反射系数大约在0.20左右;在相同太阳辐射强度下,沥青路面吸收的太阳辐射能量更多,其下伏的冻土也更容易受到热扰动而退化。     

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。     

阜周高速试验路的荷载响应分析

为了研究沥青路面的现场荷载响应,以阜周高速长寿命试验路为载体,通过在路面结构内埋设仪器,测得了路面结构的荷载响应数据。以试验路数据为基础,分析沥青路面结构在荷载作用下的应力、应变和温度的变化特性。并将现场检测结果与力学计算结果进行对比分析,验证路面设计理论的可靠性。     

道路交叉口沥青混合料路用性能研究

针对南京市气候和道路交叉口的交通特点,采用AC-13C,SMA-13两种矿料级配与两种沥青共组成四种沥青混合料进行路用性能试验,测定了沥青混合料的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性、抗压强度和抗拉强度。提出了适用于南京市道路交叉口路面面层的沥青混合料类型。     

基于全过程控制的沥青混凝土路面施工工艺

根据公路沥青路面施工的工程实践,从沥青混凝土路面设计原理出发,基于沥青混凝土路面分层及结构类型,分析了沥青混合料配合比设计要点。结合沥青路面平整度的形成机理,从材料的管理、拌和、运输、摊铺、碾压等施工环节,提出了确保沥青路面平整度的技术措施。