京珠高速公路渠化交通及路况调查统计分析

通过对京珠高速公路具有代表性的6个路段的渠化交通状况及对应的路况进行调查,并对调查结果进行统计分析,对国内高速公路的运行状况有了新的了解,为道路路面结构按车道设计提供了理论依据。     

FWD对水泥混凝土路面结构的评定

介绍了FWD的优点，阐明了FWD对水泥砼路面结构评定的基本思想和方法，论述了砼路面结构的刚度组成评定模型的建立，认为理论回归法是一种快速实用的方法。     

基于不同成型方法的沥青碎石混合料性能对比

为研究不同成型方法对沥青碎石混合料性能的影响及相关试验指标,分别采用旋转压实法、振动压实法与大型马歇尔击实法成型沥青碎石混合料试件,对试件各项马歇尔指标与采用不同振动时间成型的试件体积指标进行了对比分析,并根据压实功相同原理,提出了基于旋转压实成型法和振动压实成型法设计的4个指标范围。对比分析结果表明,2种方法的指标范围基本相同,仅沥青饱和度下限有5%差别;同时强调,在施工碾压时需保证足够的压实时间,才能使沥青碎石混合料达到预期的设计效果。     

大粒径沥青混合料基层施工技术

大粒径沥青混合料(LSAM)基层由于其良好的路用性能而备受关注,但粒径大、容易产生离析、难以压实。该文通过大粒径沥青碎石试验路的施工实践,选定最优级配作为试验路的设计级配;介绍了防止LSAM离析和保证压实的有效措施;并通过对弯沉、回弹模量和钻芯试验的检测,评价了大粒径沥青碎石基层的路用性能,为LSAM的设计和施工提供了依据。     

集料形状特征及其对热拌沥青混合料性能的影响

集料的构成、棱角和表面纹理等形状特征,对热拌沥青混合料(HMA)的性能有着重要影响。棱角和形状会影响集料之间的嵌挤锁结,造成路面车辙。集料粗糙的表面纹理减少了疲劳裂缝,提高了集料和胶结料之间的相互作用。该文运用集料成像系统(AIMS),分析了3种不同料源集料的形状特征,研究形状特性在HMA设计和力学性能上的影响,并使用图像处理软件对HMA内部结构进行了分析。结果表明:集料虽在矿物组成上存在差异,但仍具有相似的形状特征;集料表面越粗糙,混合料抗疲劳性能越好;集料棱角性和表面纹理越好,混合料越不易发生集料离析现象。     

多聚磷酸改性沥青流变性能

为研究多聚磷酸(PPA)对沥青性能的影响规律与作用机理, 采用四组分分析试验和沥青三大指标试验研究了PPA对不同基质沥青化学组分的影响, 基于动态剪切流变仪(DSR)开展了沥青温度扫描试验与频率扫描试验, 分析了不同配比的PPA改性沥青、PPA/SBS改性沥青与PPA/橡胶粉改性沥青在不同温度、不同动态频率加载条件下的流变性能变化趋势。分析结果表明: 随着PPA含量(质量分数, 后同)的增加, 沥青质含量逐渐提高, 油分(饱和分与芳香分)含量减小, 沥青逐渐由溶胶结构转变成溶-凝胶结构, 沥青高温性能逐渐增强; PPA改性沥青的高温性能与基质沥青的沥青质含量相关, 沥青质含量大的基质沥青经PPA改性后其沥青质含量提升最大, 针入度降低最多, 具备更好的高温性能; 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青掺入PPA后, 其抗车辙因子分别提高了1.0~8.2、0.8~13.9与2.9~19.7 kPa, 表明PPA可有效改善基质沥青、SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青的高温、感温及流变性能, 增强沥青的弹性特征, 提高其抵抗剪切变形能力; 与单一改性沥青相比, PPA复合改性沥青的流变性能改善效果更为明显, PPA与聚合物改性沥青之间存在良好的相容性; 随着PPA含量的增加, 沥青10℃延度逐渐降低, 当PPA含量为1.5%时, 基质沥青、SBS改性沥青与橡胶粉改性沥青10℃延度分别下降77%、64%与39%, 表明PPA对沥青的低温性能存在一定负面作用, 建议PPA含量不宜超过1.0%;PPA/SBS改性沥青最佳复配比为1.0%PPA复配3%SBS, PPA/橡胶粉改性沥青最佳复配比为0.75%PPA复配15%橡胶粉。      

大粒径沥青混合料基层结构抗裂机理分析

为研究大粒径沥青混合料基层的抗裂机理,采用多层弹性理论程序计算了不同结构类型路面内荷载作用产生的应力应变,基于瞬态传热假设建立了平面有限元模型,计算了降温时路面结构内的温度应力和应变,得到了荷载与温度耦合下各结构层的变形和受力特性。研究发现,当考虑车辆荷载和快速降温共同作用时,快速降温所引起的温度应力远大于标准荷载引起的荷载应力,说明快速降温的温度应力对路面的开裂起主要作用。同时,通过两种结构对比,发现采用ATB 30基层结构的沥青混凝土面层的温度和荷载应力应变均小于传统的半刚性基层沥青混凝土路面。因此认为,设置沥青稳定碎石基层是一种减少沥青混凝土路面开裂的有效方法。     

沥青稳定碎石排水层配合比设计研究

为减少沥青混凝土路面早期水损害,在路面结构中设置沥青稳定碎石排水层,提高排除进入路面结构内部自由水的能力.对比国外排水沥青混合料的级配,确定适合我国工程运用的级配范围,依托化新高速公路实体工程,设计出沥青稳定碎石的工程级配.通过矿料表面积与油膜厚度估算油石比,结合析漏试验,运用马歇尔试验稳定度、空隙率、毛体积密度最终确定最佳油石比.针对沥青稳定碎石排水层的水稳性、高温稳定性、低温抗裂性进行了试验验证,完全满足路面内部结构排水层的要求.