碎石化技术在旧水泥混凝土路面改造施工中的应用

为解决旧水泥混凝土路面在改造后易产生裂缝的问题,依托旧水泥混凝土路面试验段对其进行共振破碎技术处理,对破碎前与破碎后的路面结构进行仿真计算,结果表明:采用碎石化技术对旧水泥混凝土路面破碎后,解决了水泥板的整体性和旧路裂缝处的应力集中问题,碎石粒料层强度较高,有效防止了反射裂缝;碎石化后结构的弯沉、回弹模量均满足要求,可在上面直接加铺沥青路面。     

旧水泥路面采用冲击压实技术现场试验研究

为了分析旧水泥路面冲击压实前后承载能力变化规律,在试验段工程采用了标称冲击能分别为15 kJ和25 kJ的两种冲击压实设备,在破碎过程前后,跟踪旧路基硕面以下不同深度的干密度变化情况.为获得破碎后加铺结构设计参数,根据路面设计的基本原理,测试了破碎水泥板顸的回弹模量与回弹弯沉,并得出了二者之间的统计关系公式.结果表明:冲压对路基顶面以下60 cm范围都能有补压作用,而对顶面以下40 cm以内尤为明显;破碎水泥板顶的回弹模量与回弹弯沉之间有指数关系,其相关性达0.938,能够满足工程应用需要;随着冲压遍数增加,破碎水泥路面代表弯沉值增大,但方差却显著减小,验证了冲压能够降低路面表面强度差异的效果.     

高速公路改扩建道路旧路基处治深度研究

为确定改扩建道路旧路基处治深度,依托某高速公路改扩建工程,根据项目特征选取两种类型土路基,首先建立旧路基在采用水泥改良前后便携式落锤弯沉仪(PFWD)所测回弹模量与贝克曼梁法测试弯沉的相关关系,然后通过不同处治深度水泥改良对各层路基弯沉减小效果建立依据PFWD检测原路基回弹模量并反算弯沉的路基处治深度控制标准.结果表明...     

粒料层当量模量求解新方法——以粒料基层沥青路面为例

为了给沥青路面合理设计提供参考,围绕粒料的非线性特性对粒料层当量模量展开研究。基于Uzan三参数模型编制材料子程序,并引入Cary&Zapata模型对粒料回弹模量进行湿度调整;利用有限元方法开展不同温湿度组合下的沥青路面非线性结构计算;自主开发迭代反演算法,提出基于关键结构响应(沥青层底最大拉应变等效)的粒料层当量模量求解新方法,并结合当前基于路表弯沉的结构层反算模量进行比较分析。结果表明：(1)由于粒料的非线性,路表弯沉等效并不意味着内部关键结构响应等效,采用基于路表弯沉的线弹性模量反算体系对具有明显非线性的粒料层模量进行求解,存在不合理性;(2)自主开发的基于关键结构响应等效的粒料层当量模量求解方法快速稳定,沥青面层底部最大拉应变的相对误差可控制在1%之内;(3)以层状弹性体系为理论基础的沥青路面设计方法忽略了粒料层的非线性,造成荷载传力路径与真实情况存在偏差,使得实际弯沉(非线性)大于计算弯沉(线弹性),从理论上论证了中国当前“柔性基层沥青路面弯沉验收难以通过”的现实困境;(4)基于关键结构响应的当量模量与当前基于路表弯沉的反算模量之间存在良好的相关性,提出了二者的转换模...     

接缝对旧水泥混凝土破碎板加铺层结构内力影响分析

旧水泥混凝土路面存在的接缝是对加铺层使用性能及寿命造成影响的最为直接的原因之一.为此,建立三维有限元模型,分析了水泥混凝土破碎板裂缝接触状态,系统研究了水泥混凝土路面破碎后接缝变化对破碎板沥青加铺层结构荷载应力及温度应力的影响规律.结果表明:接缝宽度的适当减小虽然使加铺层接缝两侧弯沉值有所增加,但有利于降低加铺层中的荷载应力、温度应力,特别是大大降低弯沉差.建议在旧水泥混凝土板破碎实际施工中,尽量减小接缝宽度.     

辽宁地区路表弯沉季节影响系数确定方法的研究

现行规范推荐的沥青路面路表弯沉季节影响系数已不适应如今公路建设快速发展的施工技术水平,需要通过研究路基路面各结构层的模量等参数变化对路表弯沉产生的影响.该文结合相关规范,提出路表弯沉季节影响系数的表达式.在公路弯沉检测过程中要重点考虑路基回弹模量变化对路表弯沉的影响,在对大量试验路段检测数据进行分析的基础上,通过公式计算分别提出不同地区不同条件下的路表弯沉季节影响系数,使其更具有区域性.     

沥青路面浅层压浆施工质量控制

沥青路面浅层压浆对提高旧路面结构承载力有较为明显的作用。依托湛徐高速公路加铺罩面工程,利用三维有限元软件ANSYS对沥青路面浅层压浆的施工工艺开展了研究,对比分析了不同压浆孔排列方式、间距、直径和深度对旧路面结构承载力的影响,研究结果为湛徐高速公路加铺罩面工程优化了浅层压浆施工工艺。通过对实体工程芯样的检查、压浆前后弯沉及反算模量的对比,表明提出的压浆工艺对大修路段结构层补强有较好的应用效果,可显著降低路表弯沉,提高旧路面结构的承载能力。     

旧水泥混凝土路面碎石化后力学性能分析

对旧水泥路面共振破碎层分上层及下层进行强度形成机理分析,对破碎层旧水泥路面层及其破碎层进行弯沉测试和回弹模量测试,并根据测试结果对旧水泥混凝土路面破碎层的力学性能进行分析。结果表明：旧水泥混凝土路面整体强度虽然较好,但差异性很大,不利于直接补强和加铺新的结构层;共振破碎后的旧水泥混凝土路面整体强度下降,但均匀性很好,呈现出柔性特征,更有利于路面的补强和加铺,从而可有效提高路面的使用品质。     

新建机场水泥混凝土道面厚度对弯沉的影响分析

为研究新建机场水泥混凝土道面厚度对弯沉的影响,文中对新建成都天府国际机场道面进行了重型落锤式弯沉仪(HWD)测试,并分析了道面板不同板厚和不同位置处的典型弯沉盆,对比了不同厚度道面板的板边弯沉和板中弯沉,以及板角弯沉和板中弯沉的比值.结果表明,对新建水泥混凝土道面来说,厚道面周围弯沉衰减速度较慢,道面厚度对板边弯沉／板...     

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。     

半刚性基层沥青混凝土路面修补范围确定方法研究

分析半刚性基层路面的病害特征,利用有限元计算模型对比分析不同病害处的弯沉盆,得出病害与弯沉盆的形状有关,进而可以用落锤式弯沉仪(FWD)测定弯沉盆来确定修补范围的大小与深度.     

纤维微表处应用于旧路养护的适应性研究

旧路面上铺筑微表处层后,结构层之间的适应性对微表处层的受力状况影响极大。在分析微表处材料的技术特征和基本性能的基础上,通过有限元软件对微表处层层底拉应力、剪应力、弯沉值分析纤维微表处与旧路之间的力学响应,结果表明：偏载下纤维微表处的力学响应显著大于正载;裂缝宽度超过2 mm 后微表处层底的最大拉应力和最大剪应力急剧增大,纤维微表处更适用于旧路面路表裂缝在2 mm以内的路况条件;随着旧路顶面模量的增大,微表处结构层的力学响应随之减弱。因此,尽早采用纤维微表处养护旧路面有利于增强结构层之间的适应性。     

基于弯沉盆变化率的沥青路面弯沉温度修正模型

基于FWD检测设备测得的路表弯沉,可以通过模量反演来确定路面结构承载力,从而对路面结构的维修养护提供建议。但由于沥青混合料为温度敏感性材料,其受温度影响较大,温度的变化会引起力学性质的变化,进而影响到结构承载力。因此,建立了基于弯沉盆变化率的沥青路面弯沉温度修正模型。对一条在役高速公路沥青路面在不同季节、不同温度下,进行了路面弯沉测试,反算了沥青层模量,通过对比分析,确定了沥青层代表温度;对完整弯沉盆的温度修正方法进行了研究,确定了精度最高的温度修正模型;对比了“先修正”和“后修正”的计算结果,验证了对完整弯沉盆进行温度修正的可行性。研究结果表明:1/2深度处的温度更适宜作为沥青层的代表温度;采用弯沉变化率得到的弯沉-温度修正拟合结果精度更高;基于“先修正”与“后修正”两种方法得到的面层反演模量具有很好的一致性,为沥青路面反算模量提供了一个新的思路。     

基于旧路面破碎效果的加铺层结构荷载适应性研究

为了探索旧水泥混凝土板破碎后的模量变异性对路面加铺结构承载力的影响规律,构建了路面加铺层结构及水泥混凝土路面破碎层和基层的有限元数值模型,分析了旧水泥路面不同破碎效果下加铺层结构路面弯沉、层底拉应力和面层最大剪应力的变化规律。结果表明:破碎混凝土板顶面回弹模量大于250MPa时加铺层厚度可适当减小,破碎混凝土板顶面回弹模量在170～250MPa之间时应增大加铺层厚度,破碎混凝土板顶面回弹模量小于170 MPa时应增加基层厚度,提高加铺层承载力。     

粒料基层沥青路面结构力学响应研究

通过FWD实测粒料基层沥青路面结构的弯沉并将路面结构层的反算模量用于路面结构三维有限元力学模拟,分析了粒料基层沥青路面结构在车辆荷载作用下的力学响应特点,对比了粒料基层顶面压应力理论计算结果.通过埋设在粒料基层顶面的土压力盒实测压应力,对两者存在差异的影响因素进行了探讨.     

落锤式弯沉仪(FWD)在土基冲击压实效果检测评价中的应用

冲击压实是解决土基深层压实问题的新型压实技术,但其压实效果却难以用传统方法进行评价。文章提出采用落锤式弯沉仪(FWD)检测评价路基冲击压实效果。通过FWD检测不同压实遍数下路基的弯沉,并基于弯沉盆数据反算路基不同深度处的模量,从而对冲击压实效果进行评价;通过分析不同压实遍数下模量的变化,提出了最佳冲压遍数的确定方法。     

现场热再生沥青路面结构强度评价新技术

为评价旧沥青路面现场热再生前后结构强度变化,通过对安新高速公路旧沥青路面现场热再生工程分别采用便携式落锤弯沉仪(PFWD)法和贝克曼梁(BB)法进行现场试验,得到再生前后的沥青路面静态弯沉(l0)、PFWD动态弯沉(lp)和PFWD动态模量(Ep)。静态弯沉与PFWD动态弯沉和PFWD动态模量之间的相关性分析表明:PFWD法较BB法更可靠、稳定,可以作为评价旧沥青路面现场热再生路面强度的新技术。     

曲率仪在路况调查中的使用

目前,国内外在利用弯沉仪鉴定旧路和用作加固设计方面已经取得了大量成果。然而用弯沉指标评定路面强度却还存在一些问题。例如面层板体性不同的路面,即使弯沉值相同,其路面结构内的应力应变状态也是不同的。 众所周知,除弯沉指标外,不少单位也进行了路面弯沉盆的测定。有的测横向弯沉曲线,也有测纵向弯沉影响线。后者多利用前进卸荷法,测出汽车驶离测点几个固定距     

基于单点弯沉值的水泥路面脱空判定影响因素分析

针对单点弯沉值判定水泥路面板底脱空中存在的问题,采用ABAQUS有限元软件建立了典型路面结构不同脱空深度和不同脱空尺寸三维模型,分别在考虑温度场和不考虑温度场两种情况下施加5t荷载,模拟分析了不同脱空深度、尺寸和环境温度对单点弯沉值进行脱空判定的影响程度,并进行了现场试验验证,总结了单点弯沉值脱空检测的适用范围,用来指导水泥混凝土路面的板底脱空检测。     

旧水泥砼路面加铺沥青层的三维有限元分析

应用Abaqus三维有限元分析软件,针对旧水泥砼路面进行直接加铺和增设应力吸收层后加铺沥青层两种处理方案,通过与原未改造路面对比,结合温度场,进行不同荷载作用下路面结构接缝弯沉和传荷能力分析,研究沥青加铺层结构强度和反射裂缝。结果表明,加铺沥青层后弯沉与传荷能力均有明显改善;温度场对旧砼路面弯沉和传荷能力的影响远大于荷载作用,加铺沥青层后弱化;结构强度指数能评价传荷能力,但对温度耦合下的超载有局限性;增设应力吸收层能有效阻止反射裂缝。