G4高速公路湖南耒宜段大修工程路面结构方案设计

介绍了耒宜高速公路原路面的多种路面结构与交通流量及路面损害情况,针对具体的路面结构与左右幅交通流量与轴载的悬殊差异,经技术经济比较,采用了在原连续配筋混凝土路面上直接加铺沥青混凝土路面结构;在原普通水泥混凝土与钢筋混凝土路面上加铺连续配筋混凝土复合式路面;在原沥青路面上进行铣刨加铺单层沥青面层与双层沥青面层、对原沥青路面进行就地热再生后加铺单层与双层沥青面层结构。     

高模量沥青混凝土路面抗车辙性能分析

从力学角度研究沥青混凝土模量的提高对于车辙产生的影响,提出了抵抗车辙危害新方法。从车辙产生的机理出发,分析高模量沥青混凝土材料的基本力学性能及路面结构中面层模量对车辙产生的影响;利用试验方法分析了高模量沥青混凝土材料的动稳定度和动态模量值,利用数值计算方法分析路面结构力学性能并分析高模量下路面结构的力学响应。通过试验研究发现,高模量沥青混凝土材料的动稳定度和动态模量值都有显著提高,有利于抵抗车辙产生;数值计算结果表明,路面承受最大剪应力的范围在路面结构的中面层,采用高模量沥青混凝土材料,提高路面结构中面层的弹性模量,可以有效地改善路面结构的受力状态,降低剪切应变的数值,抑制和减少沥青路面车辙的产生。     

基于汉堡车辙试验的在役高速公路沥青路面高温性能研究

车辙是中国路面破坏最严重的形式之一,严重损害了沥青路面的使用性能。该文基于汉堡车辙试验,针对江苏省某通车运营接近设计寿命的高速公路沥青路面的车辙深度、蠕变斜率指标对高温性能进行评价分析,研究交通量、基层结构对中下面层沥青混合料高温性能的影响,以及芯样高温性能与路面车辙指标之间的关系。结果表明:汉堡车辙试验能够显著区分不同类型沥青混合料的高温稳定性;交通量对芯样高温性能具有显著的影响;在特重交通量条件下,运营接近设计寿命沥青路面的中下面层芯样,高温性能仍处于稳定发展阶段。     

沥青混凝土路面车辙形成机理及主要因素分析

沥青混凝土路面车辙是沥青混凝土路面最主要的病害之一.由于车辙的出现,严重影响了路面的使用性能和服务质量.因此,分析沥青混凝土路面车辙形成机理和影响因素,并在此基础上提出有效的防治措施,是极为迫切的问题.从层间连接、上面层空隙率、上面层级配、各面层密度等方面分析了某高速公路沥青混凝土路面车辙的形成机理和产生车辙的主要因素,并提出了改进建议,供工程实践选用.     

高模量沥青混凝土在路面结构中的优化

为探讨高模量沥青混凝土在路面结构中的设置及使用情况,该文利用Bisar3.0软件对高模量沥青混凝土路面结构进行力学响应分析,进而得到了高模量沥青混凝土的合理设置层位与回弹模量。结论表明:高模量沥青混凝土可以有效地提高路面抗车辙性能,并建议设置在中面层,回弹模量取值在2 500~3 500 MPa范围之内,同时,在设置高模量沥青层的基础上不建议缩减面层厚度。     

无单元Galerkin方法在沥青混凝土路面车辙分析中的应用

运用无单元Galerkin方法对沥青混凝土路面的车辙深度进行了计算,分析了路面的不同结构类型、荷载大小和中面层模量及厚度对路面抗车辙性能的影响。在半刚性路面模型基础上,分析了不同节点布置方案对计算结果的影响。计算结果表明,半刚性路面的抗车辙性能较好,荷载和不同的中面层材料对沥青混凝土路面抗车辙能力有较大影响。因此,为了有效地防止车辙的产生,应该在路面设计时对中面层的抗车辙能力予以考虑。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

关于某城市重载快速道沥青路面初期严重破坏的分析

针对某城市重载快速道沥青路面初期破坏情况和结构特点,对其分别进行了沥青面层厚度、路面芯样压实度、现场取板车辙实验、二灰碎石基层抗压强度实验,沥青面层抗剪强度贯入实验等实验研究,实验结果表明多项指标未达到规范要求。结合路面现场踏勘和分析得出道路施工各环节缺乏控制、材料差、低温施工和压实度不足是造成路面初期严重破坏的主要原...     

基于芯样汉堡车辙试验的广西地区沥青路面车辙预测模型研究

抽检广西地区已经通车10年左右的7条高速公路,调查交通量、分析6年气象资料、现场检测典型路段纵坡度、表面车辙深度及上、中面层车辙变形,并钻取芯样进行室内汉堡车辙试验,芯样汉堡试件包含全部上面层材料和部分中面层材料。提出双层复合试件的汉堡车辙变形的分解方法,分别计算汉堡试验结果的上、中面层变形,并与现场实测上中面层变形、区域车辙等效温度、累计标准轴次等建立联系,建立基于汉堡车辙试验结果、累计标准轴次、等效车辙温度等为变量的路面现场车辙深度预测模型。     

RA抗车辙剂在长大纵坡中的应用研究

针对山区高速公路长大纵坡车辙病害的情况,本文结合奉云高速中面层SBS改性沥青混凝土路面方案变更为RA沥青混凝土路面方案实体工程,从材料组成、微观结构及设置中面层抗车辙层等方面对RA抗车辙剂作用机理进行解释;通过马歇尔、车辙、冻融劈裂等试验对比分析,对RA抗车辙剂沥青混合料的路用性能进行了研究,试验结果及工程应用的成功案例表明RA抗车辙剂在长大纵坡中的应用合理、可行。     

基于现场芯样的沥青路面高温性能评价

为了分析江苏省高速公路沥青路面车辙的成因及处治对策,选择几条典型路面结构组合高速公路现场取芯后进行室内试验,对轮迹带和非轮迹带的面层芯样分层测试其厚度、密度参数,并通过动态蠕变试验评价其高温稳定性,研究结果表明:各条高速公路的永久变形主要是各结构层的压密变形,上面层最显著,压密后的轮迹带芯样较非轮迹带的芯样高温稳定性更优,改性沥青混凝土芯样更显著,说明现状路面的高温稳定性较好,对车辙病害的养护维修可优先考虑整形的措施。     

水泥路面薄层沥青加铺层路用性能发展分析

为了防治反射裂缝,水泥路面沥青加铺层厚度一般在18 cm左右。很多实体工程证明:随着厚度的增加,其防治反射裂缝的效果越来越不明显。依托界阜蚌高速白加黑改建工程,开展水泥路面薄层沥青加铺层路用性能研究。单、双层方案分别于通车5个月后和2.5年后出现裂缝,双层方案的抗裂能力和平整度优于单层。双层方案中,AC-10高弹沥青混合料找平层+AC-20 SBS改性沥青混合料+AC-13 SBS改性沥青混合料面层+双层Trupave聚酯玻纤布贴缝的抗裂能力最优,裂缝平均间距为355m。芯样分析表明,90%以上的早期裂缝与脱空、错台有关。检测结果显示,聚酯玻纤布有助于提高路面的抗车辙能力,而防水抗裂粘结膜和高分子防裂贴的使用将降低混合料的高温性能。     

含半柔性水泥乳化沥青加铺层的路面结构承载力和疲劳寿命研究

在对比分析国内外旧水泥混凝土路面加铺补强结构形式的基础上,分析了半柔性水泥乳化沥青加铺层、沥青面层、旧水泥混凝土路面对不同路面结构承载力、疲劳寿命的影响。计算结果表明:在旧水泥混凝土路面破损不是很严重的情况下,两种路面结构的半柔性水泥乳化沥青加铺层、沥青面层均满足路面结构承载力和疲劳寿命指标要求,但考虑综合受力和建造成本因素,宜优先选用结构A,即加铺一层半柔性水泥乳化沥青混合料层和一层沥青混合料面层;当旧路面当量回弹模量相同时,增加沥青层厚度可有效减少各结构层层底拉应力,但在满足承载力和疲劳性能的前提下,并不是沥青层越厚越好。     

沥青混凝土路面结构组合力学分析

沥青混凝土路面面层厚度和基层模量是路面结构设计中的重要参数。采用3种典型路面结构,分析基层模量变化时的面层最大剪应力和层底弯拉应变的变化趋势。结果表明,增加沥青混凝土层厚度和增大基层模量能减小层底弯拉应变,有利于获得更长的结构疲劳寿命。同时,基层模量增大使面层剪应力增大。为此,在原有的层底弯拉应变和基顶压应变指标的基础上,提出增加抗剪指标以控制基层模量在合理范围内,防止出现过早的局部损坏。最后,提出了长寿命沥青混凝土路面组合设计的建议。     

沥青稳定基层沥青混凝土路面抗剪性能的理论分析

沥青稳定基层沥青混凝土路面是否会出现严重车辙,为人们所担忧。理论计算分析表明,在静力荷载作用下沥青层中最大剪应力发生在深度8 cm处,且随着基层厚度的增加剪应力降低,故采用沥青稳定柔性基层不会产生结构性车辙;当基层模量增大时,沥青层中下层剪应力反而增大;沥青混凝土面层采用高模量材料能有效降低剪切应变,而当采用复合基层时也有利于面层剪应力的减小。     

三层式沥青面层车辙组成及发展的调查与分析

对于层间连续理想的三层式沥青面层,发生车辙变形的主要层位通常为中面层,但层间污染、沥青层厚、各层模量差、压实度等因素影响三层式沥青面层的车辙组成与发展。文章采用开孔检查、抽芯检测等手段对某高速公路一般路段、桥面铺装、层间污染处、轮迹处、路肩处车辙组成进行了比较分析,并采用旋转轮载车辙仪检测路面各层变形发展趋势,指导修建了9种不同结构形式的沥青路面车辙维修试验段,没有出现车辙病害。     

基于蠕变参数的沥青路面结构抗车辙性能评价

为了评价各种路面结构的抗车辙性能,建立基于蠕变参数的非线性有限元模型,对3种不同的中下面层沥青混合料路面结构进行车辙深度计算。结果表明：路面结构产生的车辙断面均呈现“W”形分布,车辙最大值出现在车轮轮迹正下方,由于中面层的横向迁移,两端产生了隆起变形。3种路面结构的车辙发展与沥青混合料的蠕变规律相符合,SBR沥青混合料作为中下面层的路面结构抗车辙性能最好,70＃沥青混合料路面结构的抗车辙性能最差。     

超高温地区机场沥青道面的抗车辙性能

为研究超高温重载条件下机场跑道沥青道面的抗车辙性能,通过室内超高温车辙试验,分析车辙深度在不同温度、荷载和层间接触条件下的变化情况以及沥青面层类型、厚度和结构形式对道面高温抗车辙性能的影响。结果表明:增加黏油层或采用改性沥青材料能够显著提高沥青道面在重载条件下的高温稳定性;路面结构形式对沥青面层的高温稳定性有一定影响,其中动稳定度与相对变形指标并不完全一致。     

中面层对沥青混凝土路面抗车辙性能影响研究

基于车辙的产生机理及影响因素,采用粘弹性方法,建立沥青混凝土路面的有限元模型,并利用大型商业化有限元软件ABAQUS对中面层结构对路面抗车辙性能的影响进行分析。结果表明:在相同的荷载条件下不同的中面层结构和材料对沥青路面抗车辙能力有较大的影响。因此,为了防治车辙的产生,应该在路面设计时对路面结构中中面层的抗车辙能力进行充分考虑。     

高模量沥青混凝土对沥青路面结构的高温受力影响分析

为了分析高模量沥青混凝土对沥青路面结构在高温条件下受力的影响,揭示高模量沥青混凝土路面的抗车辙机理,该文对沥青路面结构层材料进行了动态模量试验,并基于高温动态模量建立了弹性层状体系模型,使用Bisar软件分析了高温条件下中面层模量对路面结构受力的影响。结果表明:在高温条件下,随着中面层模量的提高,荷载下方上面层层底与中面层层顶的压、剪应力应变大幅降低,下面层的应力应变有小幅降低,整个路面结构应变水平的降低使其具有良好的抗车辙能力,该研究成果可为沥青路面的抗车辙设计提供参考。