石灰岩排水沥青路面表面性能评价试验研究

针对完全采用石灰岩铺筑的高抗滑排水沥青路面试验段的表面功能特性开展试验研究。采用摆式摩擦仪、铺砂法以及旋转摩擦系数测试仪DFT测试了排水路面大空隙表面结构的BPN值、构造深度TD以及旋转摩擦系数值。试验结果表明:大空隙结构的排水沥青路面表面BPN值与构造深度存在良好的相关性,在低速状态下测试大空隙结构路表结构的BPN与构造深度TD存在峰值;从摆值测试原理出发阐述了其局限性,对于大空隙表面构造需对现行试验标准进行调整;旋转摩擦系数代表了高速状态下的表面抗滑性能,其单点相关性较高,能很好的反映排水沥青路面的抗滑性能。     

光线强弱对数字图像计算构造深度的影响研究

选取普通水泥混凝土路面、普通拉毛水泥混凝土路面、大孔隙改性水泥混凝土路面三种路面结构类型,分别在晴天和阴天两种光线条件下拍摄数字图像照片,运用MATLAB数字图像技术将路面表面图像像素值量化,通过最小二乘法原理和Tablecurve 3D软件建立曲面拟合模型,提出基于数字图像处理技术的路面表面构造深度计算方法,并分析光线强弱对数字图像构造深度的影响。结果表明:路面表面数字图像构造深度计算方法具有便捷、快速、客观等优点;光线强弱对运用数字图像技术分析路面表面构造深度的影响可以忽略;三种路面结构类型相比,大孔隙改性水泥混凝土路面数字图像表面构造深度最大,具有良好的抗滑性能和排水功能。     

多孔沥青路面路用功能性能的衰变特性研究

多孔沥青路面是一种大空隙骨架结构的路面,具有显著的路面构造深度,有利于提高抗滑性能,并具有降温和降噪功能。依托上海五洲大道的实体工程对多孔沥青路面的功能性能进行分析,使用空隙率作为路面功能性能衰变的特征变量。以不同空隙率(18%~22%)的混合料为研究对象,通过室内试验分析多孔沥青路面在使用过程中的功能性能衰变,包括排水性能、抗滑性能和抗堵塞性能。     

基于堵塞物性质的排水沥青路面空隙堵塞规律研究

针对排水沥青路面服役期的空隙堵塞问题,采用室内堵塞试验模拟路面现场的堵塞过程,以渗水系数衰减率作为评价指标,分析了土样的撒布量、塑性指数对路面渗水系数衰减率的影响,同时比较了单、双层排水沥青路面的空隙堵塞程度。研究结果表明:土样的撒布量越大、塑性指数越高,排水沥青路面渗水系数的衰减率越大,当车辙板上土样撒布量超过1 000g(单层排水路面)或1 500g(双层排水路面),或者土样的塑性指数为11%时,排水沥青路面渗水系数的衰减幅度明显增大;双层排水沥青路面空隙堵塞后的渗水系数衰减率明显小于单层排水沥青路面,将1 200mL/min作为排水沥青路面空隙堵塞周期的渗水系数阈值,前者的空隙堵塞周期较后者延长了1.5倍以上。     

超薄磨耗层SMA-5沥青混合料的设计及性能研究

采用改进的主骨料空隙体积填充法进行了超薄磨耗层SMA-5沥青混合料的配合比设计,经室内试验验证SMA-5沥青混合料路面具有良好的路用性能.试验路检测结果表明,与密级配沥青混凝土路面相比,超薄磨耗层SMA-5沥青路面的表面构造深度提高38%,摩擦系数提高14%,路面噪音降低3～4 dB,具有构造深度大、抗滑性能好、降噪效果明显的特点.     

基于聚焦深度的沥青路面微观纹理三维图像重构方法研究

沥青路面微观纹理三维图像重构是研究其微观性能的基本方法之一,针对国内外沥青路面微观纹理三维图像重构方法的不足,运用聚焦深度法,通过单目体视显微镜沿垂直沥青试块表面方向拍摄序列图像,采用改进的Laplacian聚焦算子进行序列图像融合并确定融合图像中每点所属的高度层次,用高斯插值算法得到每点准确的高度值,进而实现沥青路面微观纹理三维重构.与激光轮廓仪测量的断面轮廓线进行对比分析,验证了其精度和可行性.试验结果表明该方法可以高精度重构沥青路面三维微观纹理.     

基于数字图像技术沥青路面集料离析的研究

为了能对沥青路面面层常见的集料离析病害进行简单、快速的检测评价,利用数字图像技术对沥青路面图像进行量值计算,建立沥青路面表面灰度与路面数字纹理深度的关系,计算得到路面数字纹理深度,并利用路面数字纹理深度变异系数来评定沥青路面集料的离析情况。试验分析表明:路面数字纹理深度变异系数能够比较准确地反映沥青路面集料的均匀程度。基于数字图像技术的沥青路面离析识别方法,能够克服传统方法评定的主观随意性,对沥青路面面层离析情况作出客观的评定,同时具有检测速度快、检测成本低、检测操作简便等优点。     

新型路面养护材料-超薄沥青磨耗层混合料的设计及性能研究

该文介绍了采用改进的主骨料空隙体积填充法进行了超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计,经室内试验验证沥青混合料路面具有良好的路用性能。同时介绍了高速公路维修工程中铺筑的超薄沥青磨耗层的应用。检测结果表明,与密级配沥青混凝土路面相比,超薄磨耗层沥青路面具有构造深度大、抗滑性能好、降噪效果明显等特点。     

排水性沥青路面预防性养护时机判断研究

排水性沥青路面因具有良好的排水、降噪和抗滑等性能而备受青睐,但因其大空隙的特点,导致其空隙容易堵塞。为保持排水沥青路面良好的使用性能,需对排水沥青路面进行预防性养护。通过对国内外的预养护决策方法和指标进行调研,借鉴路面综合评价指标(PQI)的算法,并针对排水性沥青路面的病害类型及占比,提出了基于室内试验的排水沥青路面病害综合评价指标(DDI),来判定分析预防性养护的时机,为我国排水性沥青路面的预防性养护技术提供参考。     

排水沥青混合料水稳定性能研究

排水沥青路面采用大空隙的级配,具有减小雨天路面积水、抗滑、降低噪声的优点。对于空隙较大的沥青混合料,其抗水损害性能是决定路面耐久性关键。排水沥青路面采用开级配沥青混合料,选取的沥青是经过特色改性处理的高粘改性沥青,此类改性沥青可选用湿法和干法两种工艺,目前有较多的干湿法制备排水沥青混合料的方式,对这些方法进行一个全面的水稳定性能的对比,以对工程应用提供技术支撑。     

沥青路面构造深度检测技术研究

为研究沥青路面构造深度检测技术,本文将路面构造的概念进行深入分析,同时汇总当前国内外常见的一些沥青路面构造深度检测方法,结合工程实践,采用铺砂法和激光构造深度仪法对试验段路面深度进行检测,研究结果表明:不同沥青路面构造深度检测方法具有不同的优劣性,在工程中应用时宜因地制宜的采用合适的检测方法;试验段路面铺砂法和激光构造深度仪法的检测结果平均值分别为1.89mm和1.90mm,试验段路面抗滑性能较好;铺砂法和激光构造深度仪法的检测结果皮尔森相关系数达到0.97,验证激光构造深度仪法具有较好的检测效果。     

彩色排水沥青路面色彩耐久性研究

彩色排水沥青路面以其良好的排水功能以及丰富的色彩广泛的应用在城市道路中，而其大空隙结构在阳光、水和大气的作用下，更容易因结合料氧化引起老化，从而使路面逐渐褪色。本文通过TFOT试验和紫外光照射试验分别模拟彩色路面施工期和使用期的老化情况，并使用AdobePhotoshop软件定性老化前后彩色图片的R、G、B变化，来评价彩色排水沥青路面的色彩耐久性。并提出采用湿轮磨耗试验对彩色排水沥青混合料车辙板试件进行规定次数的磨耗来评价路面色彩稳定性的方法。结果表明使用高粘彩色沥青和彩色石料能提高彩色排水沥青路面耐久性。     

基于数字图像方法的沥青混合料离析的判定及标准

针对沥青混合料离析的问题,提出基于数字图像方法的沥青路面离析判定方法和离析标准;根据混合料的燃烧筛分结果和级配的分形维数,确定沥青混合料的级配离析程度及其与沥青路面构造深度的关系,建立采用沥青路面构造深度判定路面离析的标准。结果表明:图像法测得的构造深度与铺砂法大致一样,构造深度比1.05可作为沥青混合料离析的评定标准;离析标准的确立可快速、无损、准确地实现沥青路面离析判定。     

沥青路面路表指标对车外噪声的影响研究

随着城市路网的扩张,道路噪声污染成为城市生活环境的重要污染源,而车辆轮胎与沥青路面接触所产生的车外噪音是道路噪声的重要来源之一。为科学分析轮胎与路面产生的车外噪声机理,探究沥青路面路表指标与车外噪声间的相关影响关系,选取了某市2段单向4车道的高架路段作为试验路,采用滑行法测量试验路段沥青路面的车外噪声,并选取国际平整度指数IRI、构造深度TD、路面抗滑值BPN三个路面路表性能指标,研究上述沥青路面路表指标对车外噪声数值的影响。试验结果表明:1)车外噪声与平整度IRI及构造深度TD均有相关性; 2)路面抗滑值对车外噪声没有决定性影响; 3)试验路段的平整度IRI在1. 52 m/km～2. 91 m/km,构造深度TD在0. 47 mm～1. 68 mm的范围时,确定了车外噪声的模型。     

沥青路面内水分存在状态评价

本文研究了沥青路面内水分的水动力学行为,提出了一个预估沥青路面排水能力的方法。利用红外热差法研究了蒸发对沥青路面温度的影响,并利用光纤水位计对路面的水位高度进行了表征。试验结果表明,随着渗透性的提高,非饱和状态下的浸水时间增加。此外,蒸发速率对沥青路面温度差异影响显著。通过与选定的标准路段的温度差进行比较,建立了评价现场排水条件的评价方法。此评价方法将路面排水条件归类为三种不同的类型。本研究为进一步评价路面结构内污染物浓度提供了基础。     

基于激光3D数据的沥青路面构造深度检测方法

为实现沥青路面构造深度的自动化检测,提出一种基于激光3D数据的沥青路面构造深度检测方法。搭建了基于结构光的沥青路面构造深度检测系统,提出了针对路面原始三维数据的去噪算法,设计了基于激光3D数据的沥青路面构造深度计算方法。为了验证该方法的有效性,在沥青路面进行了现场试验,并将系统测试结果与铺砂法测量结果进行了误差分析和相关性分析。结果表明:该方法得到的构造深度数值与铺砂法结果相对误差在0.13mm以内,相关系数为0.923 2,表明系统性能稳定、可靠性高。     

沥青路面三维纹理构造特征研究

通过利用路面纹理测量系统,扫描和提取密级配AC-13和AC-16沥青路面混凝土三维纹理数据,利用MATLAB软件重构沥青混凝土路面三维纹理模型,计算和分析沥青路面三维纹理构造参数,研究三维纹理构造参数与抗滑性能指标的关系以及路面三维纹理构造深度与路面有效接触面积比之间的关系。研究表明,路面三维纹理构造参数与抗滑性能之间具有良好的线性关系;沥青路面纹理构造深度可以为实际道路上轮胎嵌入路面纹理的构造深度与抗滑性能的影响提供理论依据。     

福建高速公路沥青路面排水体系数值分析

福建省多雨潮湿,降雨对高速公路沥青路面性能和行车安全影响非常大。福建省在研究和长期实践基础上形成了非常有特色的沥青路面排水体系,为了检验其有效性,进行了高速公路沥青路面排水体系的数值分析。基于Biot动态固结理论的Lagrange有限差分方法,建立了路域3D模型。考虑降雨、表面径流、路面结构内部及地下水流动等因素,进行了超高缓和段路表集水状况、路面结构内部层底集水深度和孔隙动水压力、路面边部排水和中央分隔带排水设施排水能力进行模拟分析。分析时考虑了动态移动荷载、动水场作用下的多孔路面结构的动态流固耦合,但计算时不考虑蒸发作用。结果表明:(1)采用移动路脊法设计后,超高缓和段的路表雨天集水次数可减少85.7%;(2)组合式基层沥青路面结构自由水完全排出时间为0～5 d;与半刚性基层沥青路面结构相比较,组合式基层沥青路面结构中沥青层底无自由水天数可增加180%,同时沥青层层底孔隙动水压力相应可降低73.5%;(3)福建高速公路排水设施排水能力均有一定富裕,路基顶面横向排水管、碎石透水层、级配碎石层底横向排水管、集水井和缝隙式纵向排水沟的排水最小富裕度分别为96.7%,95.1%,73.5%,41.3%和26.9%;(4)根据数值分析结果,可以对排水设施尺寸或设置间距等进一步完善。     

排水性沥青路面坑槽修补用冷拌混合料试验研究

研究了一种以胶粘剂为结合料的大空隙排水性沥青路面坑槽修补用冷拌混合料,并对其进行了配合比设计,通过路用性能试验以评价其作为排水路面坑槽修补材料的适用性和耐久性。依据热拌沥青混合料配合比试验结果,以连通空隙率为主要评价指标,确定了冷拌混合料的最佳矿粉用量。路用性能试验结果表明,冷拌混合料满足水稳定性能、高温性能、低温抗裂性能和排水性路面渗水要求,可用作排水性沥青路面坑槽修补材料。     

基于构造深度的细粒式SMA-5抗滑性能研究

基于构造深度来评价沥青路面的抗滑性能,采用主骨料空隙体积填充法进行沥青混合料的配合比设计,研究了拌和与成型温度、碾压次数等参数对构造深度和混合料性能的影响,并室内验证SMA-5的路用性能。试验结果表明,成型温度和碾压次数均会显著影响其构造深度和高温稳定性。芯样试验发现,构造深度与压实度和碾压工艺之间存在着良好的相关性。