沙漠戈壁地区水泥稳定碎石基层沥青路面拱胀机理分析及处治建议

针对内蒙古额济纳地区水泥稳定碎石基层沥青路面出现拱起开裂的现象,调查分析了阿拉善额济纳地区几条公路(高速公路和一级公路)路面拱胀病害的特征,综合分析了沙漠戈壁地区水泥稳定碎石基层沥青路面拱胀病害成因,借鉴工程实践经验提出了处理水泥稳定碎石基层路面拱胀的防治措施。     

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。     

盐渍土路基盐-冻胀变形试验研究

在季节性冻土和盐渍土灾害地区,盐渍土的盐-冻胀(盐胀-冻胀)变形对道路路基造成很大的危害.南疆阿拉尔市城市道路建成后,盐渍土路基变形较为严重.为了确定盐渍土路基变形破坏的类型、原因及其发生机理,对变形破坏严重的道路进行路面变形量、路基不同深度地温,日平均气温及测区地下水位的季节变化进行现场监测试验,并对路基盐-冻胀变形进行了评价.结果表明:试验路段路基的变形属于盐-冻胀变形破坏,路基中的硫酸盐使水泥土稳定基层膨胀开裂和外部水分入渗路基产生冻胀是路基产生变形破坏的主要原因.     

新疆公路盐渍土路基盐胀力的数值模拟分析

针对新疆盐渍土地区公路盐胀造成路面大面积纵向开裂的病害现状,提出盐渍土路基盐胀力的数值模拟方法,采用FLAC数值模拟软件,以S310线的病害为依托,模拟盐胀力的大小及其在路基中的传力特性。通过分析路基断面不同高度的水平应力分布规律,提出把公路路面的水平位移与盐胀力的比值作为盐渍土路基的水平盐胀率的概念。     

路面半刚性基层拱胀现象研究及消除对策

随着我国高速公路施工不断地创新和发展,已经形成了基本的高速公路路面结构层形式,即沥青面层+水泥稳定碎石基层(水泥含量4%~5%)+水泥稳定碎石底基层(水泥含量3%~4%)。这种结构形式在全国高速公路路面设计中普遍采用。在一般气候宜人、湿润、温差不大的环境中,路面基层较为稳定,但在气候干燥、昼夜温差大、干旱少雨的西北地区,就会出现基层拱胀现象,甚至反射到路面面层。文章结合京新高速公路临白段(阿拉善盟境内)LBAMSG-3合同段的实际情况,谈谈半刚性基层拱胀的原因及消除对策,以期为在类似环境下施工半刚性基层时消除拱胀提供借鉴。     

盐渍土路基病害特征分析

为研究盐渍土路基的病害特征,首先对影响盐渍土工程性质的盐胀性、溶陷性和腐蚀性进行了分析,结合依托工程系统研究了盐渍土路基病害特征表现形式,并对盐渍土路基相关标准规范进行了系统分析。研究结果表明:盐胀性、溶陷性和腐蚀性是引起盐渍土路基病害的主要原因,盐渍土工程性质受季节性、温度、湿度影响较大;路面纵向裂缝在温度相对较低的冬季逐渐扩大,气温升高后裂缝的宽度减小,部分裂缝可以达到愈合的程度;路面波浪形起伏使得路面平整度变差,影响道路的使用性能。     

半刚性基层材料路用性能对比分析研究

文章通过对二灰稳定碎石基层、水泥稳定碎石基层、水泥粉煤灰稳定碎石基层路用性能进行对比分析研究,解决半刚性基层开裂和冲刷严重的问题,确保沥青路面使用品质和车辆的行驶质量,延缓大修期的时间和降低车辆运营成本,并延长路面的使用寿命。     

黄土地区重交通下路基材料抗冲刷性能研究

对水泥稳定碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰砂砾不同配比的抗冲刷性能进行了对比试验;提出了黄土地区重交通下的路基材料最佳配比,为设计适应黄土路基的高强度、低开裂、抗冲刷性能好的路基基层提供参考.     

重交通下半刚性基层材料抗冲刷性能的研究

对水泥粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石进行不同配比的抗冲刷性能对比试验。针对南方地区重交通下,提出路基材料最佳配比,为设计高强度、低开裂、抗冲刷性能好的路面基层提供参考。     

水泥稳定碎石基层施工方案合理性研究

沥青路面水泥稳定碎石基层施工质量是影响路面使用寿命的重要因素。运用 kenpave 软件,以7、14 d龄期材料性能为输入参数,对养生龄期不同时实际施工车辆荷载引起的水泥稳定碎石层层底拉应力进行了计算。同时,采用单一变量的方法系统分析了路面结构层厚度、材料抗压回弹模量、荷载及施工方案对层底最大拉应力的影响。然后通过水泥稳定碎石基层层底拉应力与材料的弯拉强度的对比,研究了不同水泥稳定碎石基层施工方案合理性。     

道路旧材料再生利用方案探讨

为节约资源,选择可靠、经济合理的路基路面材料及施工方案,文中结合许襄快速通道旧沥青路面大修工程,采用原路废料回填处理湿软路基、冷再生石灰土底基层及冷再生水泥稳定碎石基层等方案对原路进行改造设计,寻找合理、节能、环保路面结构设计方案。     

道路扩建工程路面纵向裂缝产生和发展主要模式分析

拓宽的道路在开放交通后一段时间内,常会出现沿路线方向的纵向裂缝。有限元方法模拟差异沉降对路面结构影响分析表明,路面纵向裂缝产生的主要模式是水泥稳定碎石层上部最先破坏,产生微裂缝。随后,路面结构在差异沉降、交通荷载、温度变化影响下,裂缝的发展模式变得更复杂,常是几种因素的耦合作用导致路面层开裂。差异沉降型裂缝发展模式是由路面层顶自上而下发展,最终与水泥稳定层中的裂缝贯通,产生张拉破坏;荷载型裂缝发展模式由已经开裂的半刚性水泥稳定层,逐渐向上发展,导致沥青路面层开裂的剪切破坏;温度型裂缝发展模式是由温度变化引起材料收缩变形,以张拉破坏为主,裂缝发展由水泥稳定层中的微裂缝向上发展,引起沥青路面层开裂。     

推荐低剂量水稳典型结构

根据低剂量水泥稳定碎石的力学性能和我国的交通特点,对低剂量水泥稳定碎石基层沥青路面结构设计方法进行了研究,推荐了低剂量水泥稳定碎石用于高速公路的路面结构。     

奎克高速公路路基盐渍土盐胀特征试验分析

通过对新疆奎屯至克拉玛依高速公路路基盐渍土在开放系统中进行反复冻融循环条件下的盐胀特征试验研究,在不同含水率条件下研究了奎克高速公路路基盐渍土的盐胀规律。试验结果表明:路基盐渍土在冻融循环过程中的盐胀过程可被分为3个阶段;路基盐渍土盐胀量随着含水率的增大而增大,在最佳含水率时为最大值;随着冻融循环次数的增加,盐胀量增长速度逐渐降低;粗颗粒盐渍土在多次冻融循环条件下的盐胀量累加性较为显著。     

级配碎石复合式基层沥青路面力学响应研究

级配碎石复合式基层沥青路面结构能够有效解决半刚性基层所存在的病害问题。为了了解落锤式弯沉仪(FWD)作用下沥青路面的动力响应特性,采用ABAQUS软件建立两种路面结构有限元模型,分析了复合式路面结构与半刚性基层路面的差异,并研究了不同路面结构参数条件下的各结构层特征及其影响相关性。结果表明:在相同路面结构条件下,通过数值模拟分析得到的路表弯沉数值与路面实测结果的趋势是一致的,具有很高的相关性;采用级配碎石基层替代部分水泥稳定碎石,在一定程度上削弱了路面结构的整体刚度和抗疲劳性能;对路面结构进行半正弦曲线加载,路表弯沉随时间的变化存在一定的滞后现象,结构层厚度和回弹模量对路表弯沉具有重要影响;结构参数对面层层底最大拉应变的影响程度大小为:水泥稳定碎石回弹模量沥青面层厚度水泥稳定碎石厚度沥青面层模量。     

沥青路面典型结构Top-Down裂缝尖端应力强度因子影响因素分析

借助ABAQUS有限元平台,分析水泥稳定碎石基层沥青路面与粒料基层沥青路面,TopDown裂缝尖端应力强度因子KII随路面结构参数、轴载及裂缝深度变化规律。结果表明,增加沥青层厚度与模量、基层厚度与模量、土基模量对沥青路面结构抑制Top-Down裂缝有益,而超载将对路面Top-Down裂缝产生严重不利影响;水泥稳定碎石基层沥青路面抗Top-Down裂缝能力大于粒料基层沥青路面。     

PVA-ECC稳定碎石混合料自愈合性能研究

将制备PVA-ECC的主要原材料(包括水泥、粉煤灰、石英砂及聚乙烯醇纤维)按一定比例掺入普通路面基层材料中,寻求一种新型的具有自愈合能力的路面基层材料—PVA-ECC稳定碎石混合料。对不同路面基层材料、不同龄期试件进行了抗压强度试验,通过不同环境条件下(包括置于户外、标准养护室、干湿循环)养护的开裂试件抗压强度与标准试件抗压强度的比值来评价自愈合性能。试验结果分析表明:PVA-ECC稳定碎石混合料抗压强度优于水泥稳定碎石混合料,抗压强度最高可提高42%;常规水泥稳定碎石混合料没有明显的自愈合性能,PVAECC稳定碎石混合料有良好的自愈合性能,自愈合后抗压强度提高57.3%;经干湿循环实现自愈合的开裂PVAECC稳定碎石混合料试件抗压强度最高,自愈合性能最好。     

粉煤灰在水泥稳定碎石基层中的应用

水泥稳定碎石基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响路面的质量和寿命。针对水泥稳定碎石基层材料常出现的收缩裂缝病害,文中提出了掺粉煤灰水泥稳定碎石基层。大量室内试验表明,掺粉煤灰水泥稳定碎石基层材料具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能较好。     

盐渍土的毛细管水上升高度研究

盐渍土在全国各地均有分布,但主要分布在新疆地区。盐渍土发生盐胀,能使路基失稳,路面损坏,直接影响着道路交通的正常使用和使用寿命,其危害极大。盐胀的发生主要是水的作用,也是毛细管水的上升所引起的。根据不同的含盐量,研究毛细管水上升高度的规律性,为治理盐胀、合理确定路基高度、隔断盐分上升的方案选择等具有重要的应用价值。     

级配碎石过渡层沥青路面结构设计方法研究

基于级配碎石过渡层沥青路面结构典型病害——车辙和疲劳开裂,确定控制级配碎石过渡层沥青路面4个设计指标:沥青层底弯拉应变、级配碎石层顶面竖向剪切应力、半刚性基层层底弯拉应力与路基顶面竖向压应变,给出推荐容许值和路面结构设计流程图;在不同土基强度和交通量分级下,给出级配碎石过渡层沥青路面的合理结构。