中修养护维修对策对沥青路面性能变化规律的影响研究

在荷载和自然环境的作用下,路面性能以一定的统计学规律衰变,衰变到一定程度时,需采取一定的养护措施改善和恢复路用性能。由于养护时机和措施具有较大的可变性,养护维修后路面性能变化呈现多样性。为预估养护维修对沥青路面性能的影响,预测养护维修措施后路面性能的发展变化规律,文中依据路面性能统计学原理,采用随机正态分布+-函数模拟各路段的发展变化及养护对策对路面性能的影响,在中修养护与性能变化之间建立一定的联系,为路面养护决策提供依据。     

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。     

足尺路面试验环道路面温度曲线特征及拟合研究

为了对路面温度变化规律及特征进行分析,分析了足尺路面试验环道RIOHTRACK路面结构温度季节性变化和日变化的一般规律。路面结构内部温度随着季节变化呈现交替性变化,且不同深度处温度在全年有两个交叉时段,在这两个交叉时段,路面结构内部不同深度处温度差达到最小;路面结构内部温度是由大气温度和大地温度共同作用影响的,而日温差为0℃的最小深度位置即为这两个温度场相互作用的平衡点。该平衡点上部结构温度,主要受大气温度变化的影响,其日温度随着大气温度变化呈现周期性波动,波动曲线呈现非对称波的特点。基于日温度变化曲线非对称波的特点以及路面温度随深度变化的规律,研究了路面温度日变化曲线和路面温度随深度变化曲线的拟合方法,分别从时间和深度两个维度建立了路面温度的时间函数模型和随深度变化函数模型。通过模型对实测数据的拟合结果表明:所建立的时间函数模型对路面结构日温度变化曲线具有很高的拟合精度,能较好地契合温度曲线非对称波的特点;所建立的路面结构温度随深度变化函数模型对路面结构温度随深度的变化曲线具有很高的拟合精度,能较好地反映路面结构温度随深度变化的规律。     

在建高速公路水稳基层裂缝形成原因分析

为分析在建高速公路路面基层出现的纵、横裂缝原因,本文依托在建蚌淮高速公路路面工程项目,调查在建路面出现的各种基层裂缝状况,从实践和理论上分析这些裂缝产生的原因。分析结果表明,不良的路基和没有严格的施工控制是在建路面基层出现裂缝的重要原因,环境温度的变化加剧了这种病害的发展。文章最后指出处理裂缝的方法及在建路面基层裂缝的预防措施。     

柔性路面力学敏感性正交分析设计

采用正交分析法分析了不同柔性路面设计指标随路面结构层厚度变化的力学敏感性,并得到了在等经济性变化及等厚度变化两种不同条件下路面结构各层厚度变化对设计指标的影响程度;并以此为基础,给出了仅考虑经济性或仅考虑厚度条件下的路面结构对比实例。     

冲击压实破碎旧水泥混凝土路面施工技术试验研究

对316国道福州段冲击压实处理旧水泥混凝土路面板施工试验段进行了现场监测,监测内容包括路面沉降观测、裂缝发展观测、弯沉观测、回弹模量检测,取芯检测,落锤弯沉仪(FW D)路面评价等,结合监测数据,探讨了冲击压实施工时路基路面性状变化规律,探讨了路面性状变化与施工工艺之间的关系,以及路面破碎程度对路面加铺设计的影响等,并依据研究结论提出了推荐施工控制指标和评价方法,为冲击压实处理旧水泥混凝土路面技术的应用提供了技术参考。     

沥青路面集中排水影响分析与响应识别

如何通过路侧排水口将路面径流快速排出是路面集中排水设计需要解决的关键问题。为了分析路面宽度和坡度变化对集中排水的影响,准确识别集中排水条件下排水口泄流能力与影响范围,基于水动力学理论得到路面二维浅水方程,考虑降雨、地形、流体阻力等因素对路面径流变化的影响作用,建立路面径流运动变化分析模型,并采用实际观测数据对模型参数进行验证。结合实际工程建立路面数字高程模型,在设计降雨条件下,分析路幅宽度增加和坡度变化对路面径流深度分布和路面集中排水能力的影响作用,对比不同坡度组合下的路面排水量,并识别路侧排水口影响范围。研究结果表明：路面排水量、路面径流流速、路面径流汇流时间是路面集中排水研究需要考虑的重要方面;采用路缘石开口进行集中排水时,路侧缘石对路面径流的汇流过程具有明显的拦阻作用,路肩范围内出现壅水现象;较低的路缘石高度可以减少路侧壅水对外侧行车道的不利影响,进而提高路面行车安全;对于模拟条件下（横坡2%）的固定排水口布置形式,存在相应的排水最优路面纵坡值范围（1%~1.2%）;路面径流的汇流方向与路面合成坡度方向不一致,当路面宽度增加时,路面汇流路径增长显著,路宽24.5 m时,路面径流没有就近从排水口流出,汇流路径沿道路纵向超过70 m。     

基于路面性能衰变规律的路面养护需求分析

通过对路面中长期性能的统计分析,路面性能衰变遵循一定的统计学规律;通过对路面性能中长期均值和方差的回归分析,列出其变化曲线,估算路面性能宏观(整体技术状况)与微观(各公里路段)的联系,预测寿命周期内路面性能变化规律,按照路面养护技术规范的规定建立性能变化与养护需求之间的联系,为路面养护需求分析提供依据。     

柔性基层沥青路面温度场测量与分析

通过在沥青基层路面结构中埋设传感器,对沥青基层路面结构温度场的变化情况进行了连续的观测,描述了昼夜温差及温度随深度的变化情况,并分析了这些变化对沥青混合料力学性质的影响。阐述了有必要在路面结构分析和设计中考虑昼夜温差及温度随深度的变化情况。     

高速公路沥青路面车辙与路面使用性能影响分析

通过对王楼至兰考高速公路长期的观测与调查,研究了车辙病害的发展情况、外部环境因素及其对路面使用性能的影响。研究结果表明：河南地区高速公路沥青路面车辙病害与气温、交通荷载、降雨量等外部环境关系显著,高温以及重载车辆的反复荷载作用是造成车辙的主要原因;河南地区高速公路典型病害的发展可直接反应在路面平整度的变化中,车辙与平整度存在线性相关关系,可通过修复车辙来保证路面良好的平整度。     

离析区域对饱和沥青路面孔隙水压力的影响

离析是路面施工完成后出现的病害,工程上大多都会使用路面出现的离析种类及数量评价路面质量,忽略了不同种类离析区相邻情况下饱和路面发生水损害的不同。利用有限元软件abaqus对饱和路面在动荷载加载下孔隙水压力的变化进行研究,并在同一面层引入不同的空隙率及渗透系数,使模型更贴近路面实际情况。结果表明,相较于完全的重度和中度粗离析、重度粗离析和非离析交界处等情况,中度粗离析与非离析交界处在动力荷载作用下的孔隙水压力的变化幅值最大。孔隙水压力到达最大值最快的是完全重度粗离析的饱和路面,最慢的是中度粗离析和非离析交界处的饱和路面。以潮惠高速公路沥青路面K67至K83标段检测空隙率为例,分析不同离析区相邻情况下,离析病害可能的发展情况。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺结构力学分析

为防止和延缓旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层反射裂缝的产生和发展,采用有限元法,对直接加铺与施加防反射裂缝措施后再进行加铺的路面结构进行了力学分析和比较,以总结交通荷载、温度变化、材料参数以及采取防反射裂缝措施后对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的影响规律.     

沥青路面温度场影响因素分析

为分析温度场对沥青路面的影响,依托新郑高速的气温数据,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了夏季沥青路面温度场模型,研究了路面结构深度与太阳辐射时间对路面温度场的影响,通过变化材料热物理参数研究路面温度场随材料热物理参数变化的规律。结果表明:路面结构对环境温度的变化有消减作用;路面结构内部温度响应受环境温度影响,同时具有衰减性与滞后性;路面温度随导热系数、比热容的增大而降低,却随导温系数的增大而升高;材料热物理参数中导温系数对路面温度场的影响最大,比热容的影响最小,导热系数介于中间。     

镇江地区沥青路面温度特征值分析

沥青混合料是一种对温度非常敏感的材料,研究其温度特征值对建立温度预估模型和路面设计都有重要意义。文中通过记录镇江地区沥青路面面层2007-12～2008-11全年路面温度变化数据,讨论了日路面温度随深度变化的规律,分析了正矩、负矩和热通量等特征值,得到正负矩的变化规律相同,春季路面温度变化幅度最大并且热传递速率最高,以及热通量变化规律等结论。     

湿热地区耐久性沥青路面实测温度场研究

介绍了新型耐久性长寿命路面结构设计方案,通过布设温度传感器对路面结构层内实测温度数据进行采集及分析,表明:路面结构层底温度随时间、深度均有较大变化,路面各结构层底温度随时刻变化存在不同幅度的波动性及热传递滞后性,面层温度在上升阶段和下降阶段均与气温存在较好的线性相关关系,相关系数达0.975~0.995。     

公路路面自动检测系统发展综述

路面检测数据是路面使用性能评价和路面养护管理决策的基础。公路路面自动检测技术水平的提高,将极大地提高路面自动检测系统的检测精度和工作效率。该文介绍了国内外公路路面自动检测技术发展的现状,指出了存在的问题,并探讨了公路路面自动检测技术未来可能的发展方向。     

路面附着系数对汽车跟驰安全距离的影响研究

考虑路面附着系数对汽车跟驰安全距离的影响并建模,通过MATLAB仿真平台进行仿真,发现在路面附着系数较大(0.5~1.0)的情况下,前后两车跟驰的安全距离随速度的变化缓慢增长,且不同路面情况下的安全距离相差不大;在路面附着系数较小(0~0.5)的情况下,特别是在冰雪路面上,车辆跟驰的安全距离随速度的增长变化最大。     

极端低温对道路沥青路面的影响研究

运用ANSYS有限元软件,模拟研究极端低温和标准轴载作用对长春Ⅰ型和Ⅱ型两种常见路面结构的影响,分析路面各层结构的位移w和应力σ等力学特性变化及不同极端低温温度下路表应变变化。结果表明:同等状况下Ⅱ型路面结构抵抗变形的能力更强,各应力大小基本相同;得出极端温度下路面低温开裂的位置,可为充分理解路面结构特性并进一步进行道路的设计提供一定的参考和依据。     

季冻区沥青路面横向裂缝宽度变化规律研究

通过实地调研张承高速崇礼段新修SMA沥青路面裂缝发展变化情况,发现新建SMA路面横向裂缝主要由反射裂缝、温度裂缝组成。季节性冻土地区沥青路面进入冬季经历低温后出现裂缝并发展变化,气温回升时裂缝逐渐稳定。通过分析气温回升裂缝稳定后裂缝宽度分布概率,选取路面典型横向裂缝分析裂缝宽度变化规律,发现温度裂缝宽度随着气温的降低而增大,并且在气温升高后,裂缝宽度又逐渐减小至稳定,反射裂缝宽度随温度变化不明显。可根据裂缝宽度变化情况来选择最佳灌缝时机。     

昼夜温度及交通量变化对沥青路面响应及性能的影响

现场沥青路面结构承受的交通量及温度都有随昼夜变化的特性,如果交通量较为集中的时段往往也是地表温度较高的时段,则会对路面结构造成较大的破坏。文章利用试验得到的沥青混合料的动态模量主曲线和时间温度转换因子,结合实测的路面结构温度场对这一问题进行了定量分析。分别分析了沥青混合料的动态模量、路面结构的关键力学响应以及荷载对路面结构的破坏率的昼夜变化特性,并比较了冬天和夏天变化特性的不同;结合不同时间的荷载作用破坏率及实测的交通量小时分布系数进行分析,表明按交通量实际分布情况得到的路面结构使用寿命可以比按传统假设的均匀分布情况小10％以上。在路面结构分析和设计中有必要考虑温度及交通量的昼夜变化特性。