甘肃省公路技术状况评定系统的研究与应用

为了科学化、信息化地对甘肃省公路进行养护管理,在分析现有公路技术状况评定系统不足的基础上,详细地介绍该系统开发目的、原理与方法,具体描述了技术路线图,结合总体设计与框架介绍系统各个功能模块的作用。结合相关技术标准开发了基于Browser/Server架构的甘肃省公路技术状况评定系统。并利用该系统完成了2017年甘肃省路况评定工作,对公路养护决策提供了必要的基础数据,在养护的精细化和养护资金的使用效益方面做出了贡献。     

基于正交试验的多聚磷酸复配SBS改性沥青性能分析

以基质沥青、改性剂、抽出油、稳定剂、多聚磷酸(PPA)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为原材料,在正交试验设计的基础上,采用高速剪切机制备了PPA复配SBS改性沥青。通过基本沥青技术指标试验,探讨了PPA、DBP对其基本性能的影响,并分析了PPA复配SBS改性沥青的最优配方。结果表明:(1)多聚磷酸对多聚磷酸复配SBS改性沥青影响最大,SBS对其影响次之,抽出油和邻苯二甲酸二丁酯均为次要因素。(2)DBP是影响老化后低温延度最显著的因素,而SBS对老化后的低温延度影响较小,DBP可以改善复配SBS改性沥青的抗老化性能。(3)选择3.5%的SBS,1%的PPA,1%的DBP,2%的抽出油最优PPA复配SBS改性沥青组合。     

甘肃省河西走廊地区高速公路沥青路面养护对策

为提高甘肃省河西走廊地区高速公路路面使用性能,改变以往由经验进行养护对策选择带来的资金浪费问题,该文提出了基于决策树的甘肃省河西走廊地区高速公路沥青路面养护对策选择方法,并运用连霍高速公路张掖段路况数据对模型进行了验证。结果表明:建立的甘肃省河西走廊地区高速公路养护与维修对策选择决策树模型有较好的适用性,大大简化了养护维修对策选择的过程,养护措施和所养护路段的路况比较吻合。     

基于回归分析法的甘肃省河西地区高速公路沥青路面使用性能预测

路面使用性能预测是科学养护决策的基础。为科学掌握甘肃省河西地区高速公路路面使用性能衰变规律,合理预测大修年限,本文提出了基于回归分析法的沥青路面使用性能预测方法,并运用连霍高速张掖段路况数据分析了使用性能预测的过程。结果表明:建立甘肃省高速公路沥青路面使用性能预测回归模型的方法简单实用,预测误差较小,为之后能准确掌握甘肃省沥青路面使用性能变化趋势并得到合理的养护决策提供可靠依据。     

基于主成分分析法的沥青路面裂缝灌缝胶性能评价

针对现有规范中缺少对沥青路面灌缝胶性能评价的方法,难以通过实测数据直接进行不同灌缝胶优选的问题。参考ASTM D5329灌缝胶试验方法,选择锥入度、软化点、流动值和弹性恢复4个方法测试了国内常用的8种沥青路面灌缝胶,利用主成分分析法对8种灌缝胶性能进行了优选。结果表明:流动值、锥入度、弹性恢复和软化点4个指标对灌缝胶综合性能评价的重要性依次降低。总体来看,严寒型灌缝胶性能最好,其次是低温型灌缝胶,常温型灌缝胶性能最差,主成分分析法综合评价结果与灌缝胶实际性能具有较好的相符性。     

微波胶粉改性沥青热稳定性研究

为了研究胶粉经微波活化后对其改性沥青热稳定性的影响,以不同微波活化时间处理的胶粉制备的改性沥青为研究对象,利用差热分析(DSC)、热重试验(TG、DTG)对微波胶粉改性沥青的高温分解过程进行表征,并分析了沥青的热性质和其宏观性能之间的关系。结果表明:胶粉经过微波活化后,其改性沥青的吸热峰均发生下降,当微波活化时间为90s时,沥青的吸热峰能量最低,沥青的热稳定性最好;经过微波处理后的胶粉,其改性沥青残留质量相比未活化胶粉改性沥青要高,其热稳定性增加;沥青DSC曲线的吸热峰能量与沥青的高温指标车辙因子间具有较好的相关性,胶粉的微波活化使沥青热稳定性和高温抗车辙能力均得到明显改善。     

基于K-均值聚类的沥青路面使用性能评价

传统的基于1km路段长度进行路面使用性能评价的方法存在很多不足。本文提出了基于K-均值聚类的路面使用性能评价方法,并运用京藏高速部分路段检测数据对所提出的评价方法进行了实例验证,结果表明:运用聚类分析划分成的几个类别路段分项指标等级出现了不同的组合,反映了完全不同的路况,划分结果科学合理,一方面简化了路面使用性能评价的过程,另一方面更加有利于路面养护施工,节约养护成本和时间。     

新型填缝材料感温性能评价研究

为探究新型填缝材料感温性能的评价方法,通过宏观试验(针入度、粘度等试验)以及流淌试验来表征灌缝材料感温性能,并与美国产品进行性能比较。结果表明:灌缝材料软化点与美国产品基本一样,当量软化点比美国产品低15℃,布氏粘度和抗流动变形能力远远小于美国产品,60℃、70℃和80℃高温流动变形小于美国产品。     

基于主成分分析法的网级路面养护管理

网级路面养护管理主要依赖于道路结构生命周期内在不同时间对路面使用性能的评价。为了处理复杂和冗余的信息,该文将主成分分析(PCA)法应用于路况评价模型,评估柔性路面高维度空间病害的相关特征,并以此进行网级路面养护管理。结果表明:通过主成分分析法降维,路段部分信息的损失不影响整个路网路面等级评定,并且信息冗余度可以达到最小化。