提高水泥混凝土路面使用性能有关技术问题的研究

提高水泥混凝土路面使用性能有关技术问题的研究

朱劼[1]2008年在《“白加黑”旧路改建的关键技术研究》文中指出近年来,随着国民经济的迅速发展,公路上交通量和汽车载重量剧增,对路面结构的损坏日渐加重。越来越多的旧水泥混凝土路面面临着修复工作。“白加黑”能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能,延长其使用寿命,是一种非常有前景的水泥混凝土路面大修方法。本文在调查了解国内许多旧路改造实践工程的前提下,根据铜陵市白西路对旧水泥混凝土路面沥青罩面改造进行了系统的分析研究。主要的研究内容包括:(1)原有路面结构性能的评估在沥青混凝土加铺罩面之前对旧水泥混凝土路面的损坏情况和结构状况进行正确的评价是解决反射裂缝和保证加罩成功至关重要的一环,包括路面结构性能评定和路面使用性能评定。其中,路面结构性能评定是以相对弯沉差作为评价指标;路面使用性能评定是以路面破损率PCI、行驶质量指数RQI、路面抗滑BPN和SFC作为评价指标。(2)旧水泥混凝土路面沥青罩面改造中沥青罩面层的设计旧路改造的罩面设计方法不仅涉及旧路面的损坏、结构状况、交通状况、环境因素,而且还需要合适的力学分析模型、正确的材料参数、有效的防反射裂缝措施等,内容广泛、复杂多变,至今尚未有成熟的设计方法。本文介绍了目前相对成熟的几种罩面设计体系,并加以评析,提出今后尚需研究的问题.(3)反射裂缝的防治与控制影响反射裂缝的因素除荷载因素和温度因素之外,路面结构特性对反射裂缝也有一定的影响。目前反射裂缝的防治措施大致可分为:改善沥青混凝土罩面层性能、处治旧路面板和设置应变消减中间层。具体包括增加罩面层厚度、应用改性沥青以及加筋材料:封填稳定裂缝,破碎、稳定旧路面板:SAMI、土工织物类、土工网格、粘结间断层等。(4)本文应用叁维有限元对旧水泥板上加罩沥青混凝土面层复合结构进行了应力分析。

彭海林[2]2008年在《基于水泥混凝土路面使用性能指标的预防性养护时机研究》文中认为预防性养护是一种主动型养护方式,与传统的养护方式相比,能更好地满足我国当前养护管理工作的需要。因此,预防性养护理念在国内受到了广泛的重视。国内在预防性养护尤其是沥青路面预防性养护方面,开展了一系列的相关研究,取得了不少成果。然而水泥混凝土路面预防性养护特别是其预防性养护时机方面的研究,则相对较少。本文在参考国内外预防性养护相关研究的基础上,对水泥混凝土路面的预防性养护时机问题进行了研究。首先,本文对水泥混凝土路面预防性养护处理措施、预防性养护的效益以及预防性养护与路面管理系统的整合等进行了较为系统的阐述;其次,对水泥混凝土路面使用性能预测的方法与模型进行了分析,以路面状况指数为预测指标,建立了水泥混凝土路面PCI预测模型,并结合工程实例对模型进行了说明;然后,基于水泥混凝土路面粗糙度的增加导致动轴载增大,而动轴载的增大导致路面破损加速这一基本假设,以行驶质量指数(RQI)和破损指数(DI)分别作为表征平整度和路面破损的指标,以路面剩余寿命为零时的路面破损值作为模型中路面破损的最大值,建立了反映动荷载导致的路面破损随RQI变化的路面性能通用模型;最后,利用建立的模型,得到了当动荷载导致的路面破损加速度达到最大时的RQI值与对应的路面破损的表达式,从而确定以改善水泥混凝土路面行驶质量为目标的预防性养护处理措施的最佳时机。

魏志刚[3]2007年在《水泥混凝土路面性能评价及养护维修技术研究》文中提出水泥混凝土路面是高等级公路路面结构的主要型式之一,但往往由于各种主客观原因,产生板底脱空、唧泥、裂缝和断板等病害。为了确保水泥混凝土路面的服务能力和使用品质,必须对其使用性能进行评价以制定养护维修方案,并实施修补和修复,从而恢复路面的使用性能和结构性能。为此,本文在参阅国内外大量相关的参考文献的基础上,结合河南省许昌地区水泥混凝土路面典型路段的调查和分析,开展了水泥混凝土路面性能评价与养护维修技术的研究。首先,根据规范的检测评价要求,选取许昌地区4段典型的水泥混凝土路面结构,采用资料调查、人工普查、叁米直尺、摆式摩擦仪、落锤弯沉仪(FWD)与钻芯取样等方式,对现有水泥混凝土路面结构的破损状况、行驶质量、抗滑能力和结构强度等进行了调查检测,并评价了各路段的使用性能。同时,采用FWD对各路段的面层和基层的强度和刚度、接缝传荷能力及板底脱空进行了评价,提出了面板和基层顶面反算模量的评价指标,进行了接缝传荷能力的弯沉比法和模量比法的分析对比,并采用文克勒地基板模型的有限元法建立了板底脱空评定方法——比较分析法。其次,依据水泥混凝土路面使用性能的评价结果,根据公路等级、交通等级、旧路路面结构形式和大中修要求,结合加铺层设计方法,考虑就地取材的原则,按技术可靠、经济合理,并通过理论分析和方案比较,提出了适合许昌地区环境和交通条件的水泥混凝土路面养护维修典型结构方案及应用指南,并针对不同的路面宽度,分别提出了养护维修施工期不同的临时交通管制方案。然后,总结分析了水泥混凝土路面各种养护维修技术措施的注意事项、施工方法和关键技术,重点分析了板下封堵、全深补块、沥青混凝土罩面及加铺层的施工工艺和关键技术。因此,本文研究所得到的水泥混凝土路面的使用性能评价结果、FWD的性能评价方法、养护维修典型结构方案及养护维修技术措施等为水泥混凝土路面的养护维修及质量保证提供了合理的依据和参数,并为FWD应用于水泥混凝土路面使用性能的快速检测和评价提供了可靠的依据,其研究成果不仅可有力地提高许昌地区水泥混凝土路面养护管理的水平,而且为其他地区的水泥混凝土路面的养护维修管理提供借鉴。

李纯[4]2008年在《四川省农村公路典型路面结构的研究》文中研究表明目前四川省农村公路技术等级低、施工技术落后、很多农村公路还未曾使用油路(或水泥路),仍没有适合农村公路具体环境条件和交通条件的典型路面结构、路面材料以及施工质量控制指标。本论文针对四川省现有农村公路修筑的实际情况,以四川省交通厅科研项目“四川省农村公路典型路面的结构研究”的课题为依托,对四川省农村公路路面的典型结构进行了系统的研究。首先,将四川省分为川东丘陵、川中平原、川西山区等叁个大的自然区划,通过对叁大自然区划农村公路的路况、结构形式、路基条件等方面的大量调查,分析总结出四川省农村公路的路面结构形式、路面病害、路面材料、路基状况以及交通组成情况等,为建立典型结构提供依据。然后对四川省农村公路交通量特性、交通组成作深入的分析和研究,确定四川省农村公路的交通设计参数,划分出四川省农村公路的交通等级。再根据四川省的土壤地质、气候条件、地下水、路基设计高度和路基土的性质,确定路基的干湿类型以及强度,并在理论分析的基础上对四川省的路基强度进行等级划分。最后,在得到了典型结构的各项设计参数的基础上,借鉴当地农村公路的修筑经验,通过理论分析和试验路验证,建立四川省农村公路水泥混凝土路面和沥青路面的典型结构。本论文的研究成果实用、针对性强。不仅对于四川省加快公路基础设施建设和实际工程实践的具有指导意义,而且也可以作为西部地区乃至全国农村公路路面结构的借鉴和参考,对于充分利用地方筑路资源、节省工程造价和养护费用,提高路面设计质量和路面使用品质、延长路面使用寿命具有重要的现实意义和使用价值。

肖金军[5]2007年在《旧水泥混凝土路面沥青加铺技术研究》文中认为我国水泥混凝土路面始建于20世纪60年代中期,目前早期修建的水泥混凝土路面大部分已经接近或超过了其设计年限,大多出现不同程度的损坏,对旧水泥混凝土路面进行维修或改建已是必然。而沥青加铺层改造旧水泥混凝土路面具有工期短、对交通影响小、投资少、行车舒适等优点,已成为国内外的一种可靠有效的修复措施。沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认(使用较多)的一种抗变形能力强,耐久性好的沥青面层混合料。本文以广东省东莞市S358塘厦段旧水泥混凝土路面改造工程为研究对象,详细地介绍了水泥混凝土路面损坏状况调查和评价方法,为旧板的处治提供依据;对SMA配合比设计及相关材料选择试验进行了研究,同时结合具体施工过程进行了适合旧路改造的施工工艺方法和施工质量控制方法的研究;分析了旧水泥混凝土路面上加铺沥青层产生反射裂缝的机理、防治措施以及土工布在防治与控制反射裂缝中的作用机理,对其施工工艺进行了详细的介绍。本文指出水泥混凝土路面的全面调查和正确的处理是加铺工程的重要一步,提出了以路面土基模量和相对弯沉差指标评价旧路面的结构性能指标;土工布在防止反射裂缝,抑制车辙的形成方面具有很好的效果;从SMA使用效果来看,上面层采用4cm厚SMA-16很好地发挥了SMA的水稳定性和耐疲劳性能;SMA材料性能的特殊性决定了它的生产和施工的特殊性,在实际操作过程中应该严格控制各个环节。加铺工程成功的关键在于精心设计、精心施工。本研究表明,加铺改性沥青SMA层改造旧水泥混凝土路面不仅技术上可行,而且能提高路面的行驶质量,改善交通条件,延长道路的使用寿命,节约资金,缩短旧路改建的工期,对广东这种高温、多雨且特重交通地区尤其适用,具有较好的经济效益和社会效益。该项技术的推广,对旧路改建具有广阔的应用前景。

仇为波[6]2007年在《旧水泥混凝土路面加铺沥青面层防裂机理分析》文中提出水泥混凝土路面的结构性破坏或功能性缺陷,严重影响了公路使用质量。使得养护工作越来越重,养护费用逐年增加,大量水泥混凝土路面都面临着翻修改建的任务。研究水泥混凝土路面加铺沥青面层具有重要的工程实用价值。本文采用理论分析方法对这一课题进行了较为系统的研究。本文主要进行了以下六个方面的研究工作:(1)利用模糊数学原理,对水泥混凝土路面破损状况进行评定,根据评定后的等级,对水泥混凝土路面采取不同的修复措施。(2)对水泥混凝土路面的破损进行分类,并对相应的各类破损的原因进行系统的分析,对各类不同的破损,按照规范和实际要求,采取不同的修复方法。(3)利用断裂力学原理,对水泥混凝土路面的裂缝机理进行了分析,并利用有限元软件分析了荷载、温度、加铺层模量等各个因素对裂缝的影响。(4)阐述了水泥混凝土路面加铺沥青面层中的防裂措施,并对其防裂机理进行了分析。利用了有限元分析软件,在理论上证实了防裂层在防止反射裂缝方面的重要性。(5)在研究分析国内外现有的沥青加铺层设计方法的基础上,深入研究了旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土的加铺层典型结构以及破裂稳固板上加铺沥青面层的典型结构。(6)在水泥混凝土路面大面积破坏后,利用碎石化技术对水泥混凝土路面进行破碎,本文根据实际工程经验,对现有的几种碎石化技术进行详细阐述,对实际工程施工,有一定的参考作用。

苏加强[7]2008年在《粉煤灰在高等级公路水泥砼路面中的应用研究》文中提出本着提高水泥混凝土的路用品质,增强和改善水泥混凝土路面的力学指标和使用性能,实现粉煤灰综合利用的目的,本研究对粉煤灰在高等级公路水泥混凝土路面中的应用进行了研究。通过大量的室内试验,开展粉煤灰混凝土路用性能的试验研究,重点对粉煤灰特性和改善路面混凝土机理、路面用粉煤灰混凝土的工作性能、强度特性、耐磨性能、干缩性能等指标进行试验、对比和分析,得出了掺加粉煤灰能全面提高水泥混凝土路用性能、改善水泥混凝土路面使用品质的结论。同时,结合依托工程云南曲胜高速公路粉煤灰水泥混凝土路面工程的实施,通过试验论证、技术比选和施工总结,对路面粉煤灰混凝土的材料要求与配合比设计、粉煤灰混凝土路面施工技术要求与质量保证措施进行了研究,形成了具有云南材料特点和能满足大规模机械化施工要求的路面成套施工技术。本研究通过造价分析、工程核算和效益评估,对粉煤灰混凝土路面的经济和社会效益进行了综合分析,使用粉煤灰在降低路面工程成本、提高工程运营效益和促进可持续发展方面有明显效果,经济效益可观,社会效益明显。本研究认为粉煤灰水泥混凝土路面具有良好的应用前景,并提出了在公路建设中应该大力推广的建议。

王宁宁[8]2008年在《农村公路区域路网养护管理决策研究》文中提出近年来,我国农村公路建设取得突飞猛进发展的同时,极大的促进了农村经济的发展。公路的质量决定了其所能发挥作用的大小,随着使用年限及交通量的不断增加,自然因素的损害等原因,许多农村公路已经出现车辙、龟裂、坑槽等病害,其性能、服务能力正逐渐降低。目前,我国公路管理部门对农村公路的管理缺少系统的检测、评价和科学的养护管理,公路养护管理主要依靠工程师对公路状况的定性了解和经验来进行。在决策过程中,常常由于经验限制及缺乏对公路破损状态和程度的定量掌握,使公路养护方案不尽合理,由此造成了养护资金浪费、公路质量下降等一系列不良后果。为了改变传统落后的公路养护管理方式,本文系统的研究了农村公路路网养护管理决策方法,以适应现代化、大规模和高质量的公路养护管理要求。公路养护管理是公路管理的一个子系统,其决策的关键是有效利用养护资金,使公路处于最佳服务水平或产生最大的经济效益。本文针对我国农村公路养护管理现状,以地区级范围内的农村公路路网养护管理决策问题为研究对象,通过对公路技术状况的检测,对使用性能进行评价和预测,在此基础上构建了农村公路路网养护管理决策研究的框架,对养护资金进行优化分配。本文在分析农村公路养护管理现状和农村公路技术状况的基础上,主要研究了农村公路路面使用性能评价、使用性能预测和养护管理决策等方面的问题。在路面使用性能评价方面,本文采用了基于属性评价和综合权重计算的模糊综合评价法;在路面使用性能预测过程中,采用将灰色系统预测模型与马尔科夫概率预测模型相结合的方法,并通过两者的结合得出一种计算转移概率矩阵的简单方法。公路养护管理决策是本文研究的核心内容,其目标是在一定研究规划期内制定科学合理的养护维修计划和资金分配方案。在公路养护管理决策中本文首先根据路网养护管理决策的特点对养护管理进行养护需求分析及养护措施分析;其次确定路网养护中各路段的优先顺序;最后,重点研究了养护资金分配优化问题,建立起养护资金分配优化的0-1线形规划模型,并采用了遗传算法求解该模型,实现养护资金分配优化的目标。

王利利[9]2008年在《路面抗滑性能变化特性研究》文中认为现代道路的发展对路面提出了越来越高的要求,不仅仅满足于通行这一基本要求,更要求路面具有安全、经济、舒适的功能和使用品质,而其中最重要的就是路面的安全性能。良好的抗滑性能为高速行驶的车辆在所有的时间里提供路面与车轮之间的良好的附着性;提供轮胎与路面之间在安全距离内刹车所需要的摩阻力,减少交通事故隐患。我国高速公路的发展历程时间不长,对于不同路面抗滑性能的变化规律缺乏足够的认识,尽管很多高速公路在竣工验收时其抗滑性能均满足设计要求,但通车后抗滑性能随车辆的磨损衰减很快,所以很有必要研究在各种因素影响下路面抗滑性能变化特性。道路路面结构是一个复杂的系统,影响路面抗滑性能的因素很多且绝大部分因素都具有不确定性,另一方面外部条件参数的作用也是不可控的,因此可以说不确定性是路面结构的本质属性。通过对广泛的案例研究和理论分析,在考虑了路面的不确定性因素后,选择了不同种类的水泥混凝土和沥青混凝土实验路,并测试了摩擦系数和构造深度两个指标。基于以上的测试数据,分析路面摩擦系数在外界宏观因素包括速度、路龄等影响下的变化规律,重点研究了断面深度与摩擦系数两个指标间的相关关系,并利用灰色理论建立水泥混凝土路面抗滑性能衰减灰色预估模型。本文的研究对于路面的施工及路面养护的研究具有借鉴意义。

王火明[10]2008年在《刚柔性路面界面层强度特性研究》文中研究说明刚柔性路面指的是在水泥混凝土板上加铺沥青混合料面层而形成的复合式路面。本文在总结国内外有关刚柔性路面研究成果的基础上,针对刚柔性路面的界面层材料及力学特性开展了研究。在对界面层的材料及受力特性进行剖析的基础上运用有限元软件分析计算了界面层的剪应力。对各种可能影响界面层剪应力大小的因素进行了分析计算,得到影响界面层剪应力较大的因素是沥青加铺层厚度、车辆行驶状态及车辆轴载。通过室内试验,对比研究了七种不同防水粘结层材料的力学特性,重点考查了水泥混凝土板界面处理方式以及防水粘结层材料对界面层强度的影响。得到了最佳的水泥混凝土板界面处理方式、各种界面的最佳沥青用量、精铣刨界面最佳的铣刨深度、各种形式抗剪强度试验结果间的相关性、抗剪强度与粘结强度之间的相关性等诸多有用结论。在理论分析与试验研究的基础上,结合实际情况提出了刚柔性路面界面层抗剪强度标准。本文最后针对水泥混凝土路面加铺沥青层及水泥混凝土桥沥青混合料铺装的结构设计理论与方法进行了探讨,提出了几种典型的桥面铺装结构形式。同时,针对热涂SBS改性沥青和AWP-2000F纤维增强型防水涂料两种材料的界面层施工工艺进行了介绍。

参考文献:

[1]. “白加黑”旧路改建的关键技术研究[D]. 朱劼. 合肥工业大学. 2008

[2]. 基于水泥混凝土路面使用性能指标的预防性养护时机研究[D]. 彭海林. 湖南大学. 2008

[3]. 水泥混凝土路面性能评价及养护维修技术研究[D]. 魏志刚. 长沙理工大学. 2007

[4]. 四川省农村公路典型路面结构的研究[D]. 李纯. 重庆交通大学. 2008

[5]. 旧水泥混凝土路面沥青加铺技术研究[D]. 肖金军. 长沙理工大学. 2007

[6]. 旧水泥混凝土路面加铺沥青面层防裂机理分析[D]. 仇为波. 重庆交通大学. 2007

[7]. 粉煤灰在高等级公路水泥砼路面中的应用研究[D]. 苏加强. 重庆交通大学. 2008

[8]. 农村公路区域路网养护管理决策研究[D]. 王宁宁. 重庆交通大学. 2008

[9]. 路面抗滑性能变化特性研究[D]. 王利利. 北京工业大学. 2008

[10]. 刚柔性路面界面层强度特性研究[D]. 王火明. 重庆交通大学. 2008

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