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      路基路面設計論文

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      路基路面設計論文

      路基路面設計論文范文第1篇

      論文摘要:水泥混凝土路面是當前高等級公路的一種主要結構形式,本文對具體設計中的幾個問題作一探討,供大家參考。

      1 前言

      水泥混凝土路面有很多的優點:路面強度高、承載能力大,耐磨耗能力強,能見度好,使用壽命長,養護費用少,行車的油耗也較瀝青路面少10%——15%,正因為有這些優點,所以水泥混凝土路面在許多省市廣泛使用,也取得了比較好的效果。

      80年代至90年代初期,我國的水泥混凝土路面建設呈現一個高峰期。但從道路使用運營狀況來看,大多數的水泥混凝土路面難以達到20一30年的設計使用年限,并且出現一些較嚴重的缺陷,如路面的早期斷裂、錯臺邊角破損、平整度及粗糙度差等給行車和養護帶來一定的困難,且不易處理,修復費用高難度大。究其原因,除了設計施工質量問題外、還有各種自然因素的影響。因此本文將從設計構造的角度,就如何提高水泥混凝土路面的使用性能,有效的控制路面的缺陷,結合自己的實踐體會與具體做法提出一些探討意見,供同仁參考討論。

      2 水泥混凝土路面設計中的理論依據問題

      2.1 路面設計指標可靠度的分折

      公路工程結構的設計安全等級為3個等級.路面工程的安全等級僅考慮高速公路。一級公路和二級公路的路面,相應的安全等級要求規定為一級、二級和三級。為三級和四級公路路面增加一個設計安全等級-- 四級。并規定了相應的設計基準期為20MPa;而設計安全等級為四級的路面結構的目標可靠指標和目標可靠度.系按前三級的數值級差遞降得到的。按施工技術、施工質量控制和管理要求達到和可能達到的具體水平.選用其他等級。降低選用的變異水平等級,須增加混凝土面層的設計厚度要求;而提高選用的變異水平等級.則可降低混凝土面層的設計厚度或混凝土的設計強度要求。可通過技術經濟分析和比較予以確定 但對于高速公路的路面,為保證優良的行駛質量,不宜降低變異水平等級 材料性能和結構尺寸參數的變異水平等級.按施工技術、施工質量控制和管理水平分為低、中、高三級 由滑模或軌道式施工機械施工.并進行認真,嚴格的施工質量控制和管理的工程.可選用低變異水平等級。由滑模或軌道式施工機械施工,但施工質量控制和管理水平較弱的工程,或者采用小型機具施工,而施工質量控制和管理認真、嚴格的工程可選用中低變異水平等級。采用小型機具施工,施工質量控制和管理水平較弱的工程。可選用高變異水平等級。

      設計時.可依據各設計參數變異系數值在各變異水平等級變化范圍內的情況選擇可靠度系數。目標可靠度是所設計路面結構應具有的可靠度水平。它的選取是一個工程經濟問題:目標可靠度定得較高,則所設計的路面結構較厚,初期修建費用較高。但使用期間的養護費用和車輛運行費用較低;目標可靠度定得較低,初期修建費用可降低,但養護費用和車輛運行費用需提高。通常采用“校準法”來確定目標可靠度。“校準法”是對按現行設計規范或設計方法設計的已有路面進行隱含可靠度的分析,參照隱含可靠度制定目標可靠度,則所設計的路面結構接納了以往的工程設計和使用經驗,包含了與原有設計方法相等的可接受性和經濟合理性。

      2.2 交通量計算取值的分析

      軸載換算公式是以等效疲勞斷裂損壞原則導出的。對于同一路面結構,軸載和標準軸載產生相同疲勞損耗時。才能等效換算。在交通調查分析雙向交通的分布情況時,應選取交通量方向分配系數,一般可取0.5;并依據設計公路的車道數.確定交通量車道分配系數(應剔除2軸4輪以下的客、貨車交通量),即為設計車道的年平均日貨車交通量ADTT,然后用軸載當量換算系數法或車輛當量軸載系數法求得),再根據設計基準期l和輪跡分布系數、交通量增長率求得累計f 用次數N,確定交通分級。

      2.3 水泥混凝土路面結構組合的設計分析

      對于路基用土.高液限粘土及含有機質細粒土.不能用做高速公路和一級公路的路床填料或二級和二級以下公路的上路床填料;高液限粉土及塑性指數大于16或膨脹率大于3%的低液限粘土,不能用做高速公路和一級公路的上路床填料。因條件限制而必須采用上述土做填料時,應摻加石灰或水泥等結合料進行改善。對于基層材料選擇時。特重交通適宜貧混凝土、碾壓混凝土或瀝青混凝土時,設計計算應按復合式路面分析。且強度以試驗為準 對水泥混凝土面層下基層的首要要求是抗沖刷能力不耐沖刷的基層表面。在滲入水和荷載的共同作用下會產生淤泥、板底脫空和錯臺等病害,導致行車的不舒適,并加速和加劇板的破裂。混凝土面層下采用貧混凝土基層,主要是為了增加基層的抗沖刷能力,并不要求它有很高的強度。高強度的貧混凝土并不能使面層厚度降低很多,反而會增加混凝土面層的溫度翹曲應力,并產生會影響到面層的收縮裂縫。另外.新規范取消了基層頂面綜合模量的規定值的要求。

      對于面層板來說,我國絕大部分混凝土路面的橫向縮縫均未設傳力桿。不設傳力桿的主要原因是施工不便。但接縫是混凝土路面的最薄弱處,唧泥和錯臺病害,除了基層不耐沖刷外.接縫傳荷能力差也是一個重要原因。同時,在出現唧泥后。無傳力桿的接縫由于板邊撓度大而容易迅速產生板塊斷裂。此外,接縫無傳力桿的舊混凝土面層在考慮設置瀝青加鋪層時.往往會因接縫傳荷能力差易產生反射裂縫而不得不加大加鋪層的厚度。為了改善混凝土路面的行駛質量,保證混凝土路面的使用壽命,便于在使用后期鋪設加鋪層,新規定了在承受特重和重交通的普通混凝土面層的橫向縮縫內必須設置傳力桿。另外,新規范僅強調了在鄰近橋梁或其他固定構造物處設置脹縫,取消了變坡點、小半徑曲線設脹縫的限制,使行車更順暢。

      3 路面接縫處理的設計

      水泥混凝土路面接縫多,易于損壞,尤其是脹縫位置面板破損較為普遍和嚴重。有的道路在通車l~3年后逐步破碎損壞。破損率高達50%~90% 以上。究其原因是多方面,影響因素也復雜,但筆者認為主要是脹縫的構造問題、施工工藝及管理問題。從脹縫設計構造的角度主要解決位置設置、構造型式、傳力桿設置和面板局部加強。脹縫設置應遵循新頒水泥混凝土路面設計規范第4.2.5條規定外,要盡可能少設或不設脹縫,特別是平縱線形標準較高的平原微丘地形設置長間距脹縫,或只在結構物銜接處。這一點已經在國外工程中得到證實。其次一般常用的脹縫型式為設傳力桿和不設傳力桿兩大類,不設傳力桿的脹縫其傳荷能力較差,在重車反復作用下,脹縫的兩側容易發生錯臺。而設傳力桿的脹縫,其傳荷性能較好,從實際的應用效果來看,設傳力桿的脹縫能較好的抑制脹縫病害,因此建議對于交通量大、重載車多的公路和城市道路采用傳力桿的脹縫為最佳;反之可采用不設傳力桿的枕梁式脹縫。但為了減少車輛反復沖擊作用.枕梁上最好設置一層緩沖橡膠墊。根據傳荷受力的需要設置傳力桿。傳力桿宜用

      直徑為32~35 較粗的光園鋼筋,同時脹縫兩側30~40mm 面板范圍內因傳力桿存在而受力復雜,應在脹縫兩側30~40cm水泥混凝土板內布置加強鋼筋。

      4 結束語

      綜上所述.在公路水泥混凝土路面設計中,還有許多問題.只有認真研究設計規范,并結合生產實際,才能設計出經濟合理的路面結構。

      參考文獻

      [1][1] JTG D40—2002公路水泥混凝土路面設計規范.

      路基路面設計論文范文第2篇

      1.1高溫穩定性

      常安高速公路工程項目所處地區為最高氣溫超過40℃的夏炎熱區。在這種苛刻的環境下,必須要求路面混合料擁有極高的抗變形性能。同時,因為在這一個高速公路段,交通量較大且重載車比例高,這些都加重了公路路面負荷。此外,有部分路段為長大縱坡路段,高溫條件下重載交通對長大縱坡段層間剪切滑動也產生不利影響。因此,在進行路面結構優化方案設計時,需要重點關注在高溫條件下路面的抗車轍性能與抗剪性能。

      1.2水穩定性

      工程項目沿線年降雨量約為1500mm左右,屬于年降雨量>1000mm的潮濕區。通過對湖南地區整體高速公路使用情況的分析,可看出部分路段的早期水損害問題仍然比較嚴重。因而,在進行路面結構優化設計時,必須充分考慮到混合料設計、原材料指標控制等對水穩定性方面問題。

      1.3低溫抗裂性

      常安高速公路工程項目所處地區的年極端最低氣溫低于-10.0℃,屬于冬冷區。因此,進行優化設計時,既要保證路面擁有足夠高溫穩定性,又要確保其具備一定的低溫抗裂性能。

      1.4抗疲勞性

      高速公路的交通量大,且重載車較多,極易造成瀝青路面結構層疲勞破壞現象的形成,因此,需在優化方案中采取相應的措施提高其抗疲勞性能。總之,在常安高速公路路面結構優化設計方案中,需要以解決重載交通下車轍病害問題和早期水損害的問題為主要方向。通過優化路面結構、合理設計混合料、嚴格控制施工質量,并對特殊路段特殊處理,達到減少早期病害、提高路面耐久性、降低全壽命周期成本的目的。

      2瀝青結構層的優化分析

      在原設計中,瀝青路面結構層為:上面層為4cm改性瀝青SMA-13;中面層為6cm改性瀝青AC-20C;下面層為8cm普通瀝青AC-25C。進行優化設計時,結合路面結構層的厚度及路用性能,對瀝青路面結構層進行如下優化。

      2.1瀝青上面層優化

      根據常安高速公路通車后的交通量預測,在初期沒有太大交通量的情況下,路面荷載的影響深度主要在于中面層,因此從功能性和經濟性這兩方面考慮,在優化中,在上面層采用4cm厚AC-13C,瀝青采用SBS改性瀝青,在有效降低工程造價成本的同時,也能充分滿足其功能要求。AC-13C采用石質較堅硬、耐磨耗的集料,如玄武巖和輝綠巖等,以確保抗滑磨耗表層的功能(如表1)。在此基礎上,將地產的輝綠巖材料用于上面層,相比于SMA-13所需要的外購的玄武巖便宜,造價有所降低。并且,考慮到工程項目所在地為高溫多雨潮濕區,在上面層采用AC-13C型瀝青混凝土。

      2.2瀝青中、下面層優化

      原施工圖設計方案的中、下面層結構為:中面層6cm的AC-20C、下面層8cm的AC-25C,瀝青的中面層所在層處于整個路面結構的高剪應力受力區域,在高溫地區重載交通條件下,中面層應具有較好的高溫穩定性,因此,中面層需要采用高溫穩定性較好的瀝青混合料,瀝青膠結料采用SBS改性瀝青。瀝青的下面層主要起承重層及粘結層的作用,同時還必須具有較好的抗疲勞性能和抗水損害性能,因此需要采用50#A級道路石油瀝青。在優化設計中,將原方案中面層6cm的AC-20C調整為6.0cm的Sup-20,膠結料采用改性瀝青,并要求達到PG70-22級性能標準;下面層8cm的AC-25C調整為8cm的Sup-25,采用50#道路石油瀝青,要求達到PG64-16級性能標準。

      2.3水穩基層優化

      在原路面結構設計中,由于水泥劑量用量較高,水穩易產生裂縫,1cm的石油瀝青表處不能起到抗反射裂縫的作用。因此,在優化設計中,水穩基層通過降低水泥劑量的方式來控制水穩裂縫的產生,同時采取有效的工程措施來延緩瀝青路面的反射裂縫。在水穩基層和瀝青面層之間設置防水粘接層,以便瀝青面層的應力和應變因離開應力集中的接縫或者裂縫端部而得到降低。同時,加強加鋪層結構的抗拉能力與抗剪能力。其中,在防水粘接層類型的選擇方面,結合高性能聚酯玻纖布、稀漿封層、橡膠瀝青應力吸收層(SA-MI)等三類防水粘接層的特點分析,優先選用1cm橡膠瀝青應力吸收層來延緩瀝青路面的反射裂縫。

      3常安高速公路路面優化設計的對比分析

      3.1技術分析

      傳統的AC型瀝青混合料采用懸浮密實型連續級配,高溫穩定性較差,即使對其級配進行調整,也難以避免傳統設計方法的缺陷。而傳統的馬歇爾設計方法采用擊實成型試件,不能準確模擬路面壓路機實際碾壓的揉搓效果,因此導致試件油石比往往較實際路面大0.3%至0.5%。而在優化設計方案中,引入Superpave技術從施工檢測及工程應用效果來看,Superpave設計的瀝青混合料表面均勻、密實,高溫性能有較大程度的提高,抗水損害性能良好,其各方面性能均優于傳統的懸浮密實型AC混合料,能提高整體的路面性能,特別是高溫抗車轍性能。

      3.2路面基本建設費用分析

      優化方案較原設計方案將有效提高路面性能和延長路面使用壽命。并且,通過清單報價計算,優化后的主線路面結構比原設計路面結構可節約基本建設費用2219萬元。

      3.3使用效果分析

      目前,我國高速公路瀝青路面的研究和發展方向是,延長瀝青路面的使用壽命,減少早期損害,更好的體現全壽命周期成本設計理念。通過上述分析所得,常安高速公路路面結構優化將在解決原工程項目中的特點及難點問題,在保證路面優質服務功能的基礎上,實現路面“耐久、節約、環保”的目標。

      4結束語

      路基路面設計論文范文第3篇

      關鍵詞:半剛性基層瀝青路面結構設計

      1概述

      我國90%以上的高等級公路瀝青路面基層和底基層采用半剛性材料。半剛性基層瀝青路面已經成為我國高等級公路瀝青路面的主要結構類型。

      在七·五期間,國家組織開展了“高等級公路半剛性基層、重交通道路瀝青面層和抗滑表層的研究”的研究工作,對瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性,瀝青面層的開裂機理、車轍和疲勞、抗滑表層設計和應用、半剛性基層材料的強度特性和收縮特性,組成設計要求等進行了深入的研究工作,提出了較為完整的研究報告,為高等級公路半剛性基層瀝青路面的設計和施工提供了理論依據和技術保證。

      由于現行的《柔性路面設計規范》頒布于1986年,隨著國家對交通運輸業的日益重視和人們筑路經驗的不斷提高,一致認為1986年版的《柔性路面設計規范》已不能滿足高等級公路半剛性基層瀝青路面的需要。由于對半剛性基層認識不足,使得設計結果具有一定的盲目性,設計結果要么過分保守,要么因路面結構設計不當而產生早期破壞,造成很大的經濟損失。因此,如何利用七·五國家攻關項目取得的成果,結合近十年來半剛性基層瀝青路面的設計和施工經驗,根據實際使用效果,提出適合本地區特點的路面結構,對路面結構設計方法的更新和路面實際使用效果的改善具有重要的意義。根據江蘇、安徽、浙江高等級公路的實際,江蘇在鎮江、無錫、蘇州、徐州、連云港共計4線10段進行調查,安徽在合肥、馬鞍山、淮南三市調查了3線8段,浙江在嘉興和杭州調查了2線5段共計9線23段。調查的路面結構具有一定的典型性。

      2國內外研究概況

      2.1國外國道主干線基層的結構特點

      國外國道主干線基層結構有以下特點:

      (1)多數采用結合料穩定的粒料(包括各種細粒土和中粒土)及穩定細粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基層,有的國家只用作路基改善層。法國和西班牙在重交通的高速公路上,要求路面底基層也用結合料處治材料。

      (2)使用最廣泛的結合料是水泥和瀝青,石灰使用得較少。此外,還使用當地的低活性慢凝材料和工業廢渣,如粉煤灰、粒狀礦渣等。

      (3)有的國家用瀝青穩定碎石做基層的上層,而且用瀝青做結合料的結構層的總厚度(面層+基層的上層)常大于20cm。

      經過幾十年的總結,國外在半剛性基層瀝青路面結構組合上雖有所改進,但半剛性材料仍是常采用的基層和底基層材料。

      2.2國外典型結構示例

      國外瀝青路面結構設計方法經過幾十年的完善,已經提出了比較成熟的設計方法,并且許多國家提出了典型結構設計方法,表1給出了法國典型結構一個范例。

      表1

      土的等級

      交通等級

      PF1

      PF2

      PF3

      To(750-2000)

      7BB+7BB+25GC+25GC

      7BB+7BB+25GC+20GC

      7BB+7BB+25GC+25GC

      T1(300-750)

      8BB+25GC+25GC

      8BB+25GC+20GC

      8BB+20GC+20GC

      T2(150-300)

      6BB+25GC+22GC

      6BB+22GC+20GC

      6BB+20GC+18GC

      T3(50-150)

      6BB+22GC+20GC

      6BB+18GC+18GC

      6BB+15GC+15GC

      注:(1)交通等級欄下括號內的數值指一個車道上的日交通量,以載重5t以上的車計;

      (2)PF1,PF2和PF3指土的種類和土基的潮濕狀態,PF1相當于一般的土基;

      (3)BB指瀝青混凝土,GC指水泥粒料;

      (4)表中數字單位為cm。

      一些國家在高等級公路上實際采用過的半剛性基層瀝青路面結構見表2。

      一些國家在高等級公路上實際采用過的半剛性基層瀝青結構表表2

      國家

      瀝青層厚度(cm)

      半剛性材料層厚度(cm)

      備注

      日本

      20~30

      水泥碎石,30~20

      荷蘭

      20~26

      水泥碎石,40~15

      西德

      30

      貧混凝土,15

      另有防凍層

      英國

      9.5~16.9

      貧混凝土,15另

      有底基層

      瑞典

      12.5

      水泥粒料

      南非

      17.5

      水泥砂礫,30

      西班牙

      8

      水泥粒料

      當前的規定

      2.3其它高速公路路面結構

      瀝青路面典型結構設計表3

      道路名稱

      長度

      (km)

      路面結構

      面層(cm)

      基層(cm)

      底基層(cm)

      廣佛路

      15.7

      4中粒式

      5細粒式

      25水泥碎石或

      31水泥石屑

      25-28水泥土

      沈大路

      375

      4中粒式

      5細粒式

      6瀝青碎石

      25水泥碎石

      京津塘

      142.5

      5中粒式

      6細粒式

      12瀝青碎石

      25水泥碎石

      30石灰土

      京石

      14

      4中粒式

      8瀝青碎石

      15二灰碎石

      40石灰土

      濟青路

      15-18開級配中粒式

      38-40二灰碎石

      42石灰土

      正在建設的滬寧高速公路路面結構如表4。

      表4

      標段

      結構

      A1

      B4

      B5

      B7

      C1

      C4

      C5

      C2

      D1

      D6

      D7

      D9

      E1

      E5

      F1

      F6

      F7

      G1

      G2

      G4

      G5

      G6

      面層

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      16

      AC

      基層

      30

      LFA

      30

      LFA

      25

      LFA

      25

      LFA

      40

      LFA

      38

      LFA

      30

      LFA

      20

      LFA

      18

      LFA

      20

      LFA

      20

      LFA

      底基層

      30

      LF

      30

      LFS

      33

      LS

      33

      LFS

      18

      LF

      20

      LFS

      33

      LFS

      40

      LFS

      36

      FS

      40

      LFS

      40

      LFD

      注:AC-瀝青面層(4cm中粒式,6cm粗粒式,6cm中粒式);

      LFA-二灰碎石,LF-二灰,LS-石灰土;

      LFS-二灰土,LFD-二灰砂。

      國內七·五期間修筑的主要幾條試驗路的結構、實體工程及正在建設的一些高等級公路的結構表明,半剛性基層是瀝青路面最主要的結構類型,同時,不同設計人員所提出的結構組合相差較大,甚至,對同一條路,不同設計單位設計的路面結構相差也很大。因此,根據設計與施工經驗提出的適應不同地區的典型結構具有一定的理論意義和實踐意義。

      3路面結構調查

      典型結構調查要求選擇的路線及路段具有典型性,公路等級要求是二級或二級以上的半剛性基層瀝青路面,施工質量達到一定的水平,或者由專業隊伍承擔施工任務。施工質量檢查比較嚴格,如有相應的試驗路段,盡可能根據當時試驗目的及原始測試數據進行跟蹤調查。選擇的調查路段使用年限應達到三年以上,并有一定的交通量。路段應包括不同的路基結構(即填控情況)不同的地帶類型,不同的路面結構(含不同材料和不同厚度),不同的使用狀態(如完好,臨界和破壞)和不同的交通量。被選擇的路段的基層結構應符合《公路路面基層施工技術規范》的規定,即不是用穩定細粒土或懸浮式石灰土粒料做的基層。路段長度在100~500m之間。為此,浙江、江蘇和安徽分別選擇320國道嘉興段,104國道蕭山段,206國道淮南段,205國道馬鞍山段,合蚌路,312國道鎮江、無錫、蘇州段,310國道新墟段、徐豐線進行全面的調查和測試。

      根據選擇路段的基本情況,本次典型結構調查路段選擇具有以下特點:

      (1)反映了不同地區,不同的道路修建水平;

      (2)反映了不同地區,不同的路面結構組合類型;

      (3)包括了表處,貫入式等一般二級公路采用的結構,也包括了高速公路采用的結構;(4)包括中間夾有級配碎石連結層的路面結構;

      (5)反映了經濟和地區水平的差異;

      (6)包括了不同地區主要使用的半剛性基層材料。

      3.1路段測試內容及測試方法

      本次路況測試主要包括:外觀、平整度、車轍、彎沉、摩擦系數及構造深度。外觀測試是裂縫、松散、變形等破壞的定量描述;彎沉由標準黃河車(后軸重10t)及5.4m(或3.6m)彎沉儀測試;摩擦系數由擺式摩擦系數測定儀測試;構造深度由25ml標準砂(粒徑0.15~0.3mm)攤鋪得;平整度為3m直尺每100m路段連續測10尺所得統計結果;車轍是3m直尺在輪跡帶上所測沉陷深度。

      3.2數據采集方法

      (1)合理性檢驗。由于實測數據存在偶然誤差,因此,在進行誤差分析之前,須去除觀測數據中那些不合理的數據,代之以較合理的數據,進行合理性檢驗。

      實際工作中常用3σ原則和戈氏準則,3σ原則較近似,戈氏準則較合理。

      (2)代表值的確定。代表值是在最不利情況下可能取得的值:

      97.7%的保證率,α取2.0;95%的保證率,α取1.645。

      在后面計算中,代表值確定如下:彎沉取;平整度、車轍為;摩擦系數、構造深度為X=-1645S。

      3.3路面使用品質分析

      3.3.1平整度

      根據公路養護技術規范,不的道路等級對平整度有不同的要求。但本次調查結果表明:各路段的平整度與結構層組合與施工組織狀況有關。由于選擇路段路面結構使用了瀝青貫入式,瀝青貫入式是一種多孔隙結構,整體性較差,在行車荷載的重復作用下被再壓實,導致縱向出現不平整現象。同時施工時各層縱向平整度的嚴格控制對路面表面平整度控制有十分重要的意義。

      3.3.2車轍

      瀝青路面車轍是高等級公路重要病害之一。國外設計方法中AⅠ法以控制土基頂面壓應變為指標,shell設計方法則通過分層總和法直接從瀝青面層厚度及面層材料諸方面控制車轍。我國還沒有采用車轍指標,作為設計控制值,而是通過材料動穩定度或其它指標達到減少車轍的目的。對半剛性基層瀝青路面,由于土基頂面壓應力較小,在重復荷載作用下土基產生的再壓實的剪切流動引起的。在調查路段,瀝青貫入式結構由于其級配較差,在重復荷載作用下極易產生剪切流動和再壓實,同時其高溫穩定性較差,調查路段車轍量較大。

      3.3.3抗滑能力

      瀝青路面抗滑性能評價方法主要是測定面層的摩擦系數和紋理(構造)深度。瀝青面層紋理深度與礦料的抗磨能力(磨光值指標)和瀝青混合料高溫時的內摩阻力和粘聚力有關。紋理深度達到要求必須合理選定礦料級配、瀝青材料滿足高等級道路石油瀝青技術標準。

      調查路段面層礦質材料為石灰巖,磨光值只有37左右,達不到高等級公路和大于42的要求。面層磨擦系數普遍較小,不滿足抗滑性要求。

      3.4路面結構強度分析

      調查路段經過兩年的彎沉及交通量實測,結果表明:不同調查路段由于承受的交通量不同,雖然路面結構相同,但強度系數不同。因此,只有根據強度系數才能判別路面結構是否達到使用壽命。同時,有些路段其路面結構組合及厚度明顯不符合設計要求或施工質量較差,因此必須調整設計厚度及結構組合。

      3.5滬寧高速公路無錫試驗路綜合調查

      滬寧高速公路無錫試驗路段是本次調查唯一針對高速公路特點的路面結構,通過近三年的運行和觀察,對高速公路設計與施工提出了許多有益的結論。

      (1)半剛性基層路段彎沉在(2.13~8.25)(1/100mm)范圍,級配碎石段(X、XⅠ)彎沉為0.122mm和0.135mm,但在裂縫邊緣彎沉值明顯大于沒有裂縫處的彎沉,裂縫邊緣彎沉最大達20(1/100mm)。因此,在試驗路段彎沉絕對值能滿足高速公路強度要求,但必須注意裂縫對半剛性路面結構強度影響。

      (2)路面平整度基本沒有改變,并能滿足要求。

      (3)1994年夏季高溫持續時間長,對瀝青路面高溫穩定性提出了嚴峻的考驗。1994年觀測結果表明,試驗路段車轍較1993年基本沒有變化。

      (4)路表面在行車碾壓作用下,行車帶滲水很小或根本不滲水。

      (5)從路面構造深度和摩擦系數二方面分析,面層摩擦系數較1993年減少約(9~14),在1993年新鋪路段,摩擦系數從65.4(LK-15A),61.9(LH-20Ⅰ’)分別減少到35.4和32.0,減少約30。對同一級配來說,LH-20Ⅰ’玄武巖徑一年行車碾壓后的摩擦系數值比行車碾壓二年后砂巖(LH-20Ⅰ’)的摩擦系數值還要小,說明玄武巖的抗摩擦能力小于砂巖。對LK-15A加鋪層段,LK-15A段的摩擦系數LH-20Ⅰ’加鋪層路段摩擦系數大。

      (6)對比英國產摩擦系數儀,英國產摩擦儀測試結果較國產摩擦儀增大范圍是:(16.6~23.65)平均約21.0,其回歸關系式為

      f上=1.13×f東+16.9。

      式中:f上為上海測試值;f東為東南大學測試值。

      (7)半剛性路面裂縫較為嚴重,經二年運行,裂縫間距寬約為70~90m,窄的約為15~25m。裂縫寬度在1~10mm之間。而在''''層的開裂是面層開裂的主要原因。

      3.6調查路段綜合結論

      (1)本次調查涉及高速公路結構,一級公路、二級公路,因此,調查工作可靠,對提出典型結構具有指導意義。

      (2)調查路段路面結構有許多貫入式結構。雖然這種結構整體穩定性不好,但調查結果表明,由半剛性材料引起的反射裂縫也相應減少。

      (3)對高速公路路面結構,面層厚度12~16cm,基層底基層厚度50~60cm。

      (4)對一級公路路面結構,面層厚度8~12cm,基層底基層總厚度40~55cm1。

      (5)對二級公路路面結構,面層厚度6~10cm,基層底基層厚度35~45cm。

      4土基等級劃分

      土基是影響瀝青路面結構承載能力、結構層厚度和使用性能的重要因素。土基的強弱直接影響路表彎沉值的大小和瀝青路面使用壽命的長短。路面力學計算結果表明,瀝青路面的回彈彎沉值絕大部分是由土基引起的。合理劃分土基等級,保證土基施工質量對路面彎沉控制有重要的意義。

      《柔規》規定土基必須處于中濕狀態以上,Eo的建議值根據土的相對含水量及土質確定。實際上,土基的回彈模量(Eo)值隨土的特性、密實度、含水量、路基所處的干濕狀態以及加荷方式和受力狀態的變化而變化。土基回彈模量Eo值規定以30徑剛性承載板在不利季節測定、在現場測定。柔性路面設計規范中的Eo建議表,就是根據全國各地舊路上不利季節在路面完好處,分層得出E1,E0,并在土基測點中心鉆孔取土測ρd、WWP,同時用手鉆在板旁取W校正,得出80cm范圍內的平均值,整理得出EP的建議值。該表采用6g錘的液限值,現改用100g錘測定液限。

      如果用相對含水量確定土基的回彈模量,對重型擊實標準,可將原建議值提高30%。如華東地區中濕狀態土基加強彈模量最小值23MPa。則高等級公路路基的回彈模量最小值為23×1.3=30MPa這再一次證明土基回彈模量低限取30MPa是合理的。如果路基回彈模量最小值達不到要求,要求采取某種處治方法進行處治。

      第二種確定土基回彈模量的方法是通過壓實度和土的稠度來計算土基的回彈模量。對比土的相對含水量與稠度的關系曲線,當Wc=1.0,0.75和0.50時,相當于地下水對路基濕度影響有關的臨界高度的分界相對含水量W1、W2、W3,即當Wc<0.5時,相當于過濕狀態,Wc=0.5~0.75時,相當于潮濕狀態,Wc=0.75~1.00時,相當于中濕狀態,Wc>1.00時,相當于處于干燥狀態。

      土基強度等級劃分結果表明:必須使土基處中濕成干燥狀態,否則要作適當處理。如果根據CBR確定土基回彈模量,則第三種方法根據室內試驗,用E0=6.4CBR確定土基回彈模量值。

      綜上所述,土基強度等級劃分為S1、S2、S3三個等級與各參數間相互關系見

      表5

      土基強度等級表5

      土基強度等級

      回彈模量范圍(MPa)

      承載比范圍(CBR)

      S1

      30~45

      4.5~7.0

      S2

      45~65

      7.0~10.0

      S3

      >65

      >10.0

      5交通量等級的劃分

      影響一條公路的交通量的因素既多又復雜,每個因素的不確定性又較大。因此,不可能較準確地知道公路開放時的平均日交通量,也不可能較可靠地確定交通組成和各自的平均年增長率。其結果是實際交通量與路面結構設計時預估的交通量有很大差異。

      5.1高等級公路交通量取值范圍

      高等級公路泛指二級汽車專用道以上的公路,二級汽車專用道第一年日平均當量次最小值一般為500,如以8%的增長率增長,15年累計作用次,對于小于該作用次數的公路將不作高等級公路處理。對高速公路而言,通行能力(混合交通)應大于25000輛/日,標準軸次一般為6000~8000輛/日,因而,若以5%的增長率增長,5年最大累計作用次數一般為15~1806次左右。

      5.2劃分辦法及具體結果

      交通等級劃分將以累計標準軸載作用次數對容許彎沉的均等影響為依據進行劃分。交通量等級劃分結果見表6。

      交通等級劃分結果表6

      等級

      標準

      T1

      T2

      T3

      T4

      累計標準軸次(次)

      第一年日平均當

      量軸次(次)

      <500

      500~800

      800~1200

      >1200

      注:第一年日平均當量軸次由標準累計作用次數計算得,設計年限取為15年,增長率取為8%,

      且以單車道計。

      6典型結構圖式

      6.1典型結構推薦的基本原則

      結合結合調查路段的路面結構和實際的使用狀況,以及國內外半剛性基層瀝青路面實體工程設計成果,半剛性基層瀝青路面的承載能力主要依靠半剛性基層。因此承載能力改變時主要通過改變基層的厚度來實現。瀝青面層的厚薄主要考慮道路等級(交通量)的影響,為此,可得出半剛性基層瀝青路面典型結構瀝青面層、基層、底基層厚度改變的基本原則。

      (1)瀝青面層總厚度控制在6~16cm。對相同交通等級,不同的路基等級,基層(或底基層)厚度不同,不同的交通等級,相同的土基等級改變瀝青面層的厚度。

      (2)基層(或底基層)厚度變化盡可能考慮施工因素,即施工作業次數最小。

      (3)不同的交通等級,主要改變基層或底基層的厚度,并且綜合考慮造價因素。

      (4)材料選擇應結合華東片區實際,基層采用二灰碎石和水泥穩定粒料,底基層則采用石灰土和二灰土(二灰)

      (5)為減少面層開裂,推薦結構提出采用級配碎石過渡層。

      6.2半剛性基層瀝青路面典型結構

      根據參數分析,推薦的基本原則及國內外路面結構設計原則,對半剛性基層瀝青路面共推薦60種典型結構,供有關單位設計時直接選用,表7是其中之一。

      重交通道路瀝青路面典型結構圖表7

      交通量

      土基強度

      等級

      T1

      T2

      T3

      T4

      S1

      8~10AC

      20LFGA

      30LFS

      10~12AC

      20LFGA

      35LFS

      12~14AC

      20LFGA

      37LFS

      14~16AC

      20LFGA

      40LFS

      S2

      8~10AC

      18LFGA

      30LFS

      10~12AC

      20LFGA

      30LFS

      12~14AC

      20LFGA

      32LFS

      14~16AC

      20LFGA

      35LFS

      S3

      8~10AC

      20LFGA

      20LFS

      10~12AC

      18LFGA

      30LFS

      12~14AC

      18LFGA

      32LFS

      14~16AC

      20LFGA

      32LFS

      注:AC——瀝青混凝土;LFGA——二灰碎石;LFS——二灰土。

      6.3構推薦和驗算的幾點說明

      (1)瀝青面層厚度在8~15cm之間,這主要根據調查結果及我國道路建設的現狀和水平。

      (2)基層和底基層的厚度充分反映了結構的受力特性和結構層的經濟合理性要求。

      (3)推薦的底基層厚度在三種驗算方法計算厚度之間,并反映了當前我國路面結構的現狀和水平。

      (4)基層采用二灰碎石或水泥穩定粒料。由材料的變形特性的分析(見第8節)可知,水泥穩定粒料干縮、溫縮系數均大于二灰碎石,從減少開裂的角度以而言,建議優先選用二灰碎石。

      (5)從施工最小工序數,公路投資最小的角度,盡可能通過改變底基層厚度

      來滿足結構強度要求。

      7結論

      本課題通過對3省9線22段及滬寧高速公路無錫試驗段(11000m)的調查、測試、分析和總結,提出高等級公路半剛性基層瀝青路面典型圖及其它注意事項。

      主要結論如下:

      (1)詳細、全面地分析了國內外高等級公路瀝青路面采用半剛性材料作基層或底基層的經驗,進一步說明在現階段半剛性基層瀝青路面仍是高等級公路路面的主要結構類型。

      (2)調查路段結構及功能狀況表明:瀝青貫入式結構不宜作為高等級公路瀝青路面的某一結構層,但瀝青貫入式結構對減少反射裂縫有益;石灰巖不能用作高等級公路瀝青路面上面層,否則不能保證抗滑要求;必須采用中粒式瀝青混凝土作為瀝青路面上面層,且其孔隙率應在3~6%的范圍之內;裂縫問題是半剛性基層瀝青路面十分重要的問題,它直接影響路面結構強度、使用性能及滲水狀況;級配碎石有利于延緩反射裂縫的產生;南方地區,半剛性基層的收縮與溫縮而形成的反射裂縫是瀝青路面裂縫產生的主要原因。

      (3)結合調查結果、室內試驗及理論分析提出了土基模量分級及土基模量的三種確定方法,即野外承載板、CBR及現瀝青路面設計規范取值放大30%。

      (4)室內通過CBR試驗及彈性模量試驗,提出了CBR與E0的關系,即E0=6.4CBR

      (5)根據調查結果及強度驗算,提出了瀝青路面典型結構圖,選擇典型結構時應根據土基、交通量狀況及路面使用材料確定典型結構。

      路基路面設計論文范文第4篇

      關鍵詞:平整度直接式檢測類響應式檢測類

      一、引言

      平整度檢測貫穿于路面施工質量檢測、評定、驗收及運營期路面質量檢測等環節,其檢測設備、原理和方法多種多樣,檢測結果因檢測設備不同而有較大差異。美國、澳大利亞等國的平整度檢測技術處于領先水平。美國有多家公司研發和生產路面平整度檢測儀,其中包括ICC公司生產的慣性激光斷面儀和手推式斷面儀;FACE公司生產的DIPSTICK(步進式斷面儀)和手推式斷面儀,及South Dakota DOT生產的慣性激光斷面儀等(澳大利亞ARRB生產的手推式斷面儀和慣性激光斷面儀在國際上也有一定的市場)。

      我國平整度檢測技術的研究相對落后,由于公路建設的需要,在“七五”期間,由交通部公路研究所和西安公路研究所等單位先后分別研制了顛簸累積儀和八輪儀等平整度檢測裝置,目前已在中國市場上有了一定的應用。在過去的十年中,有過一些應用和理論的研究,如我國規范規定了幾種用于不同工程階段、不同結構層次的平整度檢測設備和相應的檢測、評定方法,但總的來說在技術方面突破不大。近年來國內在儀器的評價和相關性的研究方面也開展了一些工作,2001年交通部組織開展了平整度檢定規程研究,并已初步完成。

      二、路面平整度檢測儀的基本分類

      ,q4U5e7lJ公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通路面平整度的儀器主要有兩大分類:第一類為縱斷面測定(直接式檢測類),即測出路面縱斷面剖面曲線,然后對測出的縱斷面曲線進行數學分析得出平整度指標。第二類為車輛對路面的反應測定(響應式檢測類),即測出車輛對路面縱斷面變化的力學響應,然后對測出的力學響應進行數學分析得出平整度指標。對響應式檢測類而言,其平整度指標的換算主要是通過對標準儀器測得的結果進行標定而得到。通常,第一類檢測方法可用于路面施工質量驗收與評價,而第二類檢測方法主要用于路面周期性評價。但第二類檢測儀器常要借助于第一類檢測儀器進行指標標定。

      1、直接式檢測類

      對直接式檢測類平整度檢測儀而言,主要的平整度指標為國際平整度指標IRI(InternationalRoughnessIndex)。國際平整度指標IRI是被廣泛采用的路面平整度指標。國際平整度指標IRI的優點是具有很強的時間穩定性和空間穩定性,這使得不同時間和地點檢測的國際平整度指標IRI值可進行直接比較。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通國際平整度指標IRI的計算是基于四分之一車輛仿真模型。四分之一車輛仿真模型是用于模擬車輛在實際路面行駛時車體對路面縱斷面起伏波動的動態響應。J,y,[6\Lf省略

      "H+`&U;pM3Fj$uc

      四分之一車輛仿真模型用于模擬車輛機械系統在路面縱斷面曲線輸入的激勵下的動態響應。通過四分之一車輛仿真模型計算模型車車輛懸掛系統的單向位移量,將各次計算的單向位移值累加(單位為m)并與路段長度相除(單位為km),既可以得到國際平整度指標IRI,其單位為m/km。國際平整度指標IRI計算的數學過程極其繁瑣,具體計算公式可查閱有關資料。應該強調的是國際平整度指標IRI必須先獲得路面縱斷面剖面曲線,然后將路面縱斷面剖面曲線輸入到四分之一車輛仿真模型,由四分之一車輛仿真模型計算國際平整度指標IRI。事實上,幾乎所有的自動化路面斷面曲線檢測系統(直接式檢測類)都包含國際平整度指標IRI的計算軟件包。因此只要獲得路面縱斷面剖面曲線,就能較易獲得國際平整度指標IRI。 B$~4ZdI[mjCk公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通2、響應式檢測類 e V4k[ \8?;V響應式檢測類的檢測對象主要包括檢測車輛的動態垂直加速度和垂直位移。當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態垂直加速度時,此類平整度檢測儀可歸為電子響應式檢測類;當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態垂直向累積位移量時,此類平整度檢測儀可歸為機械響應式檢測類。

      三、主要特點

      1、直接式檢測類主要特點是:

      (1)能得到路面縱斷面曲線,根據縱斷面曲線,平整度特性可直觀地反映出來。

      2|

      GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)測得的路面縱斷面曲線可輸入到仿真數學模型而得到車輛對路面縱斷面變化的仿真力學響應。過去的實驗和研究已證明這種仿真響應與真實的車輛響應有很好的相關性。

      AU8VB9oZ公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)檢測路面縱斷面曲線是較難的,尤其是長波長縱斷面曲線,其原因是難以從檢測儀本身直接取得路面縱斷面垂直高度參照點。比較可取的方法是從檢測儀本身的垂直加速度或與水平線的夾角之中間接地取得垂直高度的參照點。

      (4)由于此類檢測儀能得到路面縱斷面曲線,因此可直接用于新路面施工質量的驗收與評價,使驗收部門有客觀依據決定施工質量的優劣。

      1sS|7c}`省略(5)若此類檢測儀能測出長波長和短波長路面縱斷面曲線,則可作為標準參照儀

      `AwX'pCc0h

      t8wv!P1m"Z2w用于對其它平整度儀進行標定和作相關分析。 ^+} ~U5U3l省略Ot*dFUa9qd$s)GO公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通2、響應式檢測類主要特點是:

      H)?

      J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通 (1)此類方法的依據是車輛對路面縱斷面垂直高度變化的力學響應,如振動等,然后對這種響應進行數學分析,從而得到平整度指標,如垂直加速度均方差和顛簸累計值等。

      (2)由于此類檢測方法相對于第一類方法要簡單,檢測速度要快,因而適用于高速檢測和長距離檢測。 (3)此類方法無法得到路面縱斷面曲線,因而主要應用于現存路面平整度評價。

      (Ap3Z9_ q公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通(4)由于無法得到路面縱斷面曲線,此類檢測儀需依賴于能測出長波長和短波長路面縱斷面曲線的平整度檢測儀對其進行標定和作相關分析。

      四、平整度檢測儀的標定方法

      1、基本原理

      響應式平整度檢測儀主要依據檢測車對路面不平整的動態響應來獲得平整度的指標的。因此,檢測本身的機械性能將直接影響到平整度檢測的結果。從概念上講,不同的檢測車針對同一條路面將會有不同的動態響應,即便是同一臺檢測車,當使用一段時間后,其機械性能和電氣性能也會發生一定的變化。針對這兩種性能前后時間的不一致性,在路面平整度檢測的實踐中,往往采用技術標定(也稱系統標定)的方法來使各種響應式路面平整度儀的檢測達到一致性,或歸結到標準的檢測。

      O-NK6?8U |A,WQ|省略在國際上,路面平整度的標準檢測主要采用兩種方法,第一種方法是采用精密水準儀檢測路面平整度,即采用精密水準儀檢測出路面的縱斷面剖面曲線(標高),然后采用計算機軟件將測得的路面縱斷面曲線轉換成國際平整度指標(IRI),從而獲得該路面的平整度指標的標準檢測。第二種方法是采用手推式斷面儀(也稱路面縱斷面剖面儀)檢測路面縱斷面剖面曲線,然后采用計算機軟件將測得的路面縱斷面曲線轉換成IRI,從而獲得該路面的平整度指標的標準檢測。不論是采用何種標準檢測,其基本要求是:

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      z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a.檢測結果不受檢測設備機械性能的影響;

      t5@M k5B!|Fb省略b.檢測精度要求較高;

      'z+~G1G!Bk*~公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通C.能直接獲得全波長的路面縱斷面剖面曲線;

      d.能直接計算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ

      p/BK路橋先鋒論壇―省略對于響應式平整度檢測儀的標定,一般要求至少5條以上的路面(包括較為粗糙的路面、中等平整的路面和較為平整的路面),其長度為100~200m左右。對這些選定的路面,分別采用標準儀器(精密水準儀或手推式斷面儀)和被標定的響應式平整度儀實施平整度檢測,獲得的平整度指標即可用來作為系統標定之用。

      五、結束語

      路面平整度是評定路面使用品質的重要指標之一,它既是一個路面外觀指標,又是衡量路面質量及現有路面破壞程度的一個重要指標。其直接關系到行車安全以及車輛的通行能力和運營的經濟性,還影響著路面的使用年限,但近年來由于各種車載高效檢測設備擁有測試精度等級高,人為因素少,不用中斷交通等優點,這些方法已經被各省市的質監部門所采用平整度檢測事業也正朝著精確、快速、高效的方向發展。

      參考文獻:

      張超、鄭南翔、王建設 《路基路面試驗檢測技術》 人民交通出版社

      路基路面設計論文范文第5篇

      關鍵詞:公路,瀝青路面,破壞,原因,防治,措施

       

      前言:瀝青路面的早期破壞是指在瀝青路面使用前期,即在瀝青路面設計壽命的前期發生的過早的各種形成的破壞。論文參考網。隨著公路交通事業的迅速發展,交通量的不斷增長,交通車輛噸位的增長,荷載等級的提高及車輛超載等對瀝青路面的破壞日益嚴重,并極大的影響公路使用質量和公路使用壽命,影響交通運輸上網發展,分析瀝青路面早期破壞的原因,提出預防破壞的措施方法,對公路質量及公路運輸是有重要意義。

      (一)瀝青路面早期破壞原因

      (1)結構設計不合理。瀝青面層結構選用不當,混合料類型不合理,根據瀝青路面設計規范,瀝青面層除應滿足車輛的使用要求外,還應滿足雨水不滲等要求,宜選用粒徑較小,空隙也小的級配混合料,盡量采用小粒瀝青砼,以提高瀝青路面面層的防滲性。對于選用中粗粒砼或開級配或半開級配瀝青碎石的瀝青路面,必須在瀝青面層下設下封層,防止雨水滲水。

      (2)油路補強段的路面厚度考慮不足。路面改造過程中,為充分利用老路并節約土地及投資,利用舊路的線位及結構層,按照公路補強設計的一般要求和科學態度,宜先對所用的路段狀況進行客觀評估,根據舊路的狀況(特別是強度彎沉指標)確定利用舊路的方案及補強厚度,但實際上,一些設計單位往往沒有認真細致的調查,大致給出一個補強厚度及路段樁號就草草了事,結果導致許多補強路段補強后彎沉值大于設計值,造成新路強度不足,早期破壞嚴重。

      (3)巖石路段石質類型確定有誤,在路基設計中,由于沒有足夠的地質鉆探資料,僅靠地表情況判斷石質類型,容易出錯。如有的公路,原設計為石方路段,僅用15㎝水穩砂礫做整平層,未設置半剛性基層。實際開挖后,路基為泥質頁巖及風化巖,施工單位照圖施工后,由于雨水滲入,導致泥質頁巖及風化巖軟化,瀝青路面結構強度不足,出現大面積風裂。

      (4)路面厚度設計問題。論文參考網。路面厚度設計的依據是設計年限內的累計當量軸次,設計單位為了計算方便,一般將設計公路的交通量劃分為一定車型的標準交通量與另一定型的非標準車交通量,然后將確定車型的非標準車的軸次,換算成標準車軸載的當量軸次,最后用設計年限內的當量軸次,計算路面設計彎沉及結構厚度。

      (二)施工質量問題可能造成瀝青路面早期損壞

      (1)土基尤其是是粘性土路基施工中,要加強對土的粉碎和翻曬,盡量保證碾壓路段土體含水量的均勻,力求土體固結后路基模量不出現大的差異,要防止對過干的土(低于重型擊實標準最佳含水量3%)采取超壓方式進行壓實。

      (2)目前,我國高等級公路路堤普遍比較高,而施工周期又相對較短,這對路基沉降非常不利,施工中,應優先安排高填土路段路基施工,并盡量快速施工,讓路基完成后有盡量長的時間固結,橋梁工程的臺背填土往往是高填土路段。也要盡早施工,不能有“重橋輕路”的思想。

      (3)使用石灰材料的基層(如二灰碎石基層等)既要對購進石灰的品質把關,更要防止石灰的活性損失。活性損失越多,其基層強度就越低。因此,施工控制中,石灰消解時間的確定和對消石灰的保管(特別是雨季保管)應納入施工管理的重要內容。

      (4)我國目前對半剛性基層(如二灰碎石或水泥或水泥穩定碎石基層)內在質量控制的主要方法是密實度檢查,后期強度則主要通過彎沉檢測量為確定。基層集料級配控制往往在實際施工時被忽視,二灰碎石或水泥穩定碎石基層均屬于嵌擠密實型結構,其集料級配對基層強度形成有很大影響。若級配不連續或結構內級配不均勻,在剪應力作用下,局部易碎裂,造成松散,甚至損壞整個路面。

      (5)基層養護不到位也易造成路面早期損壞。我國現行路面結構設計多在半剛性基層加鋪瀝青面層,基層完成后采用灑水車配以人工鋪助灑水來進行養生,受主、客觀因素的影響,這種養生方法常常不到位,目前機械化程度較高,基層施工速度較快,因為灑小汽車配備不足,或施工取水困難,或氣侯干燥等,路基養生工作往往不到位。灑水車或施工車輛輪胎通過造成基層頂面產生浮灰或表面松散。“保濕養生法”或許是解決這一問題的有效途徑。

      (6)瀝青混合料的品質無疑是瀝青路面良好使用性能的重要保證,施工中對瀝青面層集料的相對穩定、瀝青拌和樓的粗量系統及礦粉控制、瀝青混合料的拌和和碾壓溫度混合料的表面離析等予以足夠的重視。

      (三)車轍原因分析

      車轍的形成原因主要是瀝青混合料以及交通條件環境系統的影響,車轍變形主要來源于瀝青混合料的粘滯流動和一定的壓實作用,瀝青混合料在高溫下由于車輪反復碾壓,產生機橫向剪流動造成車轍,另外施工中用油偏高,瀝青稠度偏高,礦料級配中細了過高,礦粉摻量過大也會產生車轍。論文參考網。

      (四)養護方面

      瀝青路面的質量好壞,與設計,施工有著很主要的關系,同時與養護也有著重要聯系,瀝青路面設計施工的再好,如養護不當,也會對路面造成損壞,當瀝青路面出現沉降裂縫、車轍、坑槽等破壞時,應及時發現分析成因,采用適當的方法進行處理,修復以免損壞進一步的蔓延。

      二、路面病害的防治措施

      (一)優化設計

      提高長期使用性能的重點應該從優化結構組合設計,按每一條路的實際情況得到的數據去設計路面面層,這樣的數據才能更合理、更適合。對各油面層瀝青混合料進行優化設計,礦質混合料設計時應采用骨架密實結構,最佳瀝青用量應根據不同層油面層需要的功能謹慎選定。為提高瀝青路面的高溫穩定性,黑龍港流域施工采用的瀝青用量應按最佳瀝青用量OAC的±0.3%選用,中、下油面層宜取低限。重載道路或高速公路瀝青路面建議對中、上面層使用瀝青進行SBS改性。

      (二)原材料質量控制

      (1)瀝青應選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低,高粘度的優質國產或進口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻和各種類型的改性劑,以提高基性能指標。

      (2)集料選用的骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。

      (3)混合料的級配確定瀝青混合料的高溫穩定性和疲勞性能、低溫抗裂性,路面表面特性的耐久性是兩對矛盾,相互制約,照顧了某一方面性能,可能會降低另一方面性能。

      (4)混合料配合比設計,實際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優設計,根據當地的氣侯條件和交通性況做具體分析,盡量互相兼顧,當然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個途徑:第一是改善礦料級配,采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA):第二是改善瀝青結合料,采用改性瀝青。

      (三)路基的強度

      首先壓實度是反映路基強度的重要指標,也是提高路基強度和穩定性的最經濟、最有效的技術措施,施工中必須嚴格檢測控制,使其達到規定值。填土層的厚度對壓實度有直接的影響,每層的松鋪厚度不應大于30㎝。必須嚴格控制路基的填筑工藝,確保路基強度。

      (四)施工過程中質量的控制

      (1)瀝青的選用十分關鍵,要挑選符合規范各項要求的瀝青,特別是瀝青針入度、軟化點、延度指標必須嚴格把關。由于近些年的氣侯偏暖,因此,瀝青標號宜選擇在規定范圍內低標號瀝青。此外,透層油,粘層油瀝青應采用與瀝青混凝土用同一種瀝青,特別是油石比的選擇應考慮粘層油,透層油返油時對其影響。

      (2)在瀝青混合料配合比設計上要特別重視

      (3)瀝青混合料拌合時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴格按規范要求進行,合理安排工期,避開不利天氣施工。

      (4)攤鋪機應選用熟練的攤鋪機操作手,并選擇兩臺前后錯開同時施工,而少采用傘斷面攤鋪機,在攤鋪過程中,應盡量避免停機,注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。]

      結束語

      路面早期破損已為瀝青路面的主要危害之一,各級交通管理部門都應引起足夠的重視。并根據其成因從路面設計,原材料進場到具體施工,有針對性采取一系列預防和改善措施。同時,必須建立健全質量保證體系,從管理部門、設計部門到施工部門,層層重視,層層控制,層層落實。只有這樣,才能從根本上減少對瀝青路面的早期破損現象的確發生,使公路建設質量全面提高,更上新臺階。

      參考文獻

      [1]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社.

      [2]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防[M].北京:人民交通出版社,2008,5.

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