高速公路沥青路面不同结构层应力分析

为研究高速公路不同路面结构的力学特性,通过分析各个结构层参数,利用BISAR 3.0软件,以天津高速公路为例,对不同路面结构组合进行研究,主要分析了不同的结构层模量、结构层厚度对其应力的影响。结果表明:结构层层底拉应力与结构层厚度和结构层动态压缩模量有关,当结构层厚度从96 cm下降至79 cm时结构层层底拉应力下降了21.9%;当结构层材料由SUP或者ATB等沥青混合料变成泡沫冷再生沥青混合料时,动态压缩模量变小,层底拉应力出现不规则变化。因此根据已有天津市高速公路复杂多样的路面结构,通过考虑各结构层模量及厚度的影响因素,推荐在新的高速公路路基路面设计时,选用滨保高速公路及津石高速公路路面结构类型及厚度。

在役路面不同结构层沥青老化特性分析

为分析沥青路面在使用过程中的综合老化过程和机理,选取代表性在役路面的桥面铺装、普通路段行车道和匝道三种结构层并分别钻取芯样,通过凝胶渗透色谱(GPC)分析和傅立叶红外光谱(FTIR)分析研究芯样中抽提沥青的不同性能指标,分析不同结构层沥青的老化程度,明确不同路面结构层对沥青老化的影响。结果表明:沥青路面各结构层中,上面层沥青老化程度最严重,下面层沥青老化程度最弱;沥青老化主要由氧化所致,老化过程遵循沥青大分子链断裂成小分子、小分子含量增加、分子量宽度增加的规律;老化后沥青组分发生变化,进而影响路面结构的整体性能。

应力吸收结构层拉压模量差异对路面力学性能的影响

应力吸收结构层沥青混合料是一种沥青含量较高的热拌沥青混合料,具备较好的弯拉变形性能和抗车辙性能,且其拉伸模量与压缩模量(下文简称“拉压模量”)存在较大的差异。为研究旧水泥路面加铺中该类材料的拉压模量差异对路面结构的影响,针对其不同拉压模量的本构模型,建立32种路面结构模型进行数值模拟,分析材料的模量和厚度对路面力学性能的影响。结果显示:依据以压缩模量模型计算得到的应力吸收结构层材料的层底拉应变结果进行路面设计偏保守;应力吸收结构层材料拉压模量比的降低,对于减小层底拉应变从而降低材料疲劳引起的开裂风险是有利的;应力吸收结构层的层底拉应变与其厚度呈正相关,两种模量模式下计算得到的应变差与厚度呈正相关。

沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择

为了优化沥青路面结构,针对两大关键问题,路面结构层厚度和沥青混合料类型,本研究进行了深入探讨。首先,定量分析了沥青路面结构层厚度的影响因素,通过实验和理论分析,发现路面层厚度对道路使用寿命、车辆行驶负荷以及环境因素等具有显著影响。其次,通过比较不同类型的沥青混合料,可知沥青混合料类型对路面的使用性能有着重要影响。不同类型沥青混合料对温度敏感性、刚度(硬度)以及耐磨性等性能表现都存在差异。因此,推动结构层层厚度和混合料类型的科学选择可以很大程度改善沥青路面的使用性能,从而延长其使用寿命。本研究对未来沥青路面设计和选择提供了有益的理论依据。

山区高速隧道洞渣在路面结构层中应用探析

隧道工程是山区高速公路建设中不可缺少的组成部分。为解决隧道洞渣的处置问题,某高速公路利用隧道洞渣制备碎石,结合碎石物理力学指标和高速公路路面结构层不同层位性能要求,探讨山区高速隧道洞渣在路面结构层中应用关键技术和控制指标。研究结果表明,隧道洞渣制备碎石部分洞口压碎值较大,但碎石压碎值对水稳基层材料无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量影响较小;隧道洞渣级配碎石将细集料替换为石灰岩CBR值达到300%以上,满足技术要求;掺加抗剥落剂等措施对提升制备碎石混合料抗水损害性能均有所提升且满足规范要求,最后给出隧道洞渣制备碎石在路面结构层中应用流程。

基于多维尺度特征增强的公路结构层无损检测识别方法

针对探地雷达检测回波易受地下复杂环境干扰而产生的弱目标漏检问题,本文提出一种基于多维尺度特征增强的公路结构层无损检测识别方法,该方法将探地雷达回波中不同目标的回波纹理图像映射到频率、方向尺度空间,通过调整二维Gabor滤波核函数的不同尺度参数对不同目标信号进行特征增强,利用不同频率、方向尺度特征提取了探地雷达回波中的弱目标,并通过两组实测数据验证了所提出方法的有效性,弱目标的漏检率降低了25%。

基于ABAQUS沥青路面结构层厚度正交组合的车辙模拟分析

为了探究沥青路面结构层厚度对车辙变形的影响规律,利用ABAQUS有限元软件对不同结构层厚度情况下以及温度变化等外界因素进行综合模拟分析,根据正交试验原理,系统分析了不同结构层厚度情况下的车辙的变形结果,并对设计年限内的每公里造价对比分析,得出了最优的结构层厚度的组合(SMA-13采用60 mm、AC-20采用60 mm、AC-25采用80 mm、水泥稳定碎石300 mm),从而预防车辙的发生降低维修成本。

相变材料在沥青结构层内掺混方案优化研究

为研究相变材料掺混位置对路基沥青层高温的调控效果,以京新高速伊吾—巴里坤区段整体式路基结构为依托,建立地气耦合计算模型,利用Fluent软件分别计算了未掺混相变材料(方案0)、沥青上面层掺混相变材料(方案1)和整体沥青层掺混相变材料(方案2)三种方案下的路面和沥青层温度,并分析了各方案对路面和沥青层的降温效果.结果表明:①方案2对路面的降温效果优于方案1;②当路面温度为55~65℃时,方案1和方案2对沥青上面层靠近路面3 cm区域的降温效果基本一致,此时选择方案1更符合经济性原则;当路面温度为65~75℃时,方案2对整个沥青层的降温效果明显优于方案1,此时选择方案2更有利于沥青层的降温;③方案2更有利于削减整个沥青层的高温日平均持续时长和沥青下面层的高温天数,但其对沥青上面层高温天数的削减效果与方案1基本相同.综合分析可知,在沥青结构层内掺混相变材料对路面具有较好的降温效果,但其对路面的降温效果与路面的初始温度相关,当路面温度为55~65℃时,采用在沥青上面层掺混相变材料的方案即可达到较好的路面降温效果,当路面温度为65~75℃时,采用在整体沥青层掺混相变材料的方案对路面的降温效果更佳.

建筑垃圾骨料在沥青道路结构层中的应用综述

建筑垃圾作为房屋拆迁后的废弃物,经分选、破碎、筛分后形成水稳性和抗冻性良好的骨料,可用于道路各结构层的铺筑中。相关研究表明,建筑垃圾骨料经无机结合料稳定后,其抗压强度、模量、路用性能均可达到规范要求,因此,建筑垃圾骨料在道路各结构层铺筑方面具有良好的发展前景。梳理建筑垃圾骨料在路基、基层和底基层以及沥青面层中的应用文献,得到的结论是:将建筑垃圾应用于沥青混凝土道路各结构层的建设符合可持续发展的要求,能够缓解资源短缺情况,充分发挥建筑垃圾的综合利用价值,大大减少建筑垃圾对环境的污染,具有极大的生态环境效益和应用推广前景,但对其应用的研究还有待加强。

码头堆场水泥稳定碎石结构层压实度的施工控制

在码头堆场道路工程项目施工过程中,水泥稳定碎石结构层和基层结构施工占据着核心位置,应积极开展水泥稳定碎石结构层压实度管理工作。码头堆场道路的平整度受水泥稳定碎石结构层压实度的直接影响,还会给码头堆场的使用性带来不同程度的影响。文章对码头堆场水泥稳定碎石结构层的压实度进行了深刻剖析,总结了大量成功经验,为今后同类型工程项目施工提供信息支持。

水泥稳定类结构层横向施工缝支模施工技术

结合工程实例,介绍了水泥稳定类结构层横向施工缝的特点、作用与不足,探讨了水泥稳定类结构层横向施工缝支模施工的原理、设备和流程,提出了相应的施工技术要点,主要包括施工准备工作、测量放样、摊铺厚度和均匀性控制、碾压施工、养生和交通管理、质量检测和验收等内容。结论证实,该技术满足施工需要,确保了路面压实度、平整度和强度合格,横向接缝处的压实度合格,同时还节约了工程施工成本,综合优势比较明显。

公路沥青路面结构层施工工艺分析

以某公路工程为依托,从规范实施级配沙砾底基层、水泥稳定碎砾石基层、透层、黏层和面层施工工艺等方面分析了沥青路面结构层施工工艺的应用。研究表明,为延缓常见病害的发生,必须加强沥青路面各结构层的施工质量控制,充分发挥出沥青混合料的良好力学性质,提高沥青路面的耐磨性和抗裂性。

沥青路面结构层水稳冷再生施工技术要点

本文详细介绍了沥青路面结构层水稳冷再生施工技术,它是在旧沥青路面上进行覆盖铺设的绿色环保型作业方式。通过回收旧沥青路面上的碎石,与水泥、矿渣粉等混合后制成水稳混合料,再将其作为新沥青路面结构层的铺设材料,具有节约资源、降低碳排放、提高路面性能等优点,是未来城市道路建设的发展方向之一。

高速公路中央分隔带水稳结构层通铺施工技术的研究与应用

高速公路中央分隔带是将车行道分隔开的一条绿化带,对于保证行车安全和提高道路美观度具有重要作用。水稳结构层是中央分隔带路面的主要承载层,其质量直接影响道路的使用寿命和行车舒适度。但在水稳结构层通铺施工方面仍存在一些问题,如施工工期长、工艺复杂以及质量难以保证等。因此,开展水稳结构层通铺施工技术的研究与应用,对于提高道路施工质量、缩短施工周期具有重要意义。

土基回弹模量对路面结构层的影响分析

随着公路建设的迅猛发展,对公路的快捷、舒适等方面的要求越来越高,因此,建设一条舒适、环保、耐用、安全、经济的公路成为目前急需解决的问题。土基是整个道路的基石,是其他道路的重要组成部分,也是道路交通安全的重要保障,一旦发生问题,不仅会造成道路的严重破坏,而且会影响到道路的服役年限。除此之外,增加土基回弹模量能够有效地减少路面的厚度,进而降低公路建设成本,这是由于路面和道面成本包含了材料、机械、劳力及其他行政成本等几个主要方面,而在这些方面中,最大的是材料成本,一般情况下,其成本可占到总成本的75%。可见,在道路构造中,路基的回弹系数对道路构造的影响是十分重要的。

公路路面结构层连续铺筑技术探究

为解决路面工程存在的病害问题,在路面施工阶段需要加强路面结构层的施工控制,给路面工程的整体质量提供切实保障。在公路路面工程施工阶段连续铺筑技术的应用,对提高路面结构层的稳定性有着很重要的帮助。为了能够全面提升路面结构层的施工质量,本文以连续铺筑技术为研究背景,探讨该技术的应用流程分析表明连续铺筑技术,能够提升施工进度、质量,对推动路面工程的开展有着重要帮助。

探地雷达检测公路结构层隐含裂缝实用方法研究

本文在简要介绍探地雷达基本原理的基础上,详细介绍了作者最近完成的"多层均匀层状介质中的垂直裂缝对雷达波场响应的数值模拟和物理模拟实验研究"成果,通过与实际的公路工程检测结果对比,三者表现出很好的一致性.研究结果表明,采用探地雷达检测公路结构层中的隐含裂缝,理论条件是充分的,实践上是可行的,检测方法本身实用性较大,检测结果直观、可靠.

沥青结构层芯样分层变形的数字图像测量方法

为有效评价芯样的分层变形和力学特性,将计算机图像识别应用于常规的沥青混合料单轴压缩蠕变试验,实现了沥青结构层钻芯取样分层变形的非接触测量和变形过程的拍摄、自动测量和自动记录,为沥青混合料蠕变试验提供了一种简洁、有效的测量手段。文中分析了测量精度和测量误差,讨论了端部约束对芯样不均匀变形的影响,给出了芯样采用常规测量方法和数字图像测量结果的比较。3层芯样单轴压缩蠕变试验中,以中面层的变形最大;加载历史的不同会导致材料细观结构的改变并引起力学性能的变化,高度压密芯样与路肩处芯样的变形规律不同,尤其在蠕变破坏阶段。

结构层组合对路面裂缝扩展的影响

本文运用Williams级数和平面应变有限元方法，研究路面等层状结构中垂直界面裂缝尖端应力场的奇异性和裂缝的扩展方向。结果表明，奇异性指数与材料参数的差异性、界面结合条件和加载方式有关。摩擦接触界面和土工织物等措施可能导致形成沿界面的滑移裂缝，从而阻止裂缝继续向前扩展。

防排水结构层对铁路基床动力响应的影响研究

针对云桂铁路膨胀土路堑新型基床结构采用的半刚性复合防水材料的防排水结构层,借助现场试验方法和数值模拟方法,研究列车振动荷载作用下防排水结构层对路堑基床动力响应的影响。结果表明:基床动土压力沿深度方向呈指数衰减,并且铺设防排水结构层可加快基床内动应力的衰减;基床动位移沿深度方向近似呈幂函数衰减,为满足高铁路基变形的要求,建议防排水结构层铺设厚度不小于15cm;振动加速度随深度加深而减小,其衰减主要发生在路基表面下的3.0m范围内;增加防排水结构层厚度可减弱防排水结构层下部的动应力、路基表面的动位移及基床下部的振动加速度;铺设防排水结构层可起到防水、排水、消能、抗变形等作用,对控制膨胀土基床病害有积极意义。