沥青路面车辙调查及影响因素分析

高速公路沥青路面在气温及荷载等作用下,早期易出现车辙病害形式,影响行车安全。对某高速公路沥青路面进行现场调研,通过检测车辙深度、调查轴载、钻芯取样分析路面各结构层厚度、沥青及集料级配等,对车辙病害的原因进行详细的分析。结果表明,在重载作用下沥青路面上面层、中面层厚度变化较大,轮迹带部分粗集料被碾压破碎,导致集料细化。为减少车辙的产生,从管控超载、选用改性沥青及采用合理集料级配等方面提出建议。

流体加热融雪系统运行对道路结构温度分布特性影响分析

为了明确流体加热道路融雪系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响,利用室外足尺试验系统对比分析了普通水泥混凝土路面结构与流体加热道路融雪系统道路结构在温度、温变速率及温度梯度分布特性等方面的差异,阐明了系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响规律。结果表明:融雪系统运行初期,快速上升的流体温度对管壁-路面材料界面存在强烈的温度冲击作用;随着系统持续运行,管壁-路面材料界面的温变速率逐渐减小并趋于稳定,且小于普通路面最大温变速率;同时,融雪系统的运行增大了路面结构内部的温度梯度,改变了路面结构一定深度范围内的热量传递方向。融雪系统道路结构年周期温度分布的观测结果表明:融雪系统的运行可在较短的时间内释放大量热能,降低了道路结构内部热量的散失,有效延缓了季节性冰冻地区冬季道路结构温度的降低及冻结深度的发展。

沥青路面构造深度分区域平面拟合算法

针对现有沥青路面构造深度计算方法易受外界和人为因素影响的问题,该文提出基于线激光三维数据的构造深度分区域平面拟合算法。该算法对采集的路面三维高度数据矩阵进行预处理,并提出一种基于斜率的点云数据自适应滤波算法。然后进行分块、确定中心点的局部极值,最后以三点一面的平面拟合算法为核心,计算沥青路面的构造深度。试验结果表明:该算法与电动铺砂法的相关性超过94%,计算复杂度为立体拟合法的1/3,并实现了采集样本由点到面的跨越。

坡率对半柔性路面材料灌注率及路用性能的影响

基于半柔性路面材料灌浆工艺的独特性,为探究坡率对其灌注率及路用性能的影响,采用3种不同流动度的灌浆料,在5个设计坡率下制备半柔性路面试件。通过计算和试验,系统评价了坡率对半柔性路面材料灌注率、高温稳定性、水稳定性及抗滑性能等关键指标的影响规律。结果显示,随着坡率的增加,半柔性路面材料的灌注率和水稳定性呈下降趋势,而高温稳定性则先增大后减小。坡度对半柔性路面构造深度的影响显著,坡率越大,坡底和坡顶的构造深度差异越大,抗滑性能受到不利影响。针对上述问题,研究提出了施工工艺优化措施,并通过室内试验加以验证。

HPDS路面计算软件在结构物基底换填深度中的应用

公路工程中,结构物基底承载力不足是现场施工中经常遇到的问题,实际现场生产中往往采用换填法,但换填深度往往依据经验,并没有一个统一且简便的方法去确定换填深度。该文以HPDS路面计算软件为主,将换填材料当成一种路面结构层,以平招高速项目为例,在相同累次当量轴载下,确定出路基顶面回弹模量,先假设某个换填深度,计算出设计弯沉值和容许拉应力是否满足其荷载要求,在与路基荷载工作区计算得到的厚度以及地基承载力特征值法计算得到的厚度,三者相比较,最后得出,采用HPDS程序计算的换填厚度与其他办法在数值上相差不大,为工程实践中提供既快速又简便的方法,为其他项目提供借鉴并可以推广使用。

无车辙路面在道路交叉口的应用

为解决G104京岚线青银高速靳家立交至山东高速交界段K428+300—K428+550道路交叉口车辙病害频发的问题,在修复养护施工中采用无车辙路面(no-rutting pavement, NRP)技术,采用无车辙剂和改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene butadiene styrene, SBS)沥青,设计路面结构为厚4 cm重交通抗车辙改性沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13与厚6 cm重交通抗车辙改性沥青混凝土AC-20(无车辙改性剂在沥青混合料中的质量分数为1%)改善路面车辙情况。采用室内试验的方法,得到SMA-13与AC-20的最佳沥青质量分数分别为5.9%、4.3%。实际铺筑完成运营0.5 a后检测路面的弯沉、构造深度及车辙深度。结果显示:通车运营0.5 a后,实际弯沉较设计弯沉减小约36%,路面承载能力得到较大幅度的提高;构造深度均大于0.5 mm,抗滑性能优异;无车辙路面表面平整,车辙深度小于4.00 mm,远小于标准车辙深度。

沥青路面构造深度检测方法及其应用

为准确检测沥青路面的构造深度,将沥青路面构造进行分类,同时简要介绍了目前常用的几种沥青路面构造深度的检测方法,并以某高速公路为例,对该路面分别采用铺砂法和激光构造深度仪法进行检测。检测结果表明:不同检测方法的检测结果基本一致,前者检测结果为1.88 mm,后者为1.89 mm,均满足规范要求,该测试路段抗滑性能良好。在检测结果的基础上进行了皮尔森相关系数分析,其相关系数达到0.970 6,表明2种方法在沥青路面构造深度检测上均具有良好的准确性。

沥青路面车辙变形规律及与力学性能相关性研究

为了寻找简便且准确评价沥青混合料高温性能的力学指标,在研究沥青混合料车辙变形规律的基础上,对比研究抗压强度、马歇尔稳定度、劈裂强度及抗弯拉强度与车辙深度的线性相关性。结果表明:混合料车辙深度随荷载作用次数增加呈先快速增长后趋于稳定,随温度升高明显增加;压缩性强度指标(抗压强度、马歇尔稳定度)与车辙深度相关性较好,而拉伸强度指标(劈裂强度、抗弯拉强度)与动稳定度的相关性较差;抗剪强度与车辙深度相关性高达0.98,可准确有效地评价混合料的高温抗车辙性能。

用数字图像技术评价和测量沥青路表面构造深度

通过研究肉眼分辨物体表面不平度的特性和数字图像技术 ,开发了应用数字图像技术评价和测量沥青路表面构造深度的方法 .该方法采用普通数码相机纪录道路表面构造特征 ,由图像的像素值分析得出路表面构造深度测量结果 .与常规方法的比较表明 ,该方法精度高、操作简便、成本低廉 。

应用构造深度表征沥青路面的离析

为了研究沥青路面的离析,在生产实践分析的基础上提出离析的本质是沥青混合料颗粒组成、混合料结构和空隙结构存在的变异。其具体表现形式是三者独自或组合出现的状态。之后为了判别离析,提出以表面特性指标——构造深度分析离析的方法,并分析了路面检测构造深度数据的概率分布函数,证明其符合正态分布。最后设计不同级配和变异的同一级配沥青路面的构造深度实验,验证了以构造深度判别沥青路面离析的可行性。

全深式泡沫沥青冷再生环境及经济效益定量分析

全深式泡沫沥青冷再生技术能够实现废旧路面材料的全部就地循环利用,近年来在公路养护行业得到广泛应用,但当前尚缺少关于该技术的环境及经济效益定量分析。通过计算不同路面结构层的能耗及有害气体排放量,量化分析了全深式泡沫沥青冷再生技术的环境效益;通过全深式泡沫沥青冷再生技术与传统维修方法的造价对比分析,量化分析了该技术的经济效益。

基于数字图像处理技术的沥青路面构造深度评价方法研究

文章依托济祁高速公路安徽省砀山段沥青混凝土路面施工项目,以单幅图像恢复物体形状原理计算沥青路面的数字图像构造深度,以灰度差来表征路面的凸起和凹下的高度差值,确定去噪预处理和灰度图像处理方法,研究了不同光照强度和不同拍摄高度对沥青路面数字图像构造深度的影响,提出了沥青路面数字图像构造深度的计算方法,并建立了沥青路面铺砂法构造深度与数字图像构造深度之间的关系模型。研究结果表明:在自然光条件下,9:00时刻拍摄数字图像的构造深度普遍大于其他时刻0.03~0.06mm,11:00和13:00拍摄数字图像的构造深度与其他时刻的一致性较差,最大差值为0.03 mm,而在15:00和17:00时3个测点的差值均在0.01mm范围内,一致性较好,建议在15:00~17:00进行数字图像的采集;拍摄高度在50~70cm范围内,数字图像构造深度变化幅度较小,差值介于0.02~0.04mm,推荐拍摄高度为60cm;沥青路面铺砂法构造深度与数字图像构造深度存在一定的线性相关,关系模型拟合效果良好,相关性系数平方为0.85。基于数字图像处理技术的沥青路面构造深度计算方法,实现了程序交互界面化,为实时连续检测评价沥青路面构造深度施工质量水平提供了条件。

一种基于摄影测量的便携非接触式路面纹理检测方法

道路抗滑性能与路面纹理形貌直接相关,采集分析路面纹理可有效预测道路的抗滑性。针对常规手工铺砂法测量效率较低且非接触检测设备价格昂贵的问题,提出了一种基于摄影测量三维重建技术的路面纹理检测方法。使用常规摄像装置拍摄检测区域照片,通过开源算法OpenMVG重建出三维模型,并输入至Matlab软件中进行网格化处理和积分计算,最后与激光三角法建模和手持式三维成像建模方法对比。结果表明:三种非接触式检测方法中,激光三角法检测精度最高,摄影测量检测方式优于手持式三维成像。基于摄影测量检测的平均构造深度MTD(mean texture depth)与手工铺砂法的相关系数达到0.908 3,其能够经济、简单、有效地预测路面抗滑性能。

沥青路面车辙的理论计算

本文在对国内外弹性层状体系统理论各种解法、沥青路面车辙深度各种算法及各种材料流变模型评定和研究的基础上,建议采以L aplace变换中的初值定理和终值定理求解的方法。文中结合室内试验和现场测定结果及有关参数(包括年平均有效气温MAAT_(eff)和沥青面层的有效温度T_(eff)沥青混合料的劲度S_(mlx)和瞬时回弹模量E、动态影响系数C_M)的确定,对沥青路面车辙深度的计算和预估提出了一种简易可行的方法,并备有可在IBM-PC机和国产长城机上应以的程序GHT88-1。

沥青路面路基工作区深度分析

采用基于弹性层状体系理论的BISAR软件,计算了多种实际沥青路面结构不同深度处路基荷载应力,并对计算结果进行了统计分析,提出了一定标准下不同等级公路沥青路面路基工作区深度推荐值:对于高速、一级公路及路面结构较优、重载车辆比例较小的二级公路,路基工作区深度推荐值取1.4 m;对于以货运为主或重载车辆比例较大的二级及二级以下公路,路基工作区深度推荐值取1.8 m,可为选择路基或地基处理深度以及措施提供参考.

数字图像技术在露石混凝土路面中的应用

应用数字图像技术,将普通数码相机拍摄的露石水泥混凝土路面照片进行处理,根据图像的灰度值变化分析得到露石混凝土路表面的构造深度,并通过与常规方法的比较表明,此方法测量的路表面构造深度结果可靠,操作简单,可以在分析露石混凝土路面粗糙的表面特征上应用。

高等级道路沥青路面车辙的控制与防治

本文针对我国高等级道路沥青路面结构的具体特点提出了车辙的控制指标——容许车辙深度。通过行车安全性分析和专家咨询,在参考国外标准的基础上,初步建议了我国高等级道路沥青路面的容许车辙深度范围。根据对于材料性能以及路面结构组合的分析,确定了衡量沥青混合料抗车辙能力的指标以及防治车辙的路面结构组合原则,并相应地提出了有效的车辙防治措施。最后,建立了一种以车辙深度为控制指标的沥青路面设计方法。

基于一致性分析的路面构造深度评价指标研究

为比较平均断面深度(MPD)和传感器测量构造深度(SMTD)2种沥青路面构造深度评价指标,利用多功能路况快速检测设备采集沥青路面MPD与SMTD数据,并基于估计重复系数和Bland-Altman法进行MPD与SMTD的可重复性和一致性分析.研究发现:平行测量次数的增加会导致采集数据内部总误差增加,但可以有效降低随机误差变化范围的影响,提高数据采集的可靠性;MPD的估计重复系数平均值低于SMTD的估计重复系数平均值,说明MPD的测量可重复性更好;MPD比SMTD平均低0.009 mm,这个偏倚在工程应用中是可以接受的,说明MPD和SMTD两种不同评价指标具有可互换性;MPD与SMTD差值的95%一致限(LOA)范围(-0.105~0.087 mm)和估计重复系数范围(-0.094~0.094 mm)接近,说明影响MPD与SMTD一致性的主要因素是两者差值的可重复性.

飞机跑道荷载响应深度变化规律

针对目前刚性道面未考虑道面结构参数、起落架机型及滑跑速度与响应深度之间关系的现状,借助ANSYS软件建立45m×15m×10m的有限元模型,计算了8种面层厚度、6种面层模量、5种基层厚度、5种基层模量和5种土基模量下B737-800动荷载的响应深度,并类比另4种机型的计算结果,分析了起落架构型对结果的影响;同时形成了B737-800起飞过程中响应深度的动态变化曲线.研究结果表明,响应深度随面层厚度、面层模量、基层厚度与基层模量的增大呈线性减小趋势,随土基模量的增大而增大,两者关系服从二次函数,且土基模量对响应深度最为敏感;同时起落架构型对响应深度也有较大贡献;飞机起飞过程中,响应深度呈先小幅增加而后迅速减小的非线性变化.研究结果为机场道面结构参数的选取和场道维护提供了理论依据和参考.

速度和构造深度对水泥混凝土路面摩擦系数的影响

为了研究摩擦系数与速度、路面构造深度的关系,采用新型路面抗滑检测设备,对不同水泥混凝土路面的动态摩擦系数和构造深度进行了分析,研究结果表明,在路面构造深度较好的情况下,水泥混凝土路面摩擦系数随速度升高而降低.摩擦系数变化率随路面构造深度增大而增大.路面的抗滑性能与路面表面特征和行车速度有较大的关系,应该在路面的设计和施工养护中予以考虑.