浅析季节冰冻区道路路基差异沉降控制标准及预测方法

由于我国社会经济的快速发展，道路建设也处于不断进步和扩大规模的状态下，同时人们对道路建设的要求也越来越高。路基贯穿于公路全线并与沿线的桥梁、陪送和涵洞相连接，是道路的主体。如果季节冰冻区的冻结或者融化，就有可能会使路基遭受冻害，从而引起路基的变形不均匀。这样就可能会出现差异沉降，进而使道路的路面遭到破坏。我国的季节冻土面积超过了国土面积的一半之多，所以如何把季节冰冻区道路路基差异沉降进行控制，并且掌握真正适用的预测方法，使道路建设的质量得以提升，这是建设的关键。

季节性冰冻区的沥青路面养护对策研究

由于季节性冰冻区低温多雪、极端气候等环境特点,沥青路面病害呈现出特殊性。以山西省季冻区某公路K833+132—K874+700段为例,以该路段2022年沥青路面技术状况检测数据为基础,基于全寿命周期理论,提出季节性冰冻区沥青路面养护对策。研究结果表明,基于全寿命周期的季节性冰冻区沥青路面养护决策制定,综合考虑了沥青路面的技术状况、交通量、路面病害等动态变化参数,从而提高了路面养护决策的科学性。

季节性冰冻地区道路试验场建设构想

季节性冰冻区公路交通的健康发展迫切需要建设道路试验场,因此,论述了建设季节性冰冻区道路试验场的必要性,对道路试验场国内外研究现状进行了分析,在此基础上,对道路试验场的结构和功能进行了初步设计。

季节性冰冻区道路结构湿度分布特性分析

为分析道路结构湿度分布特性,基于建立的真实环境道路结构温湿度观测系统,以一年多的湿度跟踪观测数据为基础,开展了季节性冰冻地区道路结构湿度时空分布特性的研究。结果表明:道路结构湿度的年分布呈现夏秋季节湿度高、变化幅值大,冬春季节湿度低、变化幅值小的特点;不同层位的湿度对环境变化的敏感性不同;冰冻期和春融期,路基土湿度受温度影响而逐渐减小抑或骤然上升;路面铺筑使道路结构湿度受降水影响的敏感性减小,且使路基土冰冻期和春融期发生的时间提前。

季节性冰冻区高速公路的分布式路基无损检测

通过应用基于布里渊散射的分布式光纤传感技术(BOTDR/A),对鹤岗—大连高速公路,敦化附近ZT05标段的一部分进行了连续分布式路基结构健康监测,监测结果表明,传感器在严酷的施工条件和气候条件下,可以成功存活,并且可以准确监测高速公路的结构特征。

季节性冰冻区PPA/SBS复合改性沥青工厂化参数与性能评价

通过对多聚磷酸与SBS复合改性沥青及其混合料性能的系统研究,分析了影响PPA与SBS复合改性沥青性能的多个工厂化生产参数,针对季节性冰冻区的特殊要求,提出了PPA掺加顺序、剪切速率、发育温度、发育时间的合理取值范围,评价了PPA与SBS复合改性沥青的针入度分级和PG分级;采用室内加速加载模拟试验、低温冻断试验、低温小梁弯曲试验和四分点加载疲劳试验对PPA与SBS复合改性沥青混合料的路用性能进行了验证,并将其与4.5%SBS改性沥青混合料进行了对比,进而推荐了适宜的PPA与SBS掺配比例。结果表明,PPA与SBS复合改性沥青混合料比4.5%SBS改性沥青混合料具有更优的高温稳定性及抗疲劳耐久性,适用于在季节性冰冻地区推广应用。

季节性冰冻区级配碎石级配设计方法研究

基于长寿命的设计理念,结合级配碎石相应的结构层位特点,以骨架密实结构作为级配碎石材料的结构类型,并针对粗集料和细集料的主要功能,对粗集料与细集料单独设计。其中,选用骨架间隙率和承载比(CBR)作为粗集料设计指标,对细集料的设计参考贝雷法理念,以粗集料空隙率为指标,计算细集料的具体用量,至此完成级配设计。

寒区公路土质边坡冻融界面的抗剪强度试验

季节冻土地区公路土质边坡在春季融化期经常发生浅层滑坡,对公路运输造成了严重的潜在威胁。冻融界面处的土体抗剪强度是发生滑坡的直接影响因素,采用不同的材料配比设计冻融界面的抗剪强度模型试验,该试验针对不同的土体含水量以及冻融循环次数进行剪应力测试,通过试验获得界面抗剪强度与冻融循环次数间的关系,基于数据得到冻融界面土体抗剪强度的损伤模型。考虑到正融土质边坡发生失稳破坏时其抗剪强度与土体内部的受力条件及边坡的几何尺寸有关,因此通过试验得到土体剪切强度后,可为评价季节冰冻区边坡稳定性提供直接数据参考,也可为季节冰冻区土质边坡的设计以及稳定性分析提供借鉴。

季冻区土坡冻融界面土体的抗剪强度参数衰减

季节冰冻区土质边坡在春融期经常发生浅层滑坡,现象表明:一般情况春融期滑坡面位于冻融土体交界面处,冻融界面处的土体抗剪强度直接影响该地区土坡稳定性。设计不同配比材料形成冻融界面的抗剪强度模型试验,得到对应不同土体含水量以及冻融循环次数条件下的剪应力,计算出不同含水量和不同冻融次数条件下对应的c,φ值,依据试验结果提出冻融界面土体抗剪强度参数值随着含水量和冻融次数变化时的损伤模型。研究结果表明,抗剪强度参数随该两影响因素的增加而发生损伤。

季冻区橡胶粉与SBS复合改性沥青混合料工厂化生产工艺及性能研究

为了改善季冻区重载交通沥青路面病害突出的问题,通过对橡胶粉与SBS复合改性沥青混合料性能的系统研究,确定了橡胶粉与SBS适宜的掺配比例,系统评价了复合改性沥青混合料的路用性能,并将其与SBS改性沥青混合料进行了对比。试验研究结果表明：用于季冻区的橡胶粉与SBS复合改性沥青中,推荐的橡胶粉掺量为18%~22%,SBS适宜的掺量为2%~2.5%,掺加橡胶粉可减少SBS改性剂掺量,橡胶粉/SBS复合改性沥青可大幅改善沥青混合料的高低温性能,其抗疲劳耐久性优于SBS改性沥青混合料。试验段检测结果表明,橡胶粉与SBS复合改性沥青混合料对于解决季冻区重载交通的车辙和开裂等路面问题病害具有较高的应用价值,采用橡胶粉与SBS复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命。

季冻区Superflex与SBS复合改性沥青混合料性能及耐久性研究

为了解决季冻区公路沥青路面病害突出的问题,通过对Superflex与SBS复合改性沥青混合料性能的系统研究,基于季冻区的特殊要求,确定了Superflex与SBS适宜的掺配比例,系统评价了复合改性沥青混合料的路用性能。试验研究结果表明:Superflex与SBS复合可以充分发挥SBS与Superflex各自对沥青的改性作用,提高沥青混合料的综合路用性能。用于季冻区的Superflex与SBS复合改性沥青中,Superflex的推荐掺量为12%~15%,SBS推荐掺量为2.5%;Superflex与SBS复合改性沥青可大幅改善SMA以及AC沥青混合料的综合路用性能,其抗疲劳耐久性优于SBS改性沥青混合料;实体工程和试验段检测结果表明,Superflex与SBS复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命,经济、社会效益显著。

季冻区同步碎石封层优化设计新方法

通过分析同步碎石封层设计常用的两种设计方法,吸取两种方法的优点,在此基础上,针对季冻区的气候条件,提出在冻融循环条件下,以抗剪强度及拉拔强度双力学指标,并辅以脱石率指标检验控制的同步碎石封层设计新方法。为其他同步碎石封层设计提供相关借鉴经验。