基于SCB和3D-DIC技术的既有沥青路面剩余寿命预估

在改扩建项目中准确评价超服役周期高速公路沥青路面的剩余寿命,对于合理制订既有高速公路沥青路面的利用策略至关重要。从服役周期超过20 a的高速公路上钻取27个沥青混凝土芯样,并制作成54个半圆试件,分别进行半圆弯曲(SCB)断裂和半圆弯曲(SCB)疲劳试验,评价既有沥青混凝土路面的抗疲劳特性和剩余寿命。为解决传统测试方法无法实时捕捉沥青混凝土在高周疲劳试验中试件表面裂缝拓展问题,引入立体数字图像关联(3DDIC)技术监测试件表面应变场以及裂缝长度随疲劳荷载次数的演化趋势,结合K-d tree算法计算了每个疲劳荷载循环对应DIC图像中裂缝长度的变化。同时,采用双线性软化内聚区模型(CZM)确定沥青混凝土裂缝的应变阈值,从而保证了K-d tree算法计算裂缝长度的准确性。构建了Paris方程主曲线消除沥青混凝土开裂参数在不同应力比下的不一致性,在宽荷载域范围内表征各种路段沥青混凝土的抗疲劳性能。结果表明:既有沥青混凝土裂缝的应变阈值为1980με;随着应力比的增大,Paris方程A和n参数分别表现出波动增加和平稳下降趋势,而应力强度因子阈值呈平稳上升趋势;K84,K124,K165路段沥青面层剩余寿命分别为2.13E+08,3.57E+08,1.02E+07,除K165路段外,其他路段的剩余疲劳寿命均满足路面设计年限内交通量要求。

基于车辙病害的既有沥青路面永久变形及养护对策研究

为研究存在车辙病害的高速公路沥青路面永久变形及相应的养护对策,采用室内沥青面层全厚度加速加载试验,对不同车辙深度的既有路面进行累计车辙变形能力分析及永久变形分析,同时通过对加载后芯样变形层位及加铺养护后的试验结果进行分析,得出既有路面继续服役易出现结构性损坏的车辙深度峰值为17.6 mm及其永久车辙变形深度为27.3 mm,并提出三种车辙深度区间的路面养护对策和既有沥青路面永久变形评价标准。

市政道路既有沥青路面技术状况评价与分析

依托实际工程,以满足交通状况复杂的市政道路调查需求为出发点,采用道路多功能综合检测车、激光平整度测定仪、全自动车载落锤式弯沉仪、三维探测雷达等自动化无损检测设备,对路面损坏状况、路面行驶质量、路面结构强度、地下病害体等技术参数进行了全面调查统计和系统比对研究,评价了路面技术状况,分析了病害成因,并提出维修建议,为市政道路维养工作提供了参考建议。

基于AHP-模糊综合评价方法的既有沥青路面技术状况研究

结合公路沥青路面设计规范对既有路面评价指标的要求,该研究使用层次分析法和模糊综合评价法,建立了以结构性能、功能性能等4个一级指标,以及路面破损率、裂缝率、修补面积率等8个二级指标的高速公路改扩建既有沥青路面技术状况的评价模型。研究结果表明:该评价模型能够较为全面地评价改扩建既有路面的技术状况,契合改扩建工程既有路面技术状况的评价需求。

既有沥青路面中面层高温性能发展规律试验分析

为了研究既有沥青路面中面层高温性能发展规律,文中建立了路面分层结构高温性能试验方法并提出了高温性能分级标准,针对车辙变形提出了分层结构变形率指标,选取典型半刚性基层沥青路面开展了现场取芯、变形率测量及高温性能试验研究。结果表明,分层高温性能试验方法能够有效评价既有路面分层结构的高温性能。中面层高温性能呈先增强后衰减的发展规律,且当现场车辙深度超过15mm时,其高温性能开始发生衰减,对应的中面层变形率分别为普通沥青混合料约11%、改性沥青混合料约6%。研究结论可以为既有路面高温性能评价提供支撑,为中面层养护时机和方案的确定提供依据。