国外同类项目对中国足尺路面试验环道建设的借鉴作用

足尺路面加速加载试验是国际上先进的一种试验研究手段。面对中国公路建设、养护和管理并重的发展形势,为了适应大交通量和重载交通时代的来临,采用足尺路面加速加载试验方法是提高对沥青路面变化规律的认识,加强对新材料、新工艺的适用性验证和评价,提高中国公路路面耐久性的一个关键技术手段。足尺环道建设在中国公路技术研究史上具有里程碑式的意义,环道建设必须具备实用性、前瞻性、科学性和开放性的特点。在充分征求全国各省区市意见的基础上,借鉴全球已建成环道的建设经验是十分必要的。

RIOHTRACK足尺路面试验环道2017年试验研究概况

为了采集、分析、研究非线性道路结构与材料全寿命服役周期条件下的多元使用性能的演化规律,验证、完善我国道路结构与材料的设计方法,2017年RIOHTRACK环道开始了试加载试验,共运行里程约46万km。加载期间对环道25种沥青路面结构的裂缝进行了人工观测;对不同荷载水平下,19个不同刚度水平的环道路面结构弯沉和弯沉盆进行了定期检测和数据采集,并分析了其变化规律;对不同荷载水平下,19个不同刚度水平的环道路面结构应力/应变响应数据进行了采集,并分析了其变化规律;对环道的25种沥青路面结构在不同周期的车辙、平整度及抗滑性能等使用性能指标进行定期检测和数据采集,并分析了其变化规律;同时,对不同性能指标之间的关联性进行了初步分析和探讨。通过以上各种使用性能数据的采集、分析和对比,目前初步结论有:(1)环境温度的变化对路面服役性能的影响是不可忽略的;(2)经过2017年的加载试验,RIOHTRACK环道的25种沥青路面结构,特别是19种主要试验结构,在裂缝、弯沉、车辙、平整度等服役性能方面表现出一些初期的变化规律。通过初步的总结和分析,得到一些有益的认知,为今后通过环道试验进一步验证和完善沥青路面多元化的服役性能的设计模型和参数奠定了基础。

足尺路面试验环道路面结构与材料设计

介绍了我国第1条足尺路面试验环道(RIOHTRACK)的技术定位、路面结构与材料设计方案及试验平台的车辆加载、数据采集等系统的构成。RIOHTRACK足尺路面试验环道的直线和缓直曲线段共设计了19种路面结构,这些路面结构形式涵盖了国内外工程应用案例,其中包括了柔性、半刚性和刚性基层结构,以及不同的沥青结构层和材料组合模式。根据设计理念和评价目标将19种路面进行了分类,并分别论述了各结构设计标准、验证目标、结构特征、材料技术要求等内容。利用总重达100 t的多轴加载车,以加速加载方式对上述典型路面结构进行了全天候加载,对使用性能进行了系统的量化比较。结果将用于研究轴载换算方法、路面损伤预估模型、结构与材料优化设计方法以及养护技术标准等。

足尺路面加速加载设备MLS66在辽宁省的应用

介绍了足尺加速加载设备MLS66的加载方式、组成、性能以及基于MLS66性能特点的加速加载试验方案设计方法。以钢桥面铺装加速加载试验和微表处加速加载试验为例,介绍了MLS66在辽宁省的应用情况。根据两年来辽宁省采用MLS66开展加速加载试验的情况,认为MLS66是一种加载效率高、与实际行车荷载作用接近的加速加载设备,已获得的研究成果对于评价辽宁省沥青路面结构的使用性能、改善路面结构设计等方面都具有重要的参考价值。

足尺路面加速加载试验系统在我国的应用

近年来,我国的高等级公路建设得到了快速发展,需要我们对路面结构性能进行深入的研究,在各种研究手段中,野外的足尺路面加速加载试验是一个身份有效的试验研究手段。在过去的20多年中,我国的加速加载试验系统ALF在沥青路面结构设计、参数研究以及使用性能评价方面做了大量研究工作,特别是在沥青路面的承载能力评价与预估、路面结构破坏机理、车辙变化规律研究、荷载—路面结构动力响应研究以及半刚性沥青路面设计参数衰变规律研究等方面取得了一定的研究成果。

国内外足尺加速路面试验研究概况

文中介绍了足尺加速路面试验研究概况,对足尺加速路面试验给出了定义和分类,并简要介绍了国内外典型的足尺加速路面试验情况。

足尺沥青路面加速加载试验数据的采集与分析

为了改进足尺沥青路面加速加载试验中力学响应数据采集、处理的方法,提高试验数据结果的准确性与可靠性,结合MLS66路面加速加载试验设备开展的大粒径碎石基层加速加载试验项目,阐述了足尺沥青路面加速加载试验的力学响应数据采集、处理的一般方法及注意事项。

基于足尺沥青路面加速加载车辙试验研究

本文对沥青路面的车辙展开研究,基于足尺沥青路面进行加速加载车辙试验,在路面加载的各个时期对车辙的断面特征及车辙深度等数据进行了采集。利用Shami对于不同试验温度和荷载作用次数下的APA试验结果进行分析,验证了车辙深度预估模型并对重载交通沥青路面进行车辙预估。

光纤光栅传感器在足尺沥青路面加速加载试验中的应用

2013年年初辽宁省交通科学研究院开展的大粒径碎石基层加速加载试验项目,批量使用了光纤光栅传感器作为试验测试工具,取得了一些光纤光栅传感器在道路沥青路面试验中的试验数据,对试验中光纤光栅传感器的应用情况及试验结果进行分析和总结,可供业内人士参考借鉴。

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。

基于MLS66的路面加速加载试验数据采集系统建设

辽宁省MLS66足尺路面加速加载试验的总体目标是通过采集荷载作用下的路面性能数据和力学响应数据并分析,找出沥青路面的损伤机理与路面结构疲劳规律。建立了数据采集体系,采用有效的检测设备和数据采集手段,并编制软件进行数据采集与分析。

足尺加速加载试验环道路面初步设计方案研究

文章针对中国现在阶段高速公路沥青路面建设养护中存在的问题和路面技术发展的需求,对不同省区的沥青路面现状和关注问题的调研和分析,通过充分征求全国各省区市的意见,掌握目前业内对高速公路路面设计的关注点以及对高速公路路面试验研究应解决的问题,从而确定足尺路面加速加载环道的试验内容,使环道路面试验能满足路面科学研究及全国交通建设需要,提高环道路面试验的科学合理性。

降雨强度对透水沥青混凝土净污能力影响研究

为定量评估降雨强度对透水沥青混合料净化路面径流能力的影响,基于搭建的足尺道路路面平台设计了5种降雨强度下单、双层透水沥青混凝土的人工降雨模拟试验,测定了流经透水沥青混合料前后模拟径流雨水的代表性污染物浓度。结果表明:透水沥青混凝土能有效净化径流污染,且双层透水沥青混凝土的污染净化能力显著优于单层透水沥青混凝土,对悬浮物(SS)、总磷化合物(TP)、重金属锌(Zn)、重金属铅(Pb)、总氮化合物(TN)、化学需氧量(COD)的去除率分别达到80.25%、74.13%、70.30%、65.14%、63.75%、61.38%;随着降雨强度的增大,透水沥青混凝土对径流污染物的净化能力逐渐减弱,通过分析层数、降雨强度对透水沥青混凝土污染物净化率的影响,提出了层系数α和雨强折减系数β,可以通过人工降雨模拟试验结果推算一定降雨强度下实际透水沥青混凝土路面的污染物净化能力,为透水沥青混凝土路面的量化环境评价提供依据。