Theoretical Development and Engineering Practice of Pavements in China

This paper presents a comprehensive review of historical theory development and current construction practice of pavement engineering in China. Mechanical models, design guides, construction techniques, evaluation methods and maintenance standards are elaborated for Portland cement concrete （PCC） pavements methodology among pavements of rural highways, urban roads and asphalt concrete （AC） pavements. Differences in design and airport fields are discussed based on service requirements. Lessons and experiences based on the past 20 years＇ construction practice and pavement performance are summarized. Current research areas in pavement engineering associated with unconventional geological and/or landscaping in China＇s highway construction and national strategic plan for pavement engineering are also covered.

路面沥青混凝土配合比优化设计探析

文中从路面沥青混凝土配制原材料的选择入手,阐述了沥青料、粗集料、细集料、填料以及纤维稳定剂的选择方法,并从原料、配比、拌和三个方面分析路面混凝土配合比设计的影响因素,从马歇尔试验、反向验证、关键要素控制三个维度探讨生产配合比设计优化与验证、目标配合比设计优化的可行性路径,为同类工程提供参考。

沥青混凝土路面平整度施工技术研究

对于高速公路而言,路面平整是重要内容,直接影响公路建设后的使用效果及人们的出行安全。为了保障高速公路沥青混凝土路面的平整度,文章结合双辽至洮南高速公路建设项目GQ03工区项目,分析了沥青混凝土路面平整度的影响因素,提出保持平整度的施工技术,旨在为高速公路建设中的路面施工提供参考。

根据实际案例分析道路“白改黑”设计

近年来,水泥混凝土路面由于其行车噪音较大,行车舒适度较差,养护维修困难等缺点,新建道路路面已不推荐使用,已建混凝土路面也在逐步改造为沥青路面。以上海市宝山区长江西路道路大修工程为例,通过工程施工完成后效果、施工方式难易程度、工期建设周期长短、对环境影响等方面,对多种“白改黑”设计方案进行比较,针对本工程实际情况,提出最为可行的推荐方案,为今后道路“白改黑”设计提供一定的参考依据。

基于冲击韧性的钢桥面铺装环氧沥青混凝土疲劳性能设计研究

针对钢桥面铺装环氧沥青混凝土出现的疲劳开裂问题,分析现有设计理论和方法的不足之处。在断裂力学和能量法原理的基础上,提出以冲击韧性作为环氧沥青混凝土配合比设计的评价指标,通过试验验证了该指标的可行性;采用剩余劲度模量比来反映环氧沥青混凝土的疲劳性能,并建立起冲击韧性和剩余劲度模量比之间的关系。研究结果表明,冲击韧性和疲劳性能之间有良好的线性相关性,采用冲击韧性指标能够有效地评价环氧沥青混凝土的配合比设计和疲劳性能,该方法操作简单、快捷、准确,为环氧沥青混凝土的设计理论和方法提供一种新的思路。

武汉天兴洲公铁两用长江大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装设计与施工

武汉天兴洲公铁两用长江大桥为双塔三索面三主桁公铁两用斜拉桥,对该桥公路桥主桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装的设计与施工进行研究。采用通用有限元程序ADINA建立铺装结构局部梁段模型,根据有限元分析结果并结合该桥结构与环境条件确定环氧沥青铺装层厚度为60 mm,根据材料及铺装结构性能优化环氧沥青混合料并确定铺装层结构形式。针对该桥结构与环境条件,施工中采用粘结料智能洒布、施工时温控制与施工养护等关键技术。目前,该桥已经全线贯通,运营情况良好。

耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力三维有限元分析

为了分析各因素对耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力的影响,建立了三维有限元模型,确定了计算参数,通过正交设计法安排参数组合,计算混凝土基层底面的荷载应力,并对计算结果进行极差与方差分析。分析结果表明:混凝土基层底面荷载应力随沥青面层厚度增大总体呈减小趋势,但减小幅度不大,随基层厚度增大而减小,随基层模量增大而增大,随地基模量增大显著减小,面层模量变化对基层荷载应力几乎无影响;置信概率为95%时,对基层荷载应力有显著影响的因素是地基模量、基层模量和基层厚度,当置信概率为90%时,地基模量、基层模量、基层厚度和面层厚度影响的显著性依次减小。

耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力的数值计算

为给混凝土基层耐久性沥青路面结构设计提供依据,利用均匀设计表安排对混凝土基层底面荷载应力有显著性影响的因素组合,采用三维有限元方法计算混凝土基层底面在标准轴载,以及单轴-单轮、单轴-双轮和双轴-双轮等不同轴载作用下的荷载应力,对计算结果进行回归分析,并分析了轴轮型对基层荷载应力的影响。结果表明:不同轴-轮载作用下,混凝土基层底面的荷载应力与面层厚度、基层厚度、基层模量、地基模量等因素之间存在良好相关关系;此外,双轴-双轮组荷载在基层底面产生的荷载应力小于单轴-单轮组和单轴-双轮组,因此通过增加轴数和轮胎数目可以有效缓解重载、超载车辆对路面的破坏作用。

水泥混凝土路面沥青加铺层材料的设计

按照设计材料的概念和现代材料设计方法设计了水泥混凝土路面沥青加铺层材料FAC.整个材料设计过程包括:力学环境和使用条件的评价、材料设计原则的确定、材料设计的实施、材料性能的评价.在分析和验证过程中引入了离散单元方法并开发出了沥青混合料虚拟试验过程.通过多个实体工程的实际使用和三年使用效果观测,发现材料的各项指标和工程性能是令人满意的,从而证明了这一材料设计方法和过程的可行性.

旧水泥混凝土路面沥青加铺层设计影响因素研究

目前国内外旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法尚未完善,至今仍未有公认的合理可行的设计方法。在前人研究的基础上,用三维有限元方法计算荷载作用下含土工合成材料夹层的沥青加铺层力学响应情况,分析加铺层底应力及弯沉随加铺层厚度、加铺层厚度模量、旧水泥混凝土层模量、夹层模量、路基模量等因素的变化规律以及影响程度,从而提出在加铺层设计中应给予重点考虑的设计因素,对考虑反射裂缝的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层设计方法进行了进一步探索和研究。

耐久性沥青路面混凝土基层温度应力分析

为分析各参数对耐久性沥青路面混凝土基层温度应力的影响,分析了路面结构温度场,建立了三维有限元模型,确定了计算参数,通过正交设计表安排参数组合,计算混凝土基层的温度应力,并对计算结果进行极差与方差分析.此外,利用均匀设计表安排参数组合求解混凝土基层温度应力,对计算结果进行回归,得出沥青路面混凝土基层的温度应力实用计算公式,以指导路面结构设计.

基于抗剪性能的混凝土桥沥青铺装设计方法

采用三维有限元方法,对不同混凝土桥型桥面铺装在实测荷载作用下的受力状态进行系统的力学分析,确定不同桥型的临界荷位.从抗剪角度提出进行铺装结构设计时可采用的力学控制指标、桥面铺装层混合料抗剪参数标准以及桥面铺装设计流程,并给出桥面铺装结构组合设计原则或建议.基于此,从铺装层结构设计和材料设计角度提出了七种桥面铺装层结构或材料组合方案,并在申嘉湖高速公路四个混凝土桥梁上铺筑试验段.从目前观测结果看,所有方案均表现出良好的性能.

民用机场沥青混凝土道面设计方法综述

在大量调研国内外机场沥青道面设计方法的基础上,介绍了国内外典型的机场沥青道面设计原理和方法。结合中国现有民用机场沥青道面设计规范,综合分析了各种设计方法的指标体系,探讨了现有设计方法中存在的问题,并对今后中国的机场道面设计方法研究与发展进行了讨论,提出了一些规范修订的改进建议,为中国民用机场沥青混凝土道面设计理论的完善和修订提供一些理论参考。

高速公路旧水泥混凝土路面加铺沥青面层结构组合设计

结合长潭高速公路旧水泥混凝土路面改造工程,介绍旧水泥混凝土路面上加铺水泥混凝土补强调平层及沥青面层的结构设计方案,讨论其特点,供同行参考。

旧混凝土路面沥青混合料加铺层的结构设计

随着水泥混凝土路面里程的增长 ,水泥混凝土路面的破坏也越来越严重。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种常用的、有效的路面修复技术 ,它具有工期短、对交通影响小、修复后路面服务性能好等优点。结合武黄高速公路旧水泥混凝土路面改造工程 ,介绍了旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的结构设计。

碾压水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面结构研究

本文对碾压水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面结构设计理论与方法进行了系统研究，采用三维等参元与弹性层状体系理论对复合式路面的荷载应力与温度应力进行了计算与分析，研制了临界荷位时板底最大应力计算诺谟图。结合室内试验、试验路及实体工程的研究，提出了复合式路面结构设计方法。

高性能沥青混凝土机场道面结构

为增强机场沥青道面的抗轮辙性能,提出了一种基于新型环氧沥青混凝土的高性能机场道面结构.将新型环氧沥青混凝土EAC20作为机场道面的中面层,SMA13型沥青混凝土作为上面层,AC20型沥青混凝土作为下面层,由此构成SEA机场道面结构.分析了新一代大型客机A380荷载作用下SEA机场道面结构的力学响应,针对机场道面各层沥青混凝土进行永久变形试验,并采用多元线性回归得到各层材料的蠕变参数,以模拟SEA机场道面结构的永久变形.研究结果表明,将新型环氧沥青混凝土作为中面层应用于机场道面,可以减小机场道面结构的应变,沥青面层底部最大拉应变和最大压应变分别约为传统机场沥青道面结构的68%和72%.在1×105次荷载作用下,SEA机场道面结构的永久变形仅为6 mm,约为传统SAA机场沥青道面结构的42.9%.

Superpave技术现状及对我国沥青路面技术的启示

高性能沥青路面技术 ( Superpave)是美国公路战略研究计划 ( SH RP)的沥青课题研究成果。文章介绍了 Superpave技术的现状 ,着重从胶结料和集料规范、混合料体积设计、混合料施工及性能预测等方面分析了这一成果与传统规范的不同 。

水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面研究综述

本文论述了水泥混凝土与沥青混凝土（ＣＣ＋ＡＣ）复合式路面结构诞生与发展的必然性，全面系统地介绍了国内外对这一新型结构在计算理论、结构设计、施工技术等方面的研究成果，提出了应进一步开展的研究工作。

混凝土桥面沥青铺装粘结层抗剪设计方法

介绍一种新的混凝土桥面沥青铺装粘结层抗剪设计方法.采用有限元法分析混凝土桥面铺装粘结层水平剪应力与法向正应力的分布关系.基于该关系图提出层间剪应力临界边界,分别从铺装结构参数、荷载方面分析影响层间剪应力临界边界的因素,给出了临界边界方程形式,并检验其合理性.提出荷载作用下满足层间不发生剪切破坏的基本条件为:层间剪切强度包络线与临界边界相离.最后给出了应用算例.