城市道路交叉口沥青加铺层路面结构分析与设计

结合S120大修工程实际,总结和分析了交叉口沥青路面加铺层车辙、裂缝等病害及其产生原因,同时针对交叉口的运行特点对路面结构进行力学分析;确定旧水泥混凝土路面加铺沥青路面结构的最大剪应力区和抗车辙区,为交叉口路面结构和材料的抗车辙、抗裂设计提供依据.根据力学计算分析结果,提出几点适合交叉口的路面结构组合和材料选择的建议.     

以车辙作为沥青路面设计指标的探讨

为减少沥青路面的早期破坏,在分析国内外沥青路面设计理论及车辙预估模型的基础上,提出以车辙为设计指标的设想,给出了以车辙作为主要控制指标的设计流程,再以实例的形式给出了车辙预估的整个过程,并对计算结果做了相应的分析,认为单以弯沉作为沥青路面的设计指标并不能控制路面的早期破坏,建议在现行沥青路面设计规范中增加车辙设计指标,完善沥青路面设计理论,从而保证沥青路面的使用寿命.     

沥青路面车辙变形的三维粘弹性动力有限元分析

基于车辆对路面的动力作用,建立路面不平整度引起的汽车动荷载简化模型,通过室内高温蠕变试验获得不同沥青面层材料的粘弹性模型,以弹粘塑性理论、动力学基本理论和有限元方法作为理论基础,采用动力有限元分析方法对沥青路面车辙进行了计算与预估,并分析了车辆轮胎压力、车速、作用时间、路面温度及轴载作用次数对沥青路面车辙深度的影响。通过河北邯郸~长治高速公路实体工程验证表明,采用基于动力有限元方法的车辙理论计算值与实测值误差仅为8%~9.5%,具有较高精度,研究成果为进一步完善车辙计算方法及工程应用提供理论依据。     

路面雷达在沥青路面车辙类型识别中的应用

目的针对沥青路面车辙病害出现的不同类型,利用路面雷达进行车辙类型的识别研究．方法根据各种车辙病害形成的机理提取不同类型车辙的几何特征要素,在雷达实地检测后对数据进行处理和分析,建立几何特征要素和实测数据间的联系以实现对车辙类型的识别．结果通过对两个具体车辙断面的类型识别实例介绍了车辙类型识别的方法,识别所得结论与取芯试验结果相比有着很好的一致性．结论将路面雷达应用于沥青路面车辙类型的识别不仅有较好的准确性和可靠性,还具有现今检测技术所具备的无损、快速、便捷等优点,该技术的提出对于沥青路面车辙病害研究有着重要的意义和较大地帮助．     

重载对沥青路面车辙及疲劳寿命的影响

为分析重载条件下沥青路面易产生车辙及疲劳病害的成因,基于弹性层状体系理论,利用ABAQUS有限元软件,分别通过车辙量和剪应力、基层疲劳模型表征路面车辙和疲劳寿命,研究了超重交通荷载对沥青路面车辙及疲劳寿命的影响。结果表明,当基层模量为0.4GPa,轴载从100kN增加到200kN时,压密变形量增加了29.82%,路面内最大剪应力增加了24.7%,基层疲劳寿命缩减了95.30%;而当基层模量为2.0GPa时,上述指标分别为27.67%,39.2%,99.26%。由此可知,重载对沥青路面结构破坏影响显著,且随着基层模量的增加,车辙和疲劳病害更加严重。研究结果有助于解释重交通路段沥青路面车辙及疲劳病害的成因。     

高速公路沥青路面车辙的产生机理及主要影响因素分析

目的 对沥青路面结构内力进行数值分析,研究路面车辙产生机理和主要影响因素,为防止早期路面车辙提出了调整级配范围等技术措施.方法 采用有限元方法 ,分析影响路面车辙主要力学指标的分布情况;采用现场检测、钻芯取样、沥青抽提、级配分析等试验方法 ,分析了高速公路沥青路面车辙的产生的主要影响因素.结果 半刚性基层沥青路面结构中3～11 cm内为等效压应力、剪应力和剪应变的高值区,中、下面层是出现流动性车辙的主要结构层;沥青混合料级配范围过于宽泛沥青胶结料高温等级偏低、及车辆超载严重等是产生车辙的主要影响因素.结论 采用有限元方法 分析路面车辙问题是可行的,结果 与工程实际相一致,车辙影响因素分析符合辽宁实际,提出的建议可用于指导工程实践.     

沥青混合料车辙进程影响因素及预估模型研究

采用汉堡车辙试验系统进行车辙试验,分析荷载作用次数、试件厚度、温度、混合料力学性能对沥青混合料车辙进程的影响,建立了以上影响因子与车辙深度的关系,并建立了沥青混合料车辙预估模型;通过AC-13、AC-16和AC-20这3种混合料、40℃、50℃、60℃3种温度下的大量室内车辙试验数据确定了模型参数。结果表明,车辙深度与荷载作用次数呈乘幂关系增加,与温度呈指数关系增长,与混合料重复加载试验力学性能参数εp/Fn呈乘幂关系,而与试件厚度关系不显著,根据建立的车辙预估模型得到的车辙预估值与实测值误差基本不超过±10%,进而通过9条路段的车辙实际调研数据对模型参数进行了修正,得到了实际路面车辙预估模型,可以为路面混合料设计提供参考。     

基于等维灰数递补模型的路面性能预测方法

为了准确掌握沥青路面使用性能指标的变化趋势,以车辙指数(rutting depth index,RDI)为例提出了能够有效动态使用新数据的等维灰数递补模型.利用该模型对路面状况指数(pavement condition index,PCI)、行驶质量指数(riding quality index,RQI)和横向力指数(skidding resistance index,SRI)等指标进行了预测.结果表明,使用等维灰数递补模型对RDI、PCI、RQI和SRI预测在第3步时,最小误差概率均为1,后验方差比分别为0. 1117、0. 0654、0. 2018和0. 1130.证明了随着步数的增加,其预测结果精度越高、误差越小,表明该方法能够准确地预测路面性能.     

长江隧道刚性基层沥青路面的抗车辙性能

以国家863项目"抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面结构设计与铺装技术"为依托,以武汉长江隧道工程为背景,根据长江隧道路面大纵坡、刚性基层的特点,采用德国汉堡车辙试验方法分析了应用于武汉长江隧道沥青路面面层新型材料AFNA-13和普通沥青混合材料SMA-13的抗车辙性能,并运用有限元方法计算比较了2种材料结构的抗车辙性能,同时对长江隧道路面结构的抗车辙性能进行了有限元模拟分析.得出在相同循环车载作用下,AFNA-13材料比SMA-13材料具有较好的抗车辙性能,沥青路面面层厚度是影响路面的抗车辙性能的主要因素.武汉长江隧道所采用的路面结构具有较好的抗车辙性能.     

室内车辙试验的相似性分析

为了分析室内车辙试验与实际沥青路面结构受力状态的相似性,基于相似理论采用有限元数值模拟的方法建立了室内车辙试验改进模型.首先,应用相似理论推导出沥青路面结构和车辙试验改进模型各参量间的相似关系;其次,选用3种典型的路面结构,利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,得出这3种结构在双轮荷载作用下的荷载影响范围,进而应用相似理论得出路面全结构的车辙试验模型尺寸,应用力学响应等效,最终确定复合板结构车辙试验改进模型的所有参数并进行车辙试验验证了改进模型的正确性.     

含盐高湿环境下沥青混合料耐久性

为了研究含盐高湿环境下沥青混合料的耐久性,以不同温度和不同质量浓度盐溶液模拟含盐高湿环境进行汉堡车辙试验,并通过试验比较不同类型沥青混合料在含盐高湿环境下的耐久性,使用Origin 8.0对板状和圆柱形的车辙试验结果进行非线性指数拟合,提出含盐高湿环境沥青混合料耐久性的试验评价指标和检测方法,最后分析含盐高湿环境对沥青混合料的侵蚀机理.结果表明:采用改性沥青作结合料可以显著提高含盐高湿环境下沥青混合料的耐久性;含盐高湿环境下,普通AC混合料的耐久性较差,而SMA混合料的耐久性优于其他类型混合料;60℃、70℃圆柱形试件浸水车辙变形率可以作为沥青路面耐久性的评价和检测指标;高温、盐分、水分及其耦合效应是引起沥青混合料耐久性降低的主要原因.     

沥青路面永久变形数值模拟及车辙预估

沥青混合料的永久变形(车辙)是我国沥青路面早期病害中最主要的破坏类型,因而快速、简便、科学的进行车辙预估对于我国现阶段的路面结构设计与养护管理是非常必要的.提出基于有限元非线性理论沥青路面车辙数值模拟和车辙预估方法,结合廊沧高速廊坊段路面设计,分别进行SBS改性沥青混合料与高模量沥青混凝土进行车辙预估.结果表明:基于有...     

饱水率对排水性沥青路面抗车辙性能影响

利用不同饱水率的车辙试验,对大空隙排水路面OGFC-13混合料在不同温度、不同荷载、不同沥青种类条件下进行水作用下的抗车辙性能分析.结果表明:随着饱水率的增加,变形量增大、动稳定度减小;对不同沥青的排水路面,当饱水率小于60%时,随饱水率增加变形量增加较快,当超过60%,饱水率对车辙变形量影响很小;温度越高荷载越大,水导致大空隙排水路面的抗车辙性能显著降越.     

沥青路面足尺加速加载车辙预估

为了建立预估精度高、适用性广的车辙预估模型,提出了考虑混合料剪切强度、路面剪应力、轴载作用次数、路面温度、行车速度和路面厚度的车辙预估模型.该模型采用指数函数表达,采用加速加载设备(ALF)对3种足尺路面结构进行了3种不同温度、不同轴质量下的加速加载车辙试验,并测试了不同加载次数下的车辙深度;以3种结构的车辙深度、试验温度、路面剪应力、结构层厚度、加载次数共117组数据为基础参数,通过多元拟合分析,确定了基准速度为20 km/h的简化车辙预估模型;结合时间硬化蠕变模型及荷载作用时间函数,确定了车辙深度与行车速度的关系,将简化的车辙预估模型经速度修正后得到最终的车辙预估模型.研究结果表明,该车辙预估模型具有因素全面、适用性广的特点,预估精度高.     

Rutting Resistance of Asphalt Overlay with Multilayer Wheel Tracking Test

1 InstructionRutting is considered to be one of main distressfoundin asphalt pavements ,especially when the ambienttemperature is as high as in a hot tropical climate or dur-ingthe summer months of temperate countries .Ahot-mixasphalt (HMA) pavement is a layered structure that typi-cally consists of an HMAsurface layer ,an aggregate baselayer ,an optional aggregate subbase layer ,and the sub-grade layer (compacted natural soil) ,fromtopto bottom.Generally,ruttingis caused bythe accumulation …     

沥青路面的车辙深度与行车安全性

本文分析了车辙深度对于车辆制动性和操纵稳定性的影响,并从行车安全性的角度出发,提出了理论上的容许车辙深度.有关结论对于我国高等级道路沥青路面的设计与养护具有重要的参考价值.     

武黄沥青加铺中面层材料组成与设计研究

随着交通荷载不断增加，沥青路面中面层已经成为主要承载结构层，同时也是出现车辙比较严重的结构层。依托武黄大修改造工程，对其中面层的材料组成与结构设计进行了研究。通过在中面层中就使用改性沥青，设计出抵抗车辙作用更有效的AC-20I型与AC-20S型沥青中面层结构。结果表明，通过选用出色的级配类型以及在中面层的设计中就选用改性沥青，加铺层整体抵抗车辙的能力得到加强，产生车辙的时间延长随之带来的破坏程度也减小。     

基于组合模型的沥青路面车辙预测

为了对沥青路面车辙进行预测研究,结合陕西某高速公路沥青路面的车辙病害现状,以美国AASHTO新力学经验法中的Pavement-ME预测模型( PME模型)和灰色预测理论为基础,对PME预测模型的参数进行了本地化处理,提出了考虑数据时效的动态灰色预测模型DGM (1,1),并采用数理统计方法对车辙的发育趋势进行基于组合模型的预测研究.研究结果表明：PME模型和DGM灰色模型的拟合精度分别为0.963和0.941,可以作为组合模型的子模型;DGM-PME组合模型的预测精度要高于单一子模型的预测精度,其中采用误差平方和倒数法定权得到的组合模型的预测精度相对最高,其子模型权重分配为L12=0.601和L22=0.399,预测精度最高为0.0045;DGM-PME组合模型在个别时期的预测效果不如单一子模型,属于正常的误差现象;用DGM-PME组合模型来替代单一子模型进行沥青路面车辙的预测研究是可行的,本文所建立的组合模型适用于项目级沥青路面的车辙发育趋势预测.     

Genetic Optimization Method of Asphalt Pavement Based on Rutting and Cracking Control

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｕｒｒｅｎｔｌｙ ,ｉｔｉｓａｔｒｅｎｄｔｈａｔａｓｐｈａｌｔｐａｖｅｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｄｅｖｅｌｏｐｓｔｏｗａｒｄｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ .Ｕｎｄｅｒｎｅｗｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ,ｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄｂｅｐａｉｄｔｏｔｈｅｐａｖｅｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒ ｍａｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒｄｅｍａｎｄｓａｆｔｅｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｏｐｔｉｍｉｚａ ｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈ .Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｉｓ ,ｓｃｈｏｌａｒｓａｂｒｏａｄｈａｖｅｐｒｅ …