沥青路面长期使用性能指标

为适应未来精细化的车辙养护作业及资金有限情况下的车辙路段养护选择,并充分考虑车辙严重程度及性能衰变,针对路段中的独立车辙,提出了严重程度指标(车辙深度、车辙长度)和性能衰变指标(车辙深度增加量、车辙长度增加量),基于组合赋权法对多条独立车辙进行养护优先排序. 3km路段2年车辙数据分析结果表明,利用本文所提方法自动判断得到的排序结果与基于行车安全和性能衰变的分析结果相符. 因此,考虑独立车辙的严重程度和性能衰变,利用组合赋权法对独立车辙进行养护优先排序,节约了大量的时间和人力,对于公路养护和管理部门在有限资金情况下进行车辙养护决策具有一定的指导作用,为未来精细化的车辙养护作业提供了有效的决策方法.

     

基于严重程度和性能衰变的独立车辙养护优先排序

为适应未来精细化的车辙养护作业及资金有限情况下的车辙路段养护选择,并充分考虑车辙严重程度及性能衰变,针对路段中的独立车辙,提出了严重程度指标(车辙深度、车辙长度)和性能衰变指标(车辙深度增加量、车辙长度增加量),基于组合赋权法对多条独立车辙进行养护优先排序.3 km路段2年车辙数据分析结果表明,利用本文所提方法自动判断得到的排序结果与基于行车安全和性能衰变的分析结果相符.因此,考虑独立车辙的严重程度和性能衰变,利用组合赋权法对独立车辙进行养护优先排序,节约了大量的时间和人力,对于公路养护和管理部门在有限资金情况下进行车辙养护决策具有一定的指导作用,为未来精细化的车辙养护作业提供了有效的决策方法.     

基于路面使用性能评价的车辙指标研究

文章基于现有沥青路面使用性能评价规范和标准,运用简化的车辙积水模型,围绕高速公路沥青路面车辙深度主观评价标准,针对现有车辙评价模型的不足,通过采用Sigmoid函数,主要探索了车辙深度指数RDI评价模型。结果表明:结合求解的车辙内不致积水的临界车辙深度,将路面车辙深度等级划分为更精细的"轻、中、重"三个等级更加合理;优化的沥青路面车辙深度指数RDI评价模型弥补了现有车辙评价指标的不合理性;在保留现有车辙深度指数评价模型的同时,通过分析路面车辙槽的几何特征增加了车辙的其他指标,初步构建了车辙综合评价模型,对全面评价车辙的危害性及进行路面车辙的养护管理更具有实际意义。     

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.     

基于动态模量和三层式车辙试验的车辙深度预估

为研究沥青混合料在动态荷载作用下的车辙变形量,根据沥青混合料动态模量试验及标准车辙试验数据,论证了沥青混合料动态模量指标■与车辙变形量间的相关性,引入温度、加载频率、加载应力、有效沥青用量、空隙率及级配参数构建了动态模量预估模型.然后采用"亚层变形叠加"基本思想,运用基因遗传算法基本原理,建立了包含沥青层厚度、荷载作用次数、动态模量指标■等因素的三层式车辙试验车辙深度预估模型.结果表明:提出的车辙预估模型能较准确地反映三层式车辙试验的车辙变形规律,预估方法对于不同温度区间及不同行车荷载作用下沥青路面车辙问题研究与沥青路面设计具有一定参考价值.     

全厚度与标准厚度车辙试验的对比分析

根据不同厚度车辙试验的结果，分析了厚度对车辙深度和动稳定度的影响。依据全厚度车辙试验和标准厚度车辙试验结果，对比了动稳定度和辙槽深度差异，并分析了其形成的原因，为全厚度车辙试验提供了理论支持。     

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。     

沥青面层不同深度车辙等效温度预估模型

基于先期建立的沥青路面温度场预估模型和车辙预估模型,利用累积车辙等效原则,提出了路面不同深度车辙等效温度的计算方法,初步建立了考虑地区差异和沥青材料特性的等效温度预估模型,并进行了检验。与国内外已有车辙等效温度预估模型相比,该模型反映了不同面层深度、不同地区及不同沥青材料类型的差异性,具有更好的适用性。     

连徐高速公路车辙病害调查与分析

车辙病害是连徐高速公路目前比较突出的病害形式．为探索车辙形成的机理，给车辙维修处理提供依据，对连徐高速公路车辙深度进行了调查，同时在车辙现场钻芯取样，分析了其厚度、空隙率、油石比和级配的变化．     

沥青混合料动稳定度计算方法的分析与研究

通过函数转化,找出不同温度下沥青混合料车辙深度随时间的变化规律,并在不同温度下分别建立沥青混合料变形与时间的函数关系.通过lgt-D曲线反算沥青混合料的动稳定度,由此评价沥青混合料的抗车辙性能.     

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...     

室内成型试件与路面芯样的抗车辙差异性评价

为了评价室内成型试件与路面芯样抗车辙能力的差异,利用多轮车辙仪(RLWT)获取车辙变形量,从宏观角度研究室内成型试件与路面芯样的抗车辙能力;采用工业CT获取沥青混合料断面扫描图像,从细观角度探讨室内成型试件与路面芯样的粗集料颗粒与面空隙率沿深度方向的分布状况．结果表明:由于压实方式不同,两种试件的空隙率相差甚大,从而导致其抗车辙能力也有明显差异;路面芯样的粗集料颗粒与面空隙率在深度方向分布的均匀性较差;路面芯样的平均面空隙率及上端的面空隙率明显大于室内成型试件,从细观角度证明了宏观研究成果的准确性．     

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.     

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.     

沥青混凝土路面结构车辙机理研究

伴随我国物流业的发展,重载交通量剧增,我国高速公路沥青路面早期车辙现象也日益严重。由于沥青混合料道路产生车辙的机理极为复杂,各因素之间往往又是相互作用,因此一般需要通过试验判断。本文通过在室内进行车辙试验,获得沥青混凝土路面破坏的原因,并得出较佳的集料级配区间。     

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．     

层间接触条件对沥青路面高温性能的影响

通过力学计算和室内试验研究了层间接触条件对沥青路面高温性能的影响.应用BISAR计算了不同层间接触条件下的沥青面层剪应力,通过直剪试验测定了洒布不同粘层材料的复合马歇尔试件的抗剪强度,采用车辙试验测定复合式车辙板的DS和总变形量.研究结果表明：完全光滑的层间接触条件大幅提高了沥青面层的最大剪应力,并加速了沥青面层发生剪切破坏而出现车辙;粘层提高了层间抗剪强度,不同的粘层材料对层间接触条件的改善效果不同;高抗剪强度的层间接触能提高复合式车辙板的高温性能;采取适当措施改善层间接触条件,对提高沥青路面的高温性能具有重要意义.     

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。