道路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范范文
時(shí)間:2024-03-29 18:17:12
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篇1
關(guān)鍵詞:市政道路;瀝青路面;柔性基層;路面結(jié)構(gòu);剪應(yīng)力
Abstract: based on the existing municipal road summarize and analyze structure types, and draws up the three common flexible pavement structure of the form, the deflection, bottom stress analysis and determined the pavement structure scheme. Due to the municipal road of shear stress is an important index of the structure design, so the selected pavement structure scheme do the detailed analysis of the shear stress, and points out that the shear stress of the biggest position there.
Keywords: municipal road; The asphalt pavement; Flexible grassroots; Pavement structure; Shear stress
中圖分類號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
0引言
目前,半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式廣泛地應(yīng)用于市政道路中,為解決該路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的早期破壞問(wèn)題,本文對(duì)柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。采用級(jí)配碎石、瀝青碎石等柔性材料作基層的瀝青路面結(jié)構(gòu),路面面層與基層之間應(yīng)力、應(yīng)變傳遞的協(xié)調(diào)過(guò)渡方面比較順利,同時(shí)結(jié)構(gòu)材料為顆粒狀級(jí)配成型材料,排水暢通,致使路面結(jié)構(gòu)不易受水損害[1]。柔性基層瀝青路面的研究與應(yīng)用,使我國(guó)市政道路路面結(jié)構(gòu)型式更加多樣性,適應(yīng)我國(guó)地域遼闊、自然條件各異、各地經(jīng)濟(jì)水平和交通量差別大的特點(diǎn)。
1瀝青路面結(jié)構(gòu)類型簡(jiǎn)介
瀝青路面結(jié)構(gòu)層可由面層、基層、底基層、墊層等多層結(jié)構(gòu)組成。在參考國(guó)外文獻(xiàn)資料及相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,將瀝青路面結(jié)構(gòu)大致分為半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)、組合式Ⅰ結(jié)構(gòu)、組合式Ⅱ結(jié)構(gòu)、柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)以及全厚式瀝青路面結(jié)構(gòu)5種類型,如表1所示[2]。
表1瀝青路面結(jié)構(gòu)類型
半剛性基層瀝青路面是我國(guó)現(xiàn)階段大規(guī)模采用的一種道路結(jié)構(gòu)形式,市政道路也同樣如此。半剛性基層具有板體效應(yīng),大大提高了路面結(jié)構(gòu)的整體剛度,使得該種路面結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度和承載力、 良好的整體穩(wěn)定性和耐久性。但是,由于半剛性基層本身的收縮裂縫難以避免,如果瀝青面層沒(méi)有足夠的厚度(通常認(rèn)為瀝青面層厚度小于20cm,基層的橫向收縮裂縫在使用初期即會(huì)反射至瀝青面層,形成較多的橫向開裂。我國(guó)近年來(lái)許多道路已經(jīng)將瀝青面層增至18cm以上,從實(shí)際使用情況看,仍然有明顯的反射性裂縫,并沒(méi)有防止得住。其主要原因有兩個(gè):
(1)我國(guó)的水泥穩(wěn)定粒料的強(qiáng)度通常比較高,在施工期間就產(chǎn)生了開裂,而且裂縫寬度也較大,向面層傳遞的拉應(yīng)力自然也比較大。
(2)更重要的問(wèn)題是,瀝青面層通常不是在一年內(nèi)鋪筑的,第一年經(jīng)常只鋪筑下面層然后經(jīng)過(guò)一個(gè)冬天。也就是說(shuō),基層開裂的反射性裂縫是經(jīng)過(guò)兩次反應(yīng)傳遞到瀝青面層表面的,第一年先反射到下面層表面,以后再逐步傳遞到上面層。為防止半剛性基層瀝青路面的反射性裂縫,將基層和瀝青層在一年內(nèi)完成鋪筑是極為重要的。
需要指出的是,比起其他措施來(lái)說(shuō),增加瀝青層厚度不僅會(huì)大幅度增加建設(shè)成本,而且效果不一定明顯[3]。此外,由于全厚式瀝青路面初期投資較大,該路面結(jié)構(gòu)形式在我國(guó)大量使用需要進(jìn)一步論證。
從我國(guó)的實(shí)際情況看,推廣和運(yùn)用組合式結(jié)構(gòu)和柔性基層這兩種路面結(jié)構(gòu)應(yīng)該是比較適宜的。對(duì)于中、輕交通量柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)減薄瀝青層厚度以降低路面造價(jià)。
2路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定
本文以沈陽(yáng)市某主干道為例進(jìn)行路路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,以級(jí)配碎石和瀝青碎石兩種柔性材料作為基層,擬定路面結(jié)構(gòu)如下表2所示。
3 路面結(jié)構(gòu)方案對(duì)比分析
瀝青路面結(jié)構(gòu)及材料設(shè)計(jì)參數(shù)如表3所示。路面設(shè)計(jì)累計(jì)軸載作用次數(shù)為500萬(wàn),等級(jí)為中等交通等級(jí)。城市道路類型為大城市主干路,道路分類系數(shù)為1,面層類型系數(shù)為1,路面結(jié)構(gòu)系數(shù)為1.6[4~5]。
對(duì)擬定的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)分析計(jì)算路面結(jié)構(gòu)適宜厚度和各層應(yīng)力應(yīng)變分析如下表4所示[6]。
表2路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定
表4路面結(jié)構(gòu)厚度和各層應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算
從表4中路面應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析可以看出,路面結(jié)構(gòu)厚度上,方案I最小,方案II最大;方案III的路表路面彎沉(一定程度上代表了路面結(jié)構(gòu)抵抗豎向形變的能力)最小,方案II的彎沉最大;方案I各層層底拉應(yīng)力均小于其他方案,需要特別指出的是,方案II由于采用的級(jí)配碎石基層,故該層產(chǎn)生的拉應(yīng)力會(huì)在級(jí)配碎石層內(nèi)自行消散,對(duì)面層幾乎沒(méi)有影響,方案II是解決半剛性基層反射裂縫最為徹底的方法。由于市政道路標(biāo)高和道路用地限值是路面結(jié)構(gòu)和線性選擇的決定性因素,綜合三種方案優(yōu)缺點(diǎn)并考慮經(jīng)濟(jì)性,選擇方案I作為市政道路最終方案。
4路面結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力分析
由于市政道路車流量密集,車輛變速、制動(dòng)頻繁,路面會(huì)受到頻繁的剪切作用,為了保證路面在使用時(shí)不會(huì)發(fā)生剪切破壞,有必要對(duì)剪應(yīng)力做詳細(xì)的分析[7]。
路面結(jié)構(gòu)研究以現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)和《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ 37-90)為依據(jù)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進(jìn)行計(jì)算,路面荷載及計(jì)算點(diǎn)如圖1所示。
圖1彈性層狀體系計(jì)算圖式
計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)為A(0,0.1598)、B(0,0.1065)、C(0,0.0533)、D(0,0.2663)、E(-0.0959,0.1598)、F(0.0959, 0.1598)、O(0,0)。
篇2
關(guān)鍵詞 建設(shè);市政;道路;設(shè)計(jì);管理
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言:
改革開放以來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,我國(guó)城市化建設(shè)不斷深入,以市政道路為骨架的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模越來(lái)越大。由于瀝青砼路面較水泥砼路面具有平整、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便等眾多優(yōu)點(diǎn),因此在講究品質(zhì)的現(xiàn)階段,瀝青砼路面日益成為城市市政道路路面結(jié)構(gòu)的選擇,在市政道路建設(shè)中得到大量應(yīng)用。然而伴隨著瀝青路面的大量建設(shè),由于技術(shù)、管理以及原材料選擇等原因,市政道路瀝青路面使用過(guò)程中出現(xiàn)的病害較高速公路要嚴(yán)重得多。要提升市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量水平,設(shè)計(jì)是源頭、施工是基礎(chǔ)、監(jiān)管是保證,而且取決于建設(shè)各方主體自覺(jué)行為和當(dāng)?shù)刭Y源的保障程度。
1 市政道路瀝青路面設(shè)計(jì)常見的問(wèn)題
由于市政道路瀝青路面規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)滯后,各地在設(shè)計(jì)中一般依據(jù)《公路瀝青設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。市政道路瀝青路面設(shè)計(jì)主要問(wèn)題:
1)交通量確定環(huán)節(jié)淡化,設(shè)計(jì)基礎(chǔ)不扎實(shí);
2)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)不合理,面層采用結(jié)構(gòu)形式空隙率偏大,基層設(shè)計(jì)材料沒(méi)有針對(duì)性;
3)沒(méi)有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐確定路面結(jié)構(gòu)層厚度,且不符合《規(guī)范》要求;
4)路面結(jié)構(gòu)層層間連接設(shè)計(jì)嚴(yán)重缺失,影響路面結(jié)構(gòu)整體性。這些問(wèn)題的存在,對(duì)瀝青路面建設(shè)質(zhì)量及行業(yè)影響構(gòu)成較大危害性。此外,路面荷載設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)是按設(shè)計(jì)年限總交通量當(dāng)量軸載次數(shù),淡化了交通量計(jì)算,模糊了設(shè)計(jì)年限和使用年限概念。這樣,一方面影響了路面建設(shè)經(jīng)濟(jì)性和適用性,另一方面交通量急劇增長(zhǎng)縮短使用年限時(shí),引起社會(huì)誤解,給行業(yè)帶來(lái)不好影響。
2 市政道路瀝青路面設(shè)計(jì)要求
2.1 交通量確定是基礎(chǔ)
設(shè)計(jì)者首先應(yīng)根據(jù)規(guī)劃要求對(duì)修建道路在所處路網(wǎng)中的作用進(jìn)行定位,通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)路段交通量實(shí)測(cè)、分析與預(yù)測(cè),確定設(shè)計(jì)交通量,然后換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載車道累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算。
2.2 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)是前提
在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前必須進(jìn)行地質(zhì)、環(huán)境、氣候和水文狀況的調(diào)查,根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)的特點(diǎn),確定滿足密實(shí)、抗滑、穩(wěn)定、耐久的路面結(jié)構(gòu)方案,滿足路面使用的基本要求。設(shè)計(jì)人員必須對(duì)當(dāng)?shù)囟嗄甑穆访媸褂脤?shí)際進(jìn)行了解,從中吸取有益的部分結(jié)合最新的設(shè)計(jì)方法和理論進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.3 材料組成設(shè)計(jì)是關(guān)鍵
資料表明:瀝青砼是最復(fù)雜的建筑材料之一,在正溫度狀態(tài)下,表現(xiàn)出一定的粘彈性;在負(fù)溫度狀態(tài)下,則具有一定的彈性。決定瀝青砼性能的最關(guān)鍵因素是礦料質(zhì)量和礦料級(jí)配。作為設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)夭牧显敱M調(diào)查,提出材料的基本要求:級(jí)配大致范圍、篩孔分級(jí)、加工方法及顆粒形狀等。在此基礎(chǔ)上,選擇合理的級(jí)配設(shè)計(jì)結(jié)果,為道路施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.4 結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)是基本
路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)是在組合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進(jìn)行,計(jì)算的厚度值應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)整體剛度(即承載力)與瀝青層或半剛性基層、底基層疲勞開裂的要求。具體而言,輪隙中心處路表計(jì)算彎沉值ls 應(yīng)小于或等于設(shè)計(jì)彎沉值ld,即ls ≤ld;輪隙中心或單圓荷載中心處的層底拉應(yīng)力σm 應(yīng)小于或等于容許拉應(yīng)力σR,即σm ≤ σR。交通量和抗壓參數(shù)作為厚度計(jì)算的兩大要素,對(duì)厚度計(jì)算結(jié)果影響甚大。為了合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu),抗壓參數(shù)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
2.5 排水設(shè)計(jì)是保障
水對(duì)瀝青路面的巨大破壞性已成為共識(shí),市政道路排水條件較公路更為嚴(yán)峻,因此對(duì)排水設(shè)計(jì)更應(yīng)引起重視。合理的排水設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮路表(人行道面)排水、中央分隔帶排水、交叉路口排水、路面結(jié)構(gòu)層排水;合理選擇排水方案,布置排水設(shè)施,形成完整、暢通的排水體系,保證路基路面的穩(wěn)定。
3 道路建設(shè)質(zhì)量提高的措施
3.1 加強(qiáng)對(duì)工程要素的管理
從對(duì)人的管理方面講,施工現(xiàn)場(chǎng)中人的控制應(yīng)先將人員劃分為各級(jí)管理人員和施工項(xiàng)目中的勞動(dòng)力,據(jù)各自的責(zé)任目標(biāo)對(duì)癥下藥,采取不同的措施,提高每個(gè)個(gè)體的素質(zhì),最終提高整個(gè)項(xiàng)目組織的素質(zhì)。從對(duì)材料的管理講,開工前,應(yīng)有供應(yīng)備料計(jì)劃,施工中根據(jù)工程變更和進(jìn)度,隨時(shí)調(diào)整進(jìn)貨的數(shù)量和進(jìn)場(chǎng)時(shí)間。從對(duì)機(jī)械的管理講,建筑業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高,更多的機(jī)械運(yùn)用到工程的施工建設(shè)上來(lái),所以必須做到正確選用機(jī)械。根據(jù)工程特點(diǎn)選擇適宜的主導(dǎo)施工機(jī)械,各種輔助機(jī)械應(yīng)與直接配套的主導(dǎo)機(jī)械的生產(chǎn)能力協(xié)調(diào)一致,當(dāng)然為減少施工的投資額,應(yīng)盡量選用現(xiàn)有機(jī)械。
3.2 完善質(zhì)量監(jiān)理程序
監(jiān)理工程師在開工以前,向承包人提出一套對(duì)所有工程項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量控制的程序及說(shuō)明,以供所有駐地監(jiān)理人員、承包人的自檢人員和施工工人共同遵循,使質(zhì)量控制工作程序化。
3.3 做到分部分項(xiàng)工程管理
項(xiàng)目管理人員應(yīng)能夠熟練掌握份內(nèi)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,熟悉或了解份外的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,根據(jù)目標(biāo)責(zé)任體系和質(zhì)量管理體系選擇適當(dāng)?shù)氖┕すに?,組織、管理、協(xié)調(diào)分部分項(xiàng)工程施工,做好事前在工程任務(wù)層次化分解的基礎(chǔ)上,制定一個(gè)詳細(xì)的合適的施工質(zhì)量計(jì)劃。
3.4 質(zhì)量檢測(cè)
在工程質(zhì)量監(jiān)理工作中,應(yīng)遵循“一切用數(shù)據(jù)說(shuō)話”的原則。監(jiān)理試驗(yàn)、檢測(cè)頻率不少于規(guī)范規(guī)定的最小頻率。
4 結(jié)論
要提升市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量,需要建設(shè)單位工作要深入有效、設(shè)計(jì)深度要確保、施工企業(yè)自控要到位、監(jiān)理檢查要把關(guān)、檢測(cè)結(jié)果要客觀、政府主管部門要確立瀝青砼路面設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)體系,工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)工作要有力,只有各方共同努力,方能取得預(yù)期效果。
參考文獻(xiàn)
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[3]林增忠.市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量若干問(wèn)題與對(duì)策[J].福建建筑,2008,3
篇3
關(guān)鍵詞:舊路調(diào)查舊路面評(píng)價(jià)加鋪設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1概述
目前,我國(guó)城市道路車行道路面結(jié)構(gòu)形式主要為瀝青路面和水泥混凝土路面,不論哪種路面結(jié)構(gòu)形式,使用一段時(shí)間后均會(huì)出現(xiàn)不同形式、不同程度的損壞。以瀝青路面為例,隨著使用時(shí)間的延續(xù),其使用性能和承載能力不斷降低,超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限后便不能滿足正常行車交通的要求,而需補(bǔ)強(qiáng)或改建。路面補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)工作主要包括現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查、彎沉評(píng)定以及補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算。
2現(xiàn)狀調(diào)查
對(duì)路面進(jìn)行結(jié)構(gòu)狀況的調(diào)查與評(píng)定,主要是了解路面現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀況和強(qiáng)度,據(jù)以判斷是否需要加強(qiáng)或預(yù)估剩余使用壽命,分析路面損壞的原因及提出處理措施。舊路面狀況調(diào)查工作包括如下內(nèi)容:
(1)交通調(diào)查對(duì)于當(dāng)前的交通量和車型組成進(jìn)行實(shí)地觀測(cè),通過(guò)調(diào)查分析確定年平均日交通量,預(yù)估交通量增長(zhǎng)率。
(2)損壞調(diào)查按照裂縫類、變形類、松散類和其它類4個(gè)類型(參見《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》CJJ36-2006,本文以下簡(jiǎn)稱“規(guī)范CJJ36”),詳細(xì)記述每項(xiàng)損壞的破壞程度、破壞范圍及位置,并分析產(chǎn)生的原因。
(3)彎沉測(cè)試 對(duì)舊路進(jìn)行彎沉檢測(cè),評(píng)價(jià)舊路面結(jié)構(gòu)承載能力。
(4)路基狀況調(diào)查 調(diào)查沿線路基土質(zhì)類型、填挖高度、分層含水量、地下水位及承載力等,分析路基的穩(wěn)定性、強(qiáng)度以及路基路面的排水狀況。
(5)路面設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)調(diào)查。
3路面技術(shù)狀況評(píng)價(jià)
3.1評(píng)價(jià)內(nèi)容
評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)、路面狀況指數(shù)(PCI)、路表回彈彎沉、抗滑系數(shù)(SFC或BPN)和綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(PQI)為評(píng)價(jià)指標(biāo)。
3.2評(píng)價(jià)方法
路面技術(shù)狀況分為A、B、C、D四級(jí),分別代表優(yōu)秀、良好、合格和不合格。通過(guò)測(cè)試和計(jì)算,確定路面技術(shù)狀況等級(jí)。評(píng)價(jià)時(shí)宜按1km為單位將項(xiàng)目分成若干段,對(duì)各段分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(1)路面行駛質(zhì)量評(píng)價(jià)
通過(guò)計(jì)算路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)值,評(píng)定路面行駛質(zhì)量等級(jí)。
RQI=4.98-0.34×IRI (3.2.1-1)
式中IRI——國(guó)際平整度指數(shù),可由下式計(jì)算:
IRI=a+b×BI(3.2.1-2)
式中BI——平整度測(cè)量設(shè)備的測(cè)定結(jié)果(如平整度標(biāo)準(zhǔn)差σ);
a、b——標(biāo)定系數(shù)。
通過(guò)計(jì)算RQI值,并根據(jù)道路等級(jí)確定路面行駛質(zhì)量等級(jí)。
(2)路面損壞狀況評(píng)價(jià)
以路面損壞狀況指數(shù)(PCI)為評(píng)價(jià)指標(biāo),按下式計(jì)算:
(3.2.2-1)
式中n——路面損壞種類數(shù),對(duì)于瀝青路面n=4;
m——某類損壞中單項(xiàng)損壞項(xiàng)數(shù);
DPij——單項(xiàng)損壞扣分值,根據(jù)損壞密度,查規(guī)范確定。
ωij——損壞類型的權(quán)重,按下式計(jì)算:
(3.2.2-2)
其中,單項(xiàng)扣分占該類損壞扣分或單類扣分占總扣分的比值
通過(guò)計(jì)算PCI值,并根據(jù)道路等級(jí)確定路面損壞狀況等級(jí)。
(3)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)
回彈彎沉值表征瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)弱程度,對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算,求得彎沉代表值,進(jìn)而確定路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)。彎沉代表值按下式計(jì)算:
(3.2.3)
式中——舊路面的實(shí)測(cè)彎沉平均值(0.01mm);
S ——路段內(nèi)實(shí)測(cè)路表彎沉標(biāo)準(zhǔn)差(0.01mm);
Za ——與保證率有關(guān)的系數(shù),快速路、主干路Za =1.645 ,其它道路瀝青路面Za =1.5;
K1、K2、K3 ——分別為季節(jié)、濕度、溫度影響系數(shù),可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定;
根據(jù)計(jì)算彎沉代表值,按交通等級(jí)和基層類別的不同確定路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)。
(4)抗滑性能評(píng)價(jià)
路面的抗滑性能根據(jù)橫向力系數(shù)(SFC)或擺置(BPN)確定。
(5)綜合評(píng)價(jià)
綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(PQI)是表征路面完好與行駛舒適程度的綜合指標(biāo)。因?yàn)槁访嫘旭傎|(zhì)量指數(shù)和路面損壞狀況指數(shù)是最能反映路面使用性能的兩個(gè)指標(biāo),所以在進(jìn)行路面綜合評(píng)價(jià)時(shí),只采用RQI和PCI兩個(gè)指標(biāo),按下式計(jì)算:PQI=T×ω1×RQI+PCI×ω2(3.2.5)式中T——RQI分值轉(zhuǎn)換系數(shù),T=20;ω1——RQI的權(quán)重,對(duì)快速路或主干路取0.6,次干路或支路取0.4;ω2——PCI的權(quán)重,對(duì)快速路或主干路取0.4,次干路或支路取0.6;通過(guò)計(jì)算PQI值,并根據(jù)道路等級(jí)確定綜合評(píng)價(jià)等級(jí)。
3.3.路面維修等級(jí)
根據(jù)路面評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果,參照“規(guī)范CJJ36”中的相關(guān)規(guī)定,判斷是否需要加鋪補(bǔ)強(qiáng)。
4損壞整治
瀝青路面的各種損壞應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)生的原因及其特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行整治一般來(lái)講可采取以下措施對(duì)舊路面進(jìn)行處理:
1 瀝青路面整體強(qiáng)度基本符合要求,車轍深度小于10mm,輕度裂縫而平整度及抗滑性能差時(shí),可直接加鋪罩面,恢復(fù)表面使用功能。
2 對(duì)中度、重度裂縫段宜視具體情況銑刨路面,否則,應(yīng)進(jìn)行灌縫、修補(bǔ)坑槽等處理,必要時(shí)采取防裂措施后再加鋪瀝青層。對(duì)瀝青層網(wǎng)裂、龜裂或?yàn)r青老化的路段應(yīng)進(jìn)行銑刨,并設(shè)粘層瀝青后,再加鋪瀝青層。
3 對(duì)整體強(qiáng)度不足或破損嚴(yán)重的路段,視路面破損程度確定挖除深度、范圍以及加鋪層的結(jié)構(gòu)和厚度。
5方案設(shè)計(jì)
5.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)不同于新建路面設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)目的是為滿足一定時(shí)間內(nèi)的交通需要,因此舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、交通量、改擴(kuò)建規(guī)劃和已有經(jīng)驗(yàn)確定適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)基準(zhǔn)期??刹捎?年、10年、甚至15年。
5.2舊路面的當(dāng)量回彈模量
現(xiàn)狀路面的當(dāng)量回彈模量是加鋪設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要參數(shù),其值直接決定路面加鋪厚度,各路段的當(dāng)量回彈模量應(yīng)根據(jù)各路段的計(jì)算彎沉值,按《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ 169-2012)中的相關(guān)規(guī)定計(jì)算。
5.3方案擬定與計(jì)算
不同路段應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)擬定不同的設(shè)計(jì)方案,同一路段也應(yīng)進(jìn)行多方案比選。擬定幾種可行的結(jié)構(gòu)組合,并確定各補(bǔ)強(qiáng)層的材料參數(shù),采用彈性層狀連續(xù)體系理論理論進(jìn)行計(jì)算。
5.4確定設(shè)計(jì)方案
根據(jù)施工條件、工程造價(jià)、環(huán)境影響、工期要求等,對(duì)各種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定合理的設(shè)計(jì)方案。
6結(jié)語(yǔ)
(1)道路改造時(shí),應(yīng)對(duì)舊路進(jìn)行全面的調(diào)查檢測(cè),對(duì)舊路的各項(xiàng)技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)并結(jié)合實(shí)際情況采取相應(yīng)的改造對(duì)策。
(2)加鋪設(shè)計(jì)中,舊路當(dāng)量回彈模量是結(jié)構(gòu)計(jì)算的重要參數(shù),由彎沉值換算得到,因此,對(duì)舊路面的彎沉檢測(cè)非常重要,不僅影響對(duì)舊路面的評(píng)價(jià)結(jié)論,而且對(duì)加鋪設(shè)計(jì)的合理性影響很大,直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量。
(3)對(duì)舊路損壞應(yīng)弄清原因,采取合理的措施進(jìn)行的整治,消除對(duì)加鋪層的不良影響,使路面改造后能達(dá)到預(yù)期使用功能。
(4)加鋪設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)一套完整的、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn),才能做到經(jīng)濟(jì)合理、質(zhì)量可靠。切忌生搬硬套,盲目加鋪。
7參考文獻(xiàn)
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[4] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(CJJ36-2006).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006
篇4
關(guān)鍵詞:瀝青路面;病害;防治
一、瀝青路面病害成因
1 瀝青質(zhì)量問(wèn)題
由于近幾年國(guó)家城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),城市道路開工項(xiàng)目很多而建設(shè)資金又有限,因此,在道路結(jié)構(gòu)層的厚度設(shè)計(jì)、材料的使用上本著經(jīng)濟(jì)適用的原則,而對(duì)交通量的變化,使用年限并沒(méi)有重點(diǎn)研究。像高等級(jí)瀝青路面,省市采用的是上面層使用進(jìn)口瀝青,而中面層、地面層則采用國(guó)產(chǎn)瀝青,就國(guó)產(chǎn)瀝青而言能達(dá)到規(guī)范要求的廠家并不多,而且數(shù)量十分有限
不可能滿足國(guó)內(nèi)建設(shè)規(guī)模的需要。
2 設(shè)計(jì)規(guī)范存在的問(wèn)題
目前,柔性路面國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范仍然采用彎沉值控制,路面設(shè)計(jì)以軸載100kN 的雙輪組單軸為標(biāo)準(zhǔn)軸載;對(duì)瀝青混凝土面層應(yīng)采用容許回彈彎沉、彎拉應(yīng)力和剪應(yīng)力三項(xiàng)指標(biāo)設(shè)計(jì);在交通量小的支路上鋪筑瀝青時(shí),可僅用容許彎沉值設(shè)計(jì);對(duì)瀝青碎石面層采用容許回彈彎沉和剪應(yīng)力兩項(xiàng)指標(biāo)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)數(shù)和折合成標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)數(shù)作為控制指
標(biāo)。
在路面設(shè)計(jì)中,一方面交通車輛調(diào)查資料,是為通行能力服務(wù)的,沒(méi)有考慮到超載的問(wèn)題,使得設(shè)計(jì)中得不到準(zhǔn)確軸載,造成設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載出現(xiàn)與事實(shí)不相符的情況。這樣,對(duì)于一些道路而言,從一開始就降低了累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸的數(shù)量,使得設(shè)計(jì)彎沉值偏大,基
層、低基層的拉應(yīng)力偏小,造成路面整體剛度不足,導(dǎo)致路面提前破壞。另外,由于受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng),載貨車輛中,80有超載現(xiàn)象,正是這部分超載車輛加速了路面的破損,促使路面開裂、推擁,甚至局部下陷。
3.瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)
瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵問(wèn)題,瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段,即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段,生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段,生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段,各階段要達(dá)到的目的都有明確的要求。在施工時(shí),有的單位壓縮兩至三個(gè)階段,有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工,因此,從理論和實(shí)踐來(lái)講存在較大的偏差,從而導(dǎo)致瀝青混合料內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足,另一方面由于目前國(guó)家現(xiàn)狀所致,道路建設(shè)工期較短加上標(biāo)價(jià)偏低,碎石料場(chǎng)不規(guī)范,大多地材都由個(gè)體企業(yè)承擔(dān),料場(chǎng)分散,設(shè)備落后,材料的均質(zhì)性,穩(wěn)定性均有較大的差別,雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求,在施工過(guò)程中也檢測(cè)并予調(diào)整配合比,但由于變化大,差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確,油石比級(jí)配都在變化,這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。
4、現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制問(wèn)題
路面施工過(guò)程是其質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。直接影響面層質(zhì)量的施工環(huán)節(jié)主要是面層本身的施工、基礎(chǔ)施工及相關(guān)聯(lián)接層施工。
對(duì)原材料檢驗(yàn)不嚴(yán)
對(duì)瀝青混合料的配合比控制不夠,特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn),使瀝青路面早期出現(xiàn)推擁、油包、松散、露骨、坑槽等; 施工機(jī)械設(shè)備陳舊、不配套,使混合料的配合比計(jì)量、拌和均勻性、壓實(shí)度、平整度等受到很大影響;施工過(guò)程中的路面污染料的含量密切相關(guān),當(dāng)粗粒含量很大時(shí),即使壓實(shí)度超過(guò)100%,并不表示該基層已經(jīng)密實(shí)。因此,要適當(dāng)增大碾壓噸位、增加碾壓遍數(shù),確保基層到規(guī)定壓實(shí)密度。
二、瀝青路面病害的防治
1 精心設(shè)計(jì)
公路工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提,設(shè)計(jì)應(yīng)從實(shí)際出發(fā),對(duì)氣候、水文、地質(zhì)、材料、交通量、在中情況進(jìn)行認(rèn)真調(diào)查,綜合各種因素,選擇多種路面結(jié)構(gòu)、材料,以及多種配合比、結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行試驗(yàn)、研究、比選,必要時(shí)應(yīng)鋪筑試驗(yàn)段。瀝青路面的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下問(wèn)題:
1.1 盡心選擇路面?zhèn)€結(jié)構(gòu)層的類型,確定各層的合理層位與合理厚度。
1.2 正確確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù),如土基回彈模量、瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)、基層墊層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。
1.3 合理進(jìn)行各層材料組合設(shè)計(jì)。
1.4 加強(qiáng)瀝青路面的防水、排水設(shè)計(jì)。
1.5 提高瀝青面層壓實(shí)度,較小空隙率。
2 嚴(yán)格施工質(zhì)量管理
瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效地質(zhì)量保障體系,實(shí)行目標(biāo)管理工序管理,明確崗位責(zé)任制,對(duì)施工的全過(guò)程及每道工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、控制、評(píng)定,以保證達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。要以分項(xiàng)工程、分部工程、單位工程逐層的質(zhì)量保證來(lái)最終保證建設(shè)項(xiàng)目的整體質(zhì)量,并做好以下工作:
2.1 加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)工作。
2.2 加強(qiáng)瀝青混合料配合比的控制。
2.3 提高設(shè)備的工作性能。
2.4 鋪筑試驗(yàn)路段。
2.5 加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量管理與檢查。
3、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),保證路面的使用功能。
預(yù)防瀝青路面早期出現(xiàn)病害,工程竣工后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量能有效地的防止病害的發(fā)生和繼續(xù)擴(kuò)散。應(yīng)隨時(shí)掌握路面的使用狀況,加強(qiáng)日常維修保養(yǎng),及時(shí)修補(bǔ)各種損壞,保持路面清潔完好、無(wú)雜物、無(wú)堆積物,疏通排水設(shè)施,避免積水滲入路基、路面,影響路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
3.1 縱橫向的施工縫是路面的薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù),隨時(shí)用3m直尺量測(cè)平整度,鏟高補(bǔ)低,經(jīng)拉毛后,用混合料調(diào)平、壓實(shí)。開放交通初期,應(yīng)控制車速不超過(guò)20Km/h,不得制動(dòng)和掉頭,如有損壞,要及時(shí)處理。
3.2 瀝青路面日常養(yǎng)護(hù)要保持路面平整、橫坡適度、線性順直、路容整潔、排水良好。要加強(qiáng)路況巡查,掌握路面情況,隨時(shí)排除損害路面的各種因素,及時(shí)發(fā)現(xiàn)病害,研究分析病害產(chǎn)生的原因,并有針對(duì)性的及時(shí)對(duì)病害進(jìn)行維修處理,把病害消滅在萌芽狀態(tài),提高路面的工作性能和使用壽命。
篇5
關(guān)鍵詞:路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);教學(xué)大綱;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1005-2909(2013)02-0098-05
路基路面工程是土木工程(交通土建)專業(yè)和交通工程專業(yè)實(shí)踐性很強(qiáng)的主要專業(yè)課之一,對(duì)培養(yǎng)道路工程應(yīng)用型人才起重要作用。課程主要研究路基路面的基本概念、設(shè)計(jì)原理、計(jì)算方法和施工管理技術(shù)等內(nèi)容。由于公路工程技術(shù)的不斷發(fā)展,交通部在1995年后陸續(xù)頒布了《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(1995年)、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(1995年)、《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(1996年)、《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(1996年)、《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(2006年)、《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(1998年)、《水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(2011年)等。但是,全國(guó)多數(shù)高校所用的路基路面工程教材的出版跟不上規(guī)范更新的步法,規(guī)范中的新內(nèi)容在教科書中沒(méi)有及時(shí)更新,這就給正常的授課帶來(lái)較大困難。如果完全依照現(xiàn)有教材講解,有些內(nèi)容已經(jīng)在道路工程實(shí)際設(shè)計(jì)或使用中不再適用,這樣的教學(xué)會(huì)對(duì)學(xué)生形成一種誤導(dǎo)。如果按照新出版規(guī)范授課,無(wú)論學(xué)生還是教師,都沒(méi)有可作為授課的合適教材,這就給課堂教學(xué)帶來(lái)極大困難。為此也有一些學(xué)者對(duì)這方面的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了探討和研究[1-2]。
基于上述原因,針對(duì)新舊規(guī)范的不同之處,結(jié)合課程對(duì)應(yīng)的不同授課學(xué)時(shí)要求和教育部關(guān)于土木工程專業(yè)建設(shè)的要求[3],對(duì)2009版路基路面工程課程教學(xué)大綱[4]進(jìn)行了修改。重點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容的增減、教學(xué)方法的改變、作業(yè)布置方案的變化、習(xí)題課的增加等。根據(jù)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新規(guī)范[5-6],重點(diǎn)介紹新規(guī)范中主要的修改內(nèi)容,包括設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法,講解現(xiàn)行瀝青和水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析的詳細(xì)計(jì)算過(guò)程。通過(guò)對(duì)比論述,提醒學(xué)生注意新規(guī)范的修改之處對(duì)實(shí)際工程中道路設(shè)計(jì)結(jié)果的影響。根據(jù)上述修改內(nèi)容,基于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)資料,編寫了多個(gè)適用的算例,方便學(xué)生學(xué)習(xí)使用。
一、基于新規(guī)范下教學(xué)內(nèi)容的修改和增補(bǔ)
(一)瀝青路面設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的修改增補(bǔ)
1.新規(guī)范中修改內(nèi)容簡(jiǎn)介
較上一版規(guī)范(JTJ 014―97)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》,新規(guī)范[5]中新增內(nèi)容主要表現(xiàn)在:
(1)強(qiáng)調(diào)按實(shí)際情況做好交通荷載分析與預(yù)測(cè),按照全壽命周期成本的理念進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。
(2)采取防止早期損壞的技術(shù)措施,加強(qiáng)材料、混合料和路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的要求,增加柔性基層、貧混凝土基層等設(shè)計(jì)內(nèi)容。
(3)細(xì)化半剛性基層混合料繼配類型,調(diào)整集料繼配范圍,補(bǔ)充了二灰穩(wěn)定集料抗凍性設(shè)計(jì)要求。
(4)路面厚度計(jì)算方法在參數(shù)取值和舊路補(bǔ)強(qiáng)公式上有所改進(jìn)。
(5)增加了舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層設(shè)計(jì)內(nèi)容。
(6)補(bǔ)充了水泥混凝土橋面瀝青鋪裝設(shè)計(jì)內(nèi)容。
2.多層體系路面結(jié)構(gòu)向三層體系轉(zhuǎn)換
由于最新規(guī)范的設(shè)計(jì)計(jì)算是基于配套出版或其他正式出版的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件(如HPDS2011)而進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的,如果沒(méi)有這些軟件,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就無(wú)從下手。換句話說(shuō),最新規(guī)范中在已知某些路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)(如交通量、道路等級(jí)、設(shè)計(jì)年限、各層路面結(jié)構(gòu)材料參數(shù)等)的基礎(chǔ)上,只介紹了如何基于軟件進(jìn)行道路最終結(jié)構(gòu)的調(diào)試和設(shè)計(jì),沒(méi)有介紹這些軟件是基于哪些計(jì)算公式,如何對(duì)路面進(jìn)行中間的計(jì)算和最后結(jié)果的選擇。況且,最新出版的相關(guān)教材,也沒(méi)有再介紹如何利用手算方法進(jìn)行多層路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。另外,以學(xué)校目前的教學(xué)條件,在授課過(guò)程中,還不能做到所有學(xué)生均配備計(jì)算機(jī),加上軟件計(jì)算的中間過(guò)程學(xué)生不熟悉,無(wú)法更深層次地理解多層路面結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計(jì)過(guò)程,即使課程學(xué)習(xí)結(jié)束,對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也不會(huì)用手算。針對(duì)這些情況,筆者在最近幾年的授課中,為使學(xué)生學(xué)會(huì)用手算方法進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,加深對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和具體計(jì)算方法的理解,增加了多層體系向三層體系的轉(zhuǎn)換方法講解,這也是目前瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件中采用的中間計(jì)算方法。
在進(jìn)行多層體系向三層體系的轉(zhuǎn)換中,需要查閱一些諾模圖,為此,課題組將這些諾模圖整理后上傳至學(xué)校教務(wù)處的精品課程網(wǎng)站上,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的輔助資料供學(xué)生自由下載和打印。根據(jù)計(jì)算目的的不同,三層體系轉(zhuǎn)換的計(jì)算公式也不盡相同,大致有以下幾類。
(1)彎沉等效換算法:結(jié)合已知的三層體系彎沉諾模圖,將多層體系路面結(jié)構(gòu)按照面層頂面彎沉相等的原則換算為三層體系,如圖1所示。對(duì)應(yīng)的具體換算公式為
(二)水泥路面設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的修改增補(bǔ)
1新規(guī)范中修改內(nèi)容
較前一版規(guī)范相比,新規(guī)范[6]中新增內(nèi)容有:
(1)混凝土板極限斷裂的驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)和貧混凝土及碾壓混凝土基層的疲勞斷裂設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)考慮特重車輛和專用道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),增加了極重交通荷載等級(jí)。
(3)改進(jìn)接縫設(shè)計(jì)及填縫材料的選型。
(4)完善連續(xù)配筋的裂縫間距和裂縫寬度兩個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)的計(jì)算公式。
(5)提高混凝土板錯(cuò)臺(tái)量和接縫傳荷能力的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
(6)完善材料設(shè)計(jì)參數(shù)經(jīng)驗(yàn)參考值。
由于最新規(guī)范在2011年12月才出版,較上一版規(guī)范改動(dòng)量非常大,尤其是在水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中所用公式與前一版規(guī)范完全不同,現(xiàn)有教材水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié)的計(jì)算公式全部不再適用,而且目前還未見針對(duì)最新規(guī)范出版相應(yīng)的教材,這就造成已有教材的水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié)與新規(guī)范不符,不能繼續(xù)講授。在這種情況下,作為一線授課教師,必須提前給學(xué)生準(zhǔn)備補(bǔ)充講義,并且在課堂教學(xué)中把最新規(guī)范的設(shè)計(jì)理念和計(jì)算公式講授給學(xué)生。另外,新規(guī)范的設(shè)計(jì)計(jì)算是基于規(guī)范配套出版或其他正式出版的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件(如HPDS2011)而進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的,不便于學(xué)生熟練掌握和運(yùn)用。為此,從2012年開始,針對(duì)水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié),筆者重新編寫了教案、講義、課程課件,以及作業(yè)習(xí)題等授課資料。
2新規(guī)范下水泥路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算
由于規(guī)范中規(guī)定的水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論是采用設(shè)計(jì)驗(yàn)算法,根據(jù)已知的交通量、道路等級(jí)、地區(qū)區(qū)劃,以及建筑材料等資料,初步擬定待設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組合,然后對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載應(yīng)力和疲勞應(yīng)力的分析計(jì)算,最后利用可靠度系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力的校核。新規(guī)范中突出的一點(diǎn)是除了上述驗(yàn)算之外,還增加了道路最大荷載作用下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力校核計(jì)算。新規(guī)范中對(duì)應(yīng)水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)力計(jì)算方法如下[6]。
(1)荷載應(yīng)力。設(shè)計(jì)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力σpr=krkfkcσps。
最重軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的最大荷載應(yīng)力σp,max=krkcσpm。
其中,σpm為最重荷載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的混凝土板的最大荷載應(yīng)力。
kr為考慮接縫傳荷能力應(yīng)力折減系數(shù),縱縫為設(shè)拉桿平縫時(shí),kr=0.87~0.92(剛性和半剛性基層取低值,柔性基層取高值);縱縫為設(shè)拉桿企口縫時(shí),kr=0.76~0.84;縱縫為不設(shè)拉桿平縫或自由邊時(shí)kr=1.0。
kc為考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù),按公路等級(jí)查表16-24確定。
kf=Nνe為考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。
特別的,設(shè)計(jì)軸載PS和最重軸載Pm在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力(MPa)為:
σps=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94s,
σpm=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94m,
(3)極限狀態(tài)的校核。水泥混凝土路面“單層板”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,根據(jù)水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些已知參數(shù),查閱規(guī)范中相應(yīng)的表格,選定待設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)的可靠度系數(shù),以及路面材料的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fr,在上面荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力計(jì)算的基礎(chǔ)上,最后利用γr (σp r + σtr )≤fr ,γr (σp ,max + σt,max )≤fr 進(jìn)行校核。如果滿足,說(shuō)明前面擬定的水泥路面結(jié)構(gòu)滿足荷載和溫度對(duì)它的綜合作用效果;否則對(duì)已擬定的水泥路面結(jié)構(gòu)各層進(jìn)行重新擬定,并重復(fù)上述步驟進(jìn)行計(jì)算。
關(guān)于水泥混凝土路面彈性地基“雙層板”“復(fù)合板”“有瀝青上面層”的水泥混凝土板的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力,以及“加筋”水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳見最新規(guī)范。
二、教材選用和教學(xué)大綱的修改
(一)教材的選用
土木工程專業(yè)和交通工程專業(yè)培養(yǎng)方案中,都有路基路面工程這門課,分別為56和42學(xué)時(shí)。前幾年采用同濟(jì)大學(xué)出版社出版的教材[7],瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新規(guī)范出版后,全國(guó)陸續(xù)出版了基于新規(guī)范編寫的教材,故兩年前已經(jīng)改換為人民交通出版社出版的教材[8]。但由于JTG D40―2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》在2011年底才出版,目前使用的教材在水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié)也還是舊的內(nèi)容,為此,筆者負(fù)責(zé)編寫了補(bǔ)充講義,作為這部分教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充教材使用,使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間便能夠?qū)W到最新的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的科技知識(shí),實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容與科技進(jìn)步、行業(yè)技術(shù)規(guī)范的緊密結(jié)合。
(二)教學(xué)大綱的調(diào)整
由于上述教學(xué)內(nèi)容的增加和補(bǔ)充,致使2009年補(bǔ)充制定的路基路面工程課程教學(xué)大綱[3]與目前實(shí)際教學(xué)要求不符,為此將上述瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)涉及的多層體系換算教學(xué)內(nèi)容增加到教學(xué)大綱中,約2學(xué)時(shí)。考慮土木工程專業(yè)已提前開設(shè)彈性力學(xué)課程,講解了多層體系的理論分析內(nèi)容,因此,在滿足瀝青路面設(shè)計(jì)章節(jié)總學(xué)時(shí)不變的前提下,在路基路面工程授課中減少了2學(xué)時(shí)路面結(jié)構(gòu)彈性多層體系理論分析的授課內(nèi)容。
對(duì)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié),由于新規(guī)范中的設(shè)計(jì)理論基本沒(méi)變,只是對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式發(fā)生了變化,故將原來(lái)的授課內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的替換即可,授課學(xué)時(shí)基本不變。
另外,由于新規(guī)范出版后路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容和計(jì)算項(xiàng)目的增加,原來(lái)教學(xué)大綱中的習(xí)題課學(xué)時(shí)(4學(xué)時(shí))已經(jīng)不能滿足授課需求。為了增加習(xí)題課授課學(xué)時(shí),針對(duì)土木工程專業(yè)和交通工程專業(yè)的學(xué)生,從2010年開始另外增開了32學(xué)時(shí)的路基路面檢測(cè)選修課,其中有一部分試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和路基路面工程課程類似,經(jīng)學(xué)科組討論決定,將原來(lái)課程中試驗(yàn)部分的授課學(xué)時(shí)(約4學(xué)時(shí)左右)減少2學(xué)時(shí),用于增加瀝青和水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的習(xí)題課學(xué)時(shí)。
三、結(jié)語(yǔ)
根據(jù)教育部下發(fā)的有關(guān)普通高等學(xué)校本科專業(yè)建設(shè)的要求和內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教學(xué)大綱文件中關(guān)于課程建設(shè)的要求,課題組對(duì)最新出版規(guī)范進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)學(xué)院教學(xué)委員會(huì)的同意,對(duì)路基路面工程課程的授課內(nèi)容和教學(xué)大綱作了部分修改和調(diào)整,涉及的內(nèi)容有以下4點(diǎn):
(1)增加了瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié)中多層體系換算的授課教學(xué)計(jì)劃,對(duì)應(yīng)地減少了路面結(jié)構(gòu)彈性多層體系理論分析的授課學(xué)時(shí)。
(2)根據(jù)最新規(guī)范,對(duì)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié)的內(nèi)容全部進(jìn)行替換。
(3)增加路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié)中的習(xí)題課授課內(nèi)容,同時(shí)減少路基路面工程課程中試驗(yàn)方面的授課學(xué)時(shí)。
(4)針對(duì)上述修改內(nèi)容,編寫了課程的多媒體課件,具體修改、制定了2009版教學(xué)大綱和對(duì)應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃。
另外,還將已經(jīng)購(gòu)買的正版HPDS2006路面設(shè)計(jì)軟件升級(jí)到HPDS2011,方便按最新規(guī)范進(jìn)行演示教學(xué)。在2009級(jí)學(xué)生的實(shí)踐和調(diào)查回訪中,學(xué)生普遍反映教學(xué)效果良好,說(shuō)明基于最新出版規(guī)范,對(duì)路基路面工程課程教學(xué)內(nèi)容的改革有利于提高教學(xué)質(zhì)量。
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Research on the timely innovation of teaching program for pavement structural design based on the new specification
SONG Yunlian,LIN Min,HU Bing
(Civil Engineering Institute, Inner Mongolia University of Technology, Huhhot 010051, P. R. China)
篇6
關(guān)鍵詞:市政工程 瀝青路面 質(zhì)量 技術(shù)控制 設(shè)計(jì) 補(bǔ)強(qiáng)
中圖分類號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)12(b)-00-01
瀝青路面上加鋪瀝青混凝土加鋪層由于舊路面和加鋪層都采用柔性材料可采用彈性層狀體系理論計(jì)算加鋪層厚度把舊路面上測(cè)得的彎沉值換算為舊路面當(dāng)量回彈橫量。按照規(guī)定,瀝青路面翻修的主要方法是在瀝青路面上加鋪瀝青混凝土加鋪層,由于舊路面和加鋪層都采用柔性材料加鋪層設(shè)計(jì)可以應(yīng)用彈性層狀體理論按照新路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。此時(shí),需要在現(xiàn)有市政道路采集各路段土基的材料的彈性模量、路面厚度及回彈模量等技術(shù)指標(biāo),但是,這些工作不能很快地完成,還需要得到這些參數(shù)再進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)才能完成,在目前的市政道路上很容易進(jìn)行彎沉測(cè)量,實(shí)驗(yàn)工作可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,如果使用自動(dòng)彎沉儀能夠較迅速地完成。因此,加鋪設(shè)計(jì)普遍地采用以彎沉為指標(biāo)的方法,可對(duì)目前現(xiàn)有路面測(cè)得的彎沉引用當(dāng)量回彈模量的概念換算為假設(shè)的路基模量,再用層狀體系理論的彎沉公式進(jìn)行加鋪計(jì)算,市政道路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,加鋪層設(shè)計(jì)方法是采用當(dāng)量回彈模量法把原本是層狀體系的現(xiàn)有路面看作是表面有相同彎沉的均質(zhì)路基的彈性模量。加鋪設(shè)計(jì)時(shí),先對(duì)原有路面的當(dāng)量回彈模量進(jìn)行計(jì)算,若加鋪單層時(shí),以雙層彈性體系為設(shè)計(jì)計(jì)算的力學(xué)模型,加鋪n-1層時(shí)以n層彈性體系為力學(xué)模型計(jì)算。加鋪設(shè)計(jì)時(shí),仍以設(shè)計(jì)彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo);對(duì)于城市主干路以上的道路還應(yīng)驗(yàn)算加鋪層層底拉應(yīng)力、容許應(yīng)力、各加鋪層層底拉應(yīng)力以及設(shè)計(jì)彎沉值并以彎沉綜合修正系數(shù)及加鋪層材料參數(shù)來(lái)確定與新建路面設(shè)計(jì)的各項(xiàng)規(guī)定相同。
1 瀝青路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查與評(píng)定
在調(diào)查與評(píng)定使用中路面的結(jié)構(gòu)狀況時(shí),要對(duì)其判斷是否需要補(bǔ)強(qiáng)或預(yù)估剩余使用壽命,這樣做主要是了解路面現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀況和強(qiáng)度,分析路面損壞的原因及提出處理措施。
1.1 路面狀況調(diào)查
對(duì)現(xiàn)有路面狀況進(jìn)行交通調(diào)查,其目的是對(duì)于車型組成及當(dāng)前的交通量進(jìn)行實(shí)地觀測(cè),通過(guò)調(diào)查分析預(yù)估交通量增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)確定年平均增長(zhǎng)率。路基狀況調(diào)查包括調(diào)查地下水位、沿線路基土質(zhì)、地面排水情況、填挖高度等要素從而確定路基干濕類型和土組,需量測(cè)路基和路面寬度、取樣試驗(yàn)及開挖試坑進(jìn)行量測(cè)并要詳細(xì)記載路表狀況及路拱大小,對(duì)路面修建和養(yǎng)護(hù)歷史進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查并對(duì)路面的病害和破壞應(yīng)詳加記述并分析產(chǎn)生原因。
1.2 路面承裁能力評(píng)定
通常采用測(cè)量路表輪隙回彈彎沉的方法對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的進(jìn)行評(píng)定。由于路面在一年內(nèi)的不同時(shí)期具有不同的強(qiáng)度,而經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的路面必須保證在最不利季節(jié)具有良好的使用狀態(tài),因此原有路面的彎沉值應(yīng)在不利季節(jié)測(cè)定,若在非不利季節(jié)測(cè)定,應(yīng)按各地的季節(jié)影響系數(shù)進(jìn)行修正。如在原砂石路面上加鋪瀝青面層時(shí),因補(bǔ)強(qiáng)后對(duì)路基的濕度有影響,路基和基層中的水分蒸發(fā)較以前困難,致使路基和基層中濕度增加,彎沉增大強(qiáng)度降低。補(bǔ)強(qiáng)層的計(jì)算方法很多,可分為經(jīng)驗(yàn)法和理論法兩大類。經(jīng)驗(yàn)法是以補(bǔ)強(qiáng)試驗(yàn)路資料為基礎(chǔ)進(jìn)行歸納總結(jié)的方法,其實(shí)用簡(jiǎn)便,但使用有一定的局限性。理論法則以力學(xué)分析為基礎(chǔ),結(jié)合交通、環(huán)境和材料等特性,對(duì)理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正的方法。我國(guó)、現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)補(bǔ)強(qiáng)層厚度的計(jì)算都采用理論法。
2 瀝青混合料的攤鋪技術(shù)措施
2.1 原路面當(dāng)量回彈模量的計(jì)算
采用理論法計(jì)算補(bǔ)強(qiáng)層厚度的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確定原有路基路面體系的計(jì)算回彈模量。若大量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)承載板試驗(yàn),顯然不太現(xiàn)實(shí)。若能利用便于大量測(cè)定的路表彎沉值進(jìn)行求解,則比較可行。將原路基路面結(jié)構(gòu)體系視作表面計(jì)算彎沉相等的彈性均質(zhì)體,利用彈性半空間體表面在圓形剛性承載板下的荷載一彎沉關(guān)系式,并考慮計(jì)入承載板測(cè)定的彎沉與汽車測(cè)定的彎沉間的差異及補(bǔ)強(qiáng)層材料的影響。
2.2 加鋪層設(shè)計(jì)
加鋪層厚度與結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)應(yīng)與縱橫斷面設(shè)計(jì)相結(jié)合,路面厚度設(shè)計(jì)應(yīng)考慮路面縱坡是否順適、與周圍環(huán)境是否協(xié)調(diào)等情況進(jìn)行綜合分析確定。加鋪層的結(jié)構(gòu)類型,可根據(jù)公路等級(jí)、交通量、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件和已有經(jīng)驗(yàn),選用一層或多層瀝青混合料或半剛性基層、組合式基層、柔性基層、貧混凝土基層等結(jié)構(gòu)。計(jì)算原有路面的當(dāng)量回彈模量。擬定結(jié)構(gòu)組合方案及設(shè)計(jì)層位,確定各加鋪層的材料參數(shù)。根據(jù)加鋪層的類型確定設(shè)計(jì)指標(biāo)。當(dāng)以路表回彈彎沉為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí),彎沉綜合修正確定。設(shè)計(jì)層的厚度采用彈性層狀體系理論設(shè)計(jì)程序計(jì)算。對(duì)于季節(jié)冰凍地區(qū),中濕與潮濕路段,還應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度。
3 結(jié)語(yǔ)
路面設(shè)計(jì)主要包括結(jié)構(gòu)組合、材料組成設(shè)計(jì)和厚度確定三個(gè)方面。雖然路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要討論結(jié)構(gòu)組合和厚度確定,但結(jié)構(gòu)組合時(shí)必須考慮各結(jié)構(gòu)層組成材料的特性和要求,而確定所需厚度時(shí)離不開合理選取材料參數(shù)。合理的路面結(jié)構(gòu)組合是保證路面使用性能的基礎(chǔ)。組合時(shí),必須綜合考慮交通荷載、環(huán)境溫度和濕度、支承條件、組成材料特性、各結(jié)構(gòu)層的功能要求和協(xié)調(diào)作用等各個(gè)方面,并充分吸收已有的設(shè)計(jì)和使用經(jīng)驗(yàn)。瀝青路面的損壞現(xiàn)象、機(jī)理和肇因十分復(fù)雜,因此路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只能選用多種指標(biāo),分別控制不同的損壞模式。不同設(shè)計(jì)方法根據(jù)對(duì)路面主要損壞現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和分析,選用不同的設(shè)計(jì)指標(biāo)。本章主要介紹我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中采納的設(shè)計(jì)方法,它是以彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)的力學(xué)一經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。該法以路表彎沉作為路基路面整體承載能力的控制指標(biāo),以整體性材料層底的拉應(yīng)力作為疲勞開裂的控制指標(biāo),進(jìn)行結(jié)構(gòu)厚度的設(shè)計(jì)。要使設(shè)計(jì)結(jié)果能同實(shí)際相符,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法就要能全面地反映材料、環(huán)境、荷載和土基狀況等因素對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響,所以,必須收集足夠的交通、土質(zhì)、氣象和水文資料,并在同實(shí)際工作環(huán)境相符的條件下對(duì)所用材料進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),獲取可靠的材料參數(shù)。而要做到這一點(diǎn),是非常困難的。因此,現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法都存在不完善之處,還有待隨著研究工作的深入和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,不斷進(jìn)行修正、補(bǔ)充和完善。
參考文獻(xiàn)
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篇7
摘要:本文闡述了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念、特征及意義,分析了瀝青路面的病害類型,最后了提出幾點(diǎn)減小瀝青路面病害的建議。
關(guān)鍵詞:預(yù)防性養(yǎng)護(hù) 瀝青路面 病害
1、引言
近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)外預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的深入研究,各種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在路面養(yǎng)護(hù)工程中得以了廣泛的推廣和應(yīng)用。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種積極主動(dòng)的養(yǎng)護(hù)方法,可以防止路面輕微病害的進(jìn)一步擴(kuò)展,減緩路面使用性能進(jìn)一步惡化,延長(zhǎng)路面使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就是經(jīng)過(guò)檢測(cè), 在道路病害出現(xiàn)之前有針對(duì)性地對(duì)路面預(yù)先養(yǎng)護(hù)處理, 防止病害的進(jìn)一步擴(kuò)展, 以減緩路面使用性能的惡化速率, 延長(zhǎng)路面使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)通常用于沒(méi)有發(fā)生損壞或只有輕微缺陷與病害跡象的路面。目前國(guó)內(nèi)外常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施與方法主要有以下幾種:霧封層、裂縫處理、微表處、稀漿封層、石屑封層和Novachip超薄粘結(jié)磨耗層等。
1.1預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念
預(yù)防性養(yǎng)護(hù),就是在合理的時(shí)間內(nèi)對(duì)相關(guān)公路設(shè)施進(jìn)行正確維護(hù)。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)以道路系統(tǒng)正常使用狀態(tài)下的部分功能性缺失為對(duì)象,以延緩道路損壞,延長(zhǎng)道路使用壽命為目的,需在路面出現(xiàn)明顯破壞之前進(jìn)行。
1.2防性養(yǎng)護(hù)的特征
(1)采取的措施是在路面結(jié)構(gòu)完好,路面運(yùn)行狀況良好時(shí)進(jìn)行,對(duì)特定的路面狀況需要把握最佳的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間;
(2)所采取的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施具有費(fèi)用效益;
(3)預(yù)養(yǎng)護(hù)措施的選擇和應(yīng)用必須與特定的路面狀況緊密結(jié)合;
(4)預(yù)養(yǎng)護(hù)是有計(jì)劃的系列措施,而不是僅僅使用一次。
1.3預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義
長(zhǎng)期以來(lái),公路的養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本以及正常的通行之間存在著明顯的相互制約甚至矛盾。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就是基于解決上述矛盾而提出的一種全新的路面養(yǎng)護(hù)理念。旨在尋求一種更有效的公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)措施,特別是特殊地區(qū)瀝青路面的養(yǎng)護(hù),保證公路運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和運(yùn)輸效率。為了從根本上解決上述矛盾,最大可能的使路面病害在產(chǎn)生的初期就得到控制甚至徹底消滅,從而避免路面病害的蔓延與進(jìn)一步惡化影響其使用性能,大大的降低公路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,使得路面自始至終都處于正常的服務(wù)水平,瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作為一種全新的養(yǎng)護(hù)新理念已經(jīng)成為公路瀝青路面健康發(fā)展的必然需求。
2、瀝青路面的病害
瀝青路面破損按類型、嚴(yán)重程度和范圍可分為裂縫類、變形類、松散類以及泛油、車轍四大類。
(1)裂縫類
裂縫是公路瀝青路面上較為普遍的破壞類型,約占整個(gè)破壞的二分之一,主要有縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫和龜裂等。其中橫向裂縫居多,分布較有規(guī)律性,在同一路段內(nèi)基本等間距分布,裂縫間距要為5-20m,大多在路面寬度范圍內(nèi)貫通??v向裂縫在個(gè)別路段上發(fā)育明顯,多出現(xiàn)在路面中央和路肩邊緣,寬度最大可以達(dá)到3mm,長(zhǎng)度由數(shù)米至數(shù)百米不等。塊裂和龜裂多出現(xiàn)在沉陷路段,這種裂縫在行車荷載的作用下極易擴(kuò)散,造成更大面積的損壞。
(2)變形類
路面結(jié)構(gòu)保持其完整性,但由于路面材料或路基穩(wěn)定性等原因,路面表面形狀發(fā)生變化。在幾類路面破壞中,變形類破壞最為嚴(yán)重,也最為常見,約占路面破壞的一半,主要表現(xiàn)為波浪和沉陷,而車轍、隆起的比例相對(duì)較小。變形類破壞與青藏公路所處地區(qū)的凍土類型、凍土路基的凍融穩(wěn)定性等密切相關(guān)。沉陷在陽(yáng)坡處明顯多,而陰坡處明顯少;并在有水的一側(cè)沉陷顯著。同時(shí),路基施工壓實(shí)質(zhì)量也有重要影響。
(3)松散類
由于輪胎與路面的作用,以及環(huán)境因素的影響,使得路面表層材料散失,造成破壞,主要表現(xiàn)為松散、坑槽、脫皮等,其中松散破壞居多。不少路段材料散失嚴(yán)重,表面粗糙,粗集料外露,路面呈現(xiàn)坑狀。長(zhǎng)期受溫度和路面雨水的影響,導(dǎo)致瀝青老化,黏結(jié)力下降,是造成瀝青路面這類損壞的主要原因。
(4)泛油、車轍
高原地區(qū)太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈,加劇瀝青的軟化,使得瀝青熱穩(wěn)性變差,同時(shí)在車輛的反復(fù)碾壓下產(chǎn)生永久變形和塑性流動(dòng)并而逐漸產(chǎn)生車轍,嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用。這類病害的產(chǎn)生除了受外部環(huán)境的直接影響外,混合料中油的比例偏大、選擇的瀝青材質(zhì)不穩(wěn)定以及施工工藝不當(dāng)也是重要的因素。
3、減小病害的建議
(1)結(jié)構(gòu)組合原則
1)減小路基不均勻融沉變形在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)引起的附加應(yīng)力,提高路面結(jié)構(gòu)抗融沉變形能力。
2)減小路面結(jié)構(gòu)吸放熱的不平衡,減少瀝青面層吸收的輻射熱向下傳遞,改善路面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性能。
3)提高路面結(jié)構(gòu)的抗反射裂縫能力。
(2)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
按照現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》及《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求,考慮瀝青面層鋪灑透層瀝青及乳化瀝青下封層,使兩者有機(jī)結(jié)合。如有條件,基層可考慮級(jí)配碎石基層或在半剛性基層上設(shè)置級(jí)配碎石(瀝青碎石)聯(lián)結(jié)層,起到裂縫緩釋作用,減少瀝青路面的開裂。
(3)路基承載力要求
加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境存在缺陷的路段進(jìn)行處理。如對(duì)軟弱土層進(jìn)行置換、砂樁、土工格柵(室)等處理,土基回彈模量應(yīng)達(dá)到30Mpa以上,保證地基的穩(wěn)定和強(qiáng)度符合要求。
參考文獻(xiàn):
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篇8
【關(guān)鍵詞】瀝青路面,水泥混凝土,市政,路橋
近年來(lái),公路交通事業(yè)發(fā)生了飛速發(fā)展,路面的結(jié)構(gòu)類型也由過(guò)去的單一性漸漸向多樣化發(fā)展。混凝土路面和瀝青路面是我國(guó)市政工程最常用的兩種路面。
一、水泥混凝土路面的特點(diǎn)
水泥混凝土一般為素混凝土,所用水泥標(biāo)號(hào)受設(shè)計(jì)路面混凝土強(qiáng)度及每立方米混凝土中水泥用量的雙重控制,一般水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425#。混凝土的配合比要通過(guò)試驗(yàn)確定,應(yīng)能生產(chǎn)具有設(shè)計(jì)強(qiáng)度的、和易性適宜的、密實(shí)而質(zhì)地均勻的、耐久的、不透水的及耐磨的混凝土。由于混凝土路面對(duì)耐久性、耐磨性的要求及表面處理的需要,規(guī)范規(guī)定:每立方米混凝土的水泥用量,不應(yīng)小于300kg和大于450kg,根據(jù)規(guī)范要求,道路混凝土的水灰比不能小于0.45,為了增加混凝土的和易性和提高混凝土的緊密性,在混凝土中要加具有緩凝作用的減水劑。在當(dāng)今社會(huì)中,水泥路面主要存在著兩大問(wèn)題: 一是水泥路面的行車舒適性不及瀝青路面; 二是水泥路面損壞后, 修復(fù)難度大。這種路面結(jié)構(gòu)預(yù)計(jì)可以消除現(xiàn)有普通水泥混凝土路面上接縫跳車現(xiàn)象。
二、瀝青路面的特點(diǎn)
瀝青路面是指道路用瀝青材料作為結(jié)合料粘結(jié)礦料或混合料修筑面層與基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu),主要有瀝青表面處治、瀝青貫入式、瀝青碎石和瀝青混凝土等四種路面。但由于環(huán)境因素、氣候條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交通量、超載車輛等因素的影響,瀝青路面也不可避免地出現(xiàn)了各類早期病害,降低了道路使用品質(zhì)和使用壽命,給道路養(yǎng)護(hù)管理帶來(lái)了極大困難。隨著越來(lái)越多的瀝青路面建成使用,如何采取經(jīng)濟(jì)、高效、合理的養(yǎng)護(hù)方法減少各類病害的發(fā)生,恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)的功能,延長(zhǎng)道路使用壽命是擺在道路管理部門和技術(shù)人員面前的一大難題。
三、混凝土路面與瀝青路面的區(qū)別
1..設(shè)計(jì)及施工水平相同的情況下兩種路面使用年限的對(duì)比
在設(shè)計(jì)及施工工藝相同的前提下,水泥路面的使用年限更久,從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)看,水泥路面的使用年限是瀝青路面的一倍。這里所說(shuō)的設(shè)計(jì)水平相同是指瀝青路面水泥路面的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要與交通量、超載需求相適應(yīng),相同的施工工藝則是指兩種路面都要采取大型的攤鋪及壓路機(jī)進(jìn)行施工。在這樣的等同環(huán)境下,水泥混凝土路面的壽命要比瀝青長(zhǎng)一倍左右。
2.水泥混凝土與瀝青路面的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用對(duì)比
相比較之下,瀝青路面的養(yǎng)護(hù)要比水泥路面更加便利,通車也更快,但養(yǎng)護(hù)費(fèi)用與建造費(fèi)用間是成正比的。
在進(jìn)行瀝青路面的修復(fù)或者加鋪的時(shí)候,盡管是薄層加鋪,需要機(jī)械多且全,同時(shí)要?jiǎng)佑脭備仚C(jī)與壓路機(jī),因此,使其局部的修復(fù)費(fèi)用迅速增加,超過(guò)新建費(fèi)用的4-5倍。水泥路面的局部換板可以采用小型工具,動(dòng)用的工具也較少,其局部修復(fù)的養(yǎng)護(hù)費(fèi)是建造費(fèi)的2-3倍。相比較之下,砼路面損壞情況少,相同的施工水平,水泥混凝土做薄層加厚更加便利。但是瀝青路面則不然,非常容易出現(xiàn)鼓包、裂縫的狀況。瀝青路面修復(fù)及時(shí),而且不用考慮接縫等,但是從原材料、集料、機(jī)械、養(yǎng)護(hù)等情況的綜合考慮下,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用過(guò)高,普及較難。
四、混凝土路面與瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn)
瀝青路面又稱柔性路面,其優(yōu)點(diǎn)為:瀝青路面由于車輪與路面2級(jí)減振,行車舒適性好、噪音?。蝗嵝月访鎸?duì)路基、地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強(qiáng);瀝青路面修復(fù)速度快,碾壓后即可通車。
缺點(diǎn)是:壓實(shí)的混合料空隙率大,耐水性差,易產(chǎn)生水損壞,一個(gè)雨季就可能造成路面大量破損;瀝青材料的溫度穩(wěn)定性差,脆點(diǎn)到軟化點(diǎn)之間的溫度區(qū)間偏小,難以涵蓋天然氣候的溫差,冬季易脆裂,夏季易軟化;瀝青是有機(jī)高分子材料,耐老化性差,使用數(shù)年后,將產(chǎn)生老化龜裂破壞;平整度的保持性差,不僅沉降會(huì)帶來(lái)平整度劣化,而且材料軟化會(huì)形成車轍。
水泥混凝土路面又稱剛性路面,其優(yōu)點(diǎn)是:水泥穩(wěn)定性較高, 在暴雨及短期浸水條件下,路面可照常通行; 溫度穩(wěn)定性高, 無(wú)車轍現(xiàn)象; 水泥混凝土是無(wú)機(jī)膠凝材料, 既耐老化,又無(wú)污染。但在更長(zhǎng)時(shí)期, 會(huì)與所有巖石一樣產(chǎn)生風(fēng)化現(xiàn)象,水泥石風(fēng)化與瀝青老化相比,時(shí)間長(zhǎng)10倍以上,不構(gòu)成工程問(wèn)題;平整度的保持期長(zhǎng);在相同技術(shù)和工藝水平下,水泥路面大修前的使用年限長(zhǎng)。高速公路水泥路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期30年,瀝青路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期15年。我國(guó)目前的基本狀況是超載和重交通路段高速公路瀝青路面可使用 5 年,水泥路面可使用 10年。
水泥路面缺點(diǎn)是:在相同平整度條件下,行車舒適性不及瀝青路面,噪音較大,我國(guó)對(duì)低噪音水泥路面尚未開展研究和應(yīng)用;在路基、地基變形或不均勻沉降條件下,易形成脫空,附加應(yīng)力很大,極易產(chǎn)生斷裂破壞,對(duì)路基穩(wěn)定性要求高,對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)性差;水泥路面強(qiáng)度高、硬度大,即使斷板后也難于清除,修復(fù)難度大,新澆筑面板的養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)混凝土路面和瀝青路面各有其固有的優(yōu)缺點(diǎn),誰(shuí)也不可能在市政工程道路建設(shè)中“獨(dú)領(lǐng)”。若能揚(yáng)長(zhǎng)避短,根據(jù)路段所處區(qū)域的特點(diǎn)來(lái)選擇和使用這兩種路面,就能做到趨利避害。
經(jīng)過(guò)分析我們可以發(fā)現(xiàn),混凝土路面和瀝青路面的主要優(yōu)缺點(diǎn)基本是相反的,也就是說(shuō)這兩種路面存在著“互補(bǔ)”的關(guān)系。在面對(duì)具體路段的路面選擇時(shí),應(yīng)充分聽取當(dāng)?shù)毓こ碳夹g(shù)人員的意見,充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)、氣候、水文條件,考慮那種路面有利于提高施工質(zhì)量,延長(zhǎng)公路使用壽命;充分考慮當(dāng)?shù)氐牟牧铣霎a(chǎn)情況,來(lái)對(duì)工程成本進(jìn)行有效的控制;充分了解當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)情況,根據(jù)當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)傳統(tǒng)和大規(guī)模工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),選擇適當(dāng)?shù)穆访?,以保證施工質(zhì)量。
總的來(lái)說(shuō),根據(jù)混凝土路面和瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn),我們可以得出這樣的結(jié)論:在氣候炎熱、天氣潮濕的南方城市,或氣候嚴(yán)寒的北方城市,應(yīng)多修建混凝土路面;而在氣候溫和、降水適中的中部城市,應(yīng)多修建瀝青路面。在地形平整的平原地帶,應(yīng)多修建混凝土路面;在地形復(fù)雜,路基填挖方的山區(qū)地帶,應(yīng)多修建瀝青路面;在技術(shù)相對(duì)落后、地處偏遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的地區(qū),應(yīng)多修建混凝土路面;在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、技術(shù)先進(jìn)的地區(qū),應(yīng)多修建瀝青路面。
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篇9
[關(guān)鍵詞] 瀝青混凝土 路面 常見病害 防治措施
瀝青混凝土路面具有表面平整,堅(jiān)實(shí)、無(wú)接縫、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便和有良好的減振性等優(yōu)點(diǎn),使行車平穩(wěn)、舒適而低噪聲。但由于受到交通量增長(zhǎng)、重載超載車輛的增多、溫度變化、濕度變化,冰凍作用、設(shè)計(jì)、施工、采用材料和養(yǎng)護(hù)管理等因素的影響,出現(xiàn)了多種瀝青路面病害。現(xiàn)就我省瀝青混凝土路面的損壞情況,淺析其常見病害出現(xiàn)的原因及處理措施。
1.常見瀝青混凝土路面的病害
瀝青混凝土路面常見病害有裂縫(橫向、縱向及網(wǎng)狀裂縫)、車轍、松散、剝落和表面磨光等病害。如瀝青路面的裂縫、車轍和水損害等。
1.1 裂縫
瀝青路面建成后,都會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對(duì)瀝青路面的使用性能基本上沒(méi)有影響,但隨著表面雨水的侵入,導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。
1.2 瀝青路面的車轍
車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí),以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。
根據(jù)車轍的不同形成過(guò)程,可將其分成三大類型:(1)失穩(wěn)性車轍;(2)結(jié)構(gòu)性車轍;(3)磨耗型車轍。
這三種車轍中以失穩(wěn)型車轍最為嚴(yán)重,其次為磨耗型車轍。
1.3 瀝青路面的松散
松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴(yán)重。
1.4 瀝青路面的水損害
瀝青路面在存在水分的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時(shí)由于水動(dòng)力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。
2.瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因
瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要原因而可以分為兩大類:一是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫;二是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。
2.1 非荷載型裂縫
非荷載型裂縫主要是溫度裂縫,也有因施工不當(dāng)、材料選取不當(dāng)?shù)纫鸬牧芽p。其產(chǎn)生的原因有:①瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應(yīng)力松弛性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過(guò)高的溫度應(yīng)力。②瀝青的品種和等級(jí)也是影響瀝青路面開裂的重要因素。③地基處理不當(dāng),路基碾壓不均勻,造成路基沉降不均勻。④鋪筑瀝青面層采用分幅攤鋪時(shí),接縫處理不當(dāng),結(jié)合不良,對(duì)接縫處碾壓不密實(shí),造成路面滲水或面層壓實(shí)未達(dá)到要求,在行車作用下形成裂縫。
2.2 荷載型裂縫
荷載型裂縫即主要由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫,其產(chǎn)生的原因有:①隨著交通運(yùn)輸?shù)母咚侔l(fā)展,原有的路面強(qiáng)度日趨不足,路面滿足不了交通量迅速增長(zhǎng)和汽車載重明顯增大的需求,瀝青路面過(guò)早產(chǎn)生疲勞破壞,瀝青路面很快開裂。②原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,未充分考慮到各種不利因素,施工質(zhì)量不好,瀝青路面面層厚度不足,瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,路面強(qiáng)度明顯不能滿足行車要求。
3.瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因
瀝青路面車轍形成的主要因素有瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素??偨Y(jié)為以下幾個(gè)方面:
(1)瀝青混合料油石比過(guò)大;(2)表面磨損過(guò)度;(3)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部;(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。
4.瀝青路面松散形成的原因
瀝青路面松散產(chǎn)生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風(fēng)化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時(shí)間的增多,瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細(xì)集料散失;(4)機(jī)械損害或油污染。
5.瀝青路面水損害形成的原因
瀝青混凝土路面產(chǎn)生水損害的原因只要有外部因素和內(nèi)部因素。
5.1外部因素
(1)水
除了瀝青混合料中的空隙允許水分通過(guò)以外,其他形式的空隙和孔也會(huì)對(duì)瀝青混合料的水敏感性有一定的影響,如集料表面和內(nèi)部不同尺寸和數(shù)量的空隙等。水分進(jìn)入瀝青路面結(jié)構(gòu)層內(nèi),并侵入礦質(zhì)集料內(nèi),由于表面張力的作用,使瀝青與石料間的聯(lián)結(jié)被消弱或完全剝離,汽車輪胎對(duì)路面的擠壓揉搓作用及與路面間的真空吸附作用加速了剝離的進(jìn)程,致使路面很快損壞。
(2)荷載
行車荷載對(duì)路面中水產(chǎn)生動(dòng)水壓力,由此加劇了水對(duì)瀝青與礦料的剝離作用,使水損壞進(jìn)一步惡化。行車道與超車道上水損壞程度明顯的差異,也說(shuō)明了荷載對(duì)水損壞的影響。
(3)施工碾壓的影響
瀝青路面在施工過(guò)程中如遇雨天一部分水分經(jīng)碾壓被封閉在瀝青混合料中,將嚴(yán)重影響瀝青與礦料的結(jié)合,影響施工層的結(jié)合,為水損壞埋下隱患。
5.2 內(nèi)部因素
(1)瀝青性質(zhì)
粘性大的瀝青對(duì)于抵抗水的置換要比粘性小的瀝青好,這里由于粘性大的瀝青中存在有較多的極性物質(zhì),并具有良好的濕潤(rùn)性。聚合物改性瀝青通常具有較好的抗水性能。
(2)集料性質(zhì)
集料是由礦物質(zhì)組成的,每種礦物質(zhì)都有其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)。對(duì)于剝落而言,關(guān)鍵是集料對(duì)水的吸附能力的大小,親水性材料對(duì)水的吸附能力比瀝青大,而憎水性材料恰好相反。
(3)瀝青混合料的空隙率
瀝青混合料抗水能力的主要指標(biāo)是其設(shè)計(jì)空隙率和路上實(shí)際的空隙率。
(4)瀝青混合料的離析和瀝青路面局部壓實(shí)度不均勻是造成路面局部損壞的原因。
6.瀝青路面常見病害的防治措施
針對(duì)以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和交通管理等5個(gè)方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
6.1 材料方面
合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的瀝青,精選礦料,準(zhǔn)確級(jí)配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優(yōu)良,均可有效減少裂縫。
6.2 設(shè)計(jì)方面
精心設(shè)計(jì),對(duì)地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ);選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層;選用優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層;在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,應(yīng)該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。
6.3 施工方面
精心施工,選擇先進(jìn)施工工藝和機(jī)械設(shè)備,制定完善的施工方案,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟基處理,提高軟基處理的施工質(zhì)量,嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水率,混合料的含水率不能超過(guò)壓實(shí)需要的最佳含水率或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。半剛性基層碾壓完成后,要及時(shí)養(yǎng)生,防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層,保護(hù)混合料的含水率不受損失;養(yǎng)生結(jié)束后,應(yīng)立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。
6.4 養(yǎng)護(hù)方面
嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)管理,加強(qiáng)路面保潔,確保排水性能良好。及時(shí)對(duì)裂縫的進(jìn)行科學(xué)的處理,避免病害的進(jìn)一步擴(kuò)展。
6.5 加強(qiáng)交通管理
加強(qiáng)交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續(xù)高溫時(shí)段,運(yùn)營(yíng)管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時(shí)段通過(guò);禁止帶釘輪胎對(duì)路面的過(guò)度磨損或者更加嚴(yán)厲地限制使用。
7.結(jié)束語(yǔ)
瀝青路面中的病害給道路交通帶來(lái)各種各樣的隱患,這是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題,但這些病害不是不可克服的,只要認(rèn)真選材,精心設(shè)計(jì),把握住各個(gè)施工環(huán)節(jié),嚴(yán)格按照施工規(guī)范和操作規(guī)程進(jìn)行施工,做好道路養(yǎng)護(hù)工作,加強(qiáng)變通管理,很多病害是可以避免或降低其破壞力的。
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篇10
Abstract: Through the Lianguang road pavement reconstruction project, this paper introduced the assessment of asphalt pavement surface distress situation and proposed the different overlaying designs for different road damage situation.
關(guān)鍵詞: 瀝青路面;加鋪;舊路改造
Key words: asphalt pavement;overlay;old road reconstruction
中圖分類號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)19-0089-02
1 工程概況
聯(lián)廣路位于廣州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東區(qū),西鄰東二環(huán),南鄰廣園快速路,北面為廣深高速公路,與開發(fā)大道、聯(lián)眾東輔道、東鵬大道相交。聯(lián)廣路西起東眾路,東北至宏景路,道路全長(zhǎng)3.25km,道路路面寬度以筆村三橋?yàn)榉纸?,筆村三橋以西紅線寬度30米,道路等級(jí)城市次干道;筆村三橋以東紅線寬度為20米,道路等級(jí)城市支路,道路現(xiàn)狀路面為瀝青混凝土路面。自2003年建成通車以來(lái),至今已投入使用了9年。道路沿線廠區(qū)眾多,載重、超重車輛多,在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及實(shí)際觀測(cè)中發(fā)現(xiàn),大部分車輛以載重車為主。
2 現(xiàn)狀分析
現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為:3cm厚AK-13A瀝青層+5cm厚AC-16I瀝青層+6cm厚AC-25I瀝青層+35cm厚6%水泥穩(wěn)定石屑基層。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)路面調(diào)查及路面檢測(cè)報(bào)告顯示,路面存在的病害種類有:裂縫類、松散類、變形類等。路面損壞程度沿道路里程階梯狀分布,全線大致分為兩段。第一段為K0+000~K1+100,現(xiàn)狀路面破損較嚴(yán)重,多處路面出現(xiàn)大面積龜裂、不規(guī)則裂縫、沉陷,以及縱橫向短裂縫、坑槽、松散麻面等病害。第二段為K1+100~K3+248.8(終點(diǎn)),原路面整體性能較好,局部出現(xiàn)小面積龜裂、不規(guī)則裂縫、沉陷,以及縱橫向短裂縫、松散麻面等病害。
現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)承載力主要通過(guò)現(xiàn)狀路面檢測(cè)彎沉值來(lái)體現(xiàn)。本項(xiàng)目由業(yè)主委托專業(yè)單位進(jìn)行檢測(cè)并出具正式報(bào)告,檢測(cè)結(jié)果如表1、圖1、表2。
根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ36-2006)第4.5.4條和4.6.2規(guī)定,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)定結(jié)果:代表彎沉值51.3(0.01mm),交通量等級(jí)為重交通,基層類型為半剛性基層,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足;建議:大修或改擴(kuò)建。
3 路面方案設(shè)計(jì)
根據(jù)對(duì)路面現(xiàn)狀的分析,按不同的情況分別設(shè)計(jì)路面加鋪方案。
K0+000~K1+100段承擔(dān)了附近眾多廠房的交通,貨車、重車、超重車占絕大多數(shù)比列,路面破損嚴(yán)重,根據(jù)路面病害調(diào)查報(bào)告,本段道路整體強(qiáng)度不足,彎沉代表值達(dá)到了0.618mm,路面結(jié)構(gòu)層厚度不足且破損嚴(yán)重,路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足,須進(jìn)行重新鋪設(shè)。
方案設(shè)計(jì):原路面整體加高15cm,挖除原瀝青面層及基層并下挖路床13cm后,新建15cm石屑?jí)|層,15cm 4%水泥穩(wěn)定石屑底基層,30cm 5.5%水泥穩(wěn)定碎石基層,設(shè)置1cm封層后再重新鋪裝瀝青面層,瀝青面層按三層鋪裝,分別為4cm改性瀝青SMA-13,5cm普通瀝青AC-20C,7cm普通瀝青AC-25C,各瀝青層間撒布粘層瀝青。
K1+100~終點(diǎn)段由于交通量相對(duì)較小,現(xiàn)在路面僅存在裂縫、部分沉陷等病害,代表彎沉較小,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠,故采用在原路面上直接加鋪的方案。
方案設(shè)計(jì):原路面整體加高10cm:首先對(duì)原路面進(jìn)行處理,然后銑刨1cm原瀝青混凝土面層,再設(shè)置1cm瀝青表面處治下封層,瀝青面層按兩層鋪裝,分別為4cm改性瀝青 SMA-13,6cm普通瀝青AC-20C,底層瀝青考慮調(diào)平。各瀝青層間撒布粘層瀝青。
4 路面結(jié)構(gòu)計(jì)算分析
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進(jìn)行計(jì)算。采用軟件HPDS2011對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。
基本條件,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100;交通等級(jí):按重交通,1200萬(wàn)軸次;設(shè)計(jì)使用年限:10年;氣候類型及地質(zhì)條件:廣州屬于Ⅳ7華南沿海臺(tái)風(fēng)區(qū),年降雨量為1600~2600mm。軟件計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值為:25.3(0.01mm)。軟件計(jì)算容許拉應(yīng)力如表3。
對(duì)K0+000~K1+100段舊路基回彈模量取值:30 MPa。
對(duì)K1+100~終點(diǎn)路段的舊路面當(dāng)量回彈模量以檢測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù),通過(guò)軟件計(jì)算為:495MPa。
結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)選擇如表4。
軟件計(jì)算結(jié)果顯示:K0+000~K1+100段按新建路面計(jì)算,路面設(shè)計(jì)方案的計(jì)算彎沉為24.2(0.01mm),小于設(shè)計(jì)彎沉。各層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力,滿足要求。
K1+100~終點(diǎn)段按舊路加鋪計(jì)算,路面設(shè)計(jì)方案的計(jì)算彎沉為25.3(0.01mm),小于設(shè)計(jì)彎沉。各層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力,滿足要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之,本次路面加鋪設(shè)計(jì)根據(jù)路面現(xiàn)狀的不同破損狀況,分別采用不用的路面加鋪設(shè)計(jì)方案,既做到滿足使用功能要求,又盡量降低了工程造價(jià)。做好舊路面改造設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是做好現(xiàn)狀路面的分析,對(duì)路面的交通狀況,各種病害狀況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,檢測(cè)報(bào)告應(yīng)詳細(xì)全面,為設(shè)計(jì)提供全面準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)和判斷結(jié)論。
參考文獻(xiàn):
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