重载沥青路面结构组合的抗车辙性能分析

为研究结构组合对沥青混合料抗车辙性能的影响,首先对所设计的7种沥青混合料进行动态模量及单层车辙试验,得到基本材料参数及抗车辙性能;然后对7种混合料组合而成的3种路面结构在重载条件下进行双层结构车辙试验,并与单层车辙试验结果进行对比分析;最后,应用光纤光栅智能测试技术对实际路面进行现场应变测试,根据不同路面结构三向应变测试结果评价实际重载沥青路面结构的抗车辙性能．结果表明,单层车辙试验难以准确反映路面结构的抗车辙性能,而双层车辙试验效果良好．在设计抗车辙路面时要考虑不同面层的模量组合,才能最大程度地发挥各层混合料的抗车辙性能．     

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.     

沥青路面组合结构车辙试验研究

为了研究路面结构对沥青路面抗车辙性能的影响,在车辙试验的基础上,采用有限元方法建立组合结构车辙试验模型,分析组合结构车辙试验的可行性,提出组合结构车辙试验合适的试件厚度宜大于10cm。根据车辙试验设备和试验方法,开发组合结构车辙试模,并提出组合结构车辙试验方法。针对沥青层厚度、层间接触条件和结构层强度比影响因素,进行组合结构车辙试验,进一步验证组合结构车辙试验的可行性,同时分析上述结构因素对沥青路面高温性能的影响规律。研究结果有助于改善高温条件下的沥青路面材料和结构组合设计。     

温拌型抗车辙剂改性沥青流变性能

传统抗车辙剂主要是一类以聚烯烃类物质为主体的高分子添加剂,但其存在与沥青胶结料相容性不佳的技术问题.为了探索与沥青相容性好且具有高熔点特性的改性蜡类材料是否具备用于制备温拌型抗车辙剂的潜质,研究中将传统聚烯烃类抗车辙剂与高温蜡按不同比例混合,制备出系列温拌型抗车辙剂.将4种抗车辙剂分别按照3％、6％和9％的掺加比例加入基质沥青中制备出12种抗车辙剂改性沥青.对上述改性沥青进行动态剪切流变(dynamic shear rheometer,DSR)温度扫描、频率扫描和多应力蠕变恢复(multiple stress creep recovery,MSCR)等系列流变性能测试,旨在解析高温蜡组分对抗车辙剂熔体流动性影响的同时,筛选出适用于抗车辙剂改性沥青的高温性能评价指标.研究结果显示,抗车辙剂中高温蜡含量与抗车辙剂的熔体质量流动速率(melt mass-flow rate,MFR)具有线性相关性.在低于高温蜡熔点的测试温度下,MFR会随高温蜡比例的增加而降低;在高于高温蜡熔点的情况下,MFR会随高温蜡比例的增加而升高.鉴于高温蜡高熔点的特征,整体上高温蜡成分会有助于抗车辙剂改性沥青高温性能的提升.温拌型抗车辙剂中高温蜡比例越高,其对沥青高温性能的改善越好.研究中高温蜡质量分数为30％的温拌型抗车辙剂对沥青高温性能的改善最佳.综合比较不同流变评价参数,对于以高弹性特征为主体的抗车辙剂改性沥青,车辙因子和不可恢复蠕变柔量Jnr3.2更适合作为其高温性能的评价指标.     

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.     

防止沥青路面车辙产生的结构设计参数分析

为了防止沥青路面车辙的产生,分析了沥青路面结构最大剪应力的产生和分布.结果表明,当面层相对刚度很大而厚度较薄时,垂直荷载在路面面层的一定部位产生较大的剪应力,剪应力的过度集中是路面产生车辙等剪切破坏的主要原因.为克服和减少沥青路面结构车辙,除应以设计弯沉为结构设计控制指标外,还应增加水平荷载的控制参数.     

基于车辙试验优选沥青高温性能评价指标

选择6种沥青分别进行短期老化前后的常规试验、动态剪切流变试验以及重复蠕变恢复试验,得到常规7种高温性能评价指标。将指标排序结果与模拟沥青路面高温性能的沥青混合料车辙试验结果进行相关性分析,选择最优的沥青高温性能评价指标。     

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。     

沥青路面车辙预估方法的现状及其发展趋势

对沥青路面车辙预估方法的历史和现状进行了综述和评价,并研究了沥青路面车辙预估方法的发展方向。详细介绍了粘弹性有限元法在车辙预估中的应用原理,研究实例表明,其预估结果与实测值非常接近,说明了粘弹性有限元法在车辙预估中的有效性。     

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.     

沥青混凝土路面抗车辙性能有限元分析

通过分析车辙病害发生的主要原因,确定形状改变比能为其评价指标。建立有限元模型,以面层结构内形状改变比能为研究对象,分析了高温条件下沥青面层内的抗车辙区域,并分别研究沥青面层厚度、模量、以及基层模量对沥青面层抗车辙变形能力的影响规律。结果表明:面层内主要抗车辙区域为中面层,路面结构中面层的整体模量,各层模量比,面层厚度,基层模量对面层抗车辙性能均有一定的影响。     

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。     

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.     

几种高寒地区道面预养护性材料性能研究

针对青藏高原紫外线辐射强度高、温差大的特点,研究出一种抗光氧老化性能优良的雾封层道面养护材料。首先,比选了现有预养护材料耐光氧老化性能,其次研究了光固化剂种类及掺量对抗光氧老化性能的影响,最终优选出了一种光固化材料,并对其对抗紫外破坏能力进行了测试分析。微观测试结果表明,改性剂的加入,显著扼制了羰基的生成,使其具备较强的抵抗热氧和紫外线老化的能力,适合我国西部高原强紫外线地区使用。     

山区高速沥青路面温拌技术冬季施工适用性研究

为了研究山区高速沥青路面温拌技术冬季施工适用性,依托某山区高速沥青路面冬季施工项目,对Sasobit温拌沥青及沥青混合料进行系统分析,并研究红外热像仪和无核密度仪对温度离析评价的适用性。结果显示:在降低作业温度20℃条件下,温拌沥青混合料各项技术指标正常;为减小温度离析,可采用红外热成像仪与PQI进行摊铺、碾压温度离析实时监测,并实时调整作业参数及施工工艺。结果表明温拌技术在山区高速公路冬季施工具有较好的适用性,可有效保证沥青路面施工质量并具有良好的经济效益。     

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.     

薄层罩面技术在沥青路面车辙处理施工中的应用

薄层罩面技术与微表处、热再生和铣刨摊铺等相比，具有工艺简单、利于施工、工程造价较低、施工环境污染小等优点．结合薄层罩面技术在连徐高速公路沥青路面车辙处理施工中的应用，从原材料选择、矿料级配要求、混合料拌合以及施工注意事项等方面进行了阐述分析．     

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．     

基于抗车辙性能的AC-13沥青混合料级配范围研究

以2.36mm作为AC-13沥青混合料级配的粗细集料分界点;对2.36mm以上粗集料部分,采用各粒径不同比例的堆积密度试验进行研究,并以最小矿料间隙率作为判据确定粗集料的合理级配组成;选取不同细集料组成、不同粗细比例的9种级配的AC-13沥青混合料进行冻融劈裂试验和车辙试验。研究结果表明:2.36mm通过率对沥青混合料高温抗车辙能力和水稳定性影响较大;根据室内试验结果和级配应用经验,提出了适应于夏炎热区气候特点的AC-13沥青混合料工程设计级配范围,以提高夏炎热区沥青路面抗车辙能力。