冲击压实技术在修复旧水泥砼路面工程中的应用

通过非圆形轮冲击压实机械首次在修复旧水泥砼路面工程中用于打碎旧面板,稳固路基路面的工程实例,分析冲击压实机理及压实效果。结果表明,使用该机械可有效地打破并夯实旧水泥砼路面,消除原有水泥砼面板由于脱空所产生的额外竖向变形,使面板与基层紧密结合,进而提高基层顶面的当量回弹模量。尤其在旧面板下基层或土基不太稳定但含水量较适宜的情况下综合效果更好。     

旧水泥混凝土路面冲击压实改造技术应用

旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土层是恢复路面使用性能的有效措施,冲击压实技术不但可以消除旧水泥混凝土路面的板体性,而且避免旧路面结构破损所引起的刚度不均匀性对新罩面结构的影响。     

冲击压实后旧水泥砼路面回弹模量的现场试验

为了评估应用冲击压实技术处理后旧水泥砼路面的承载能力,为加铺层的设计提供计算参数参考值,必须进行回弹模量现场试验的研究．文中在分析利用弯沉法测定、评价冲击压实破裂稳固后旧水泥砼路面所存在问题的基础上,阐述了承载板测定方法的原理及适用性;通过对大量实测承载板数据进行分析,获得了冲击压实处理后旧水泥砼板及板下基层回弹模量的量值范围及变化规律,用来评价路面的残余承载能力,并可作为加铺层设计的计算参数参考值．文中还论证了冲击压实技术在处理旧水泥砼路面时的力学效能．     

冲击碾压技术在县乡道旧混凝土路面改造中应用的浅析

合（肥）水（家湖）公路改建工程的旧混凝土路面改造应用冲击碾压技术,有效地解决旧板的脱空、提高路基回弹模量,为旧混凝土路面改造开辟了新的途径;对增加路基压实度效果不明显。     

冲击压实技术在山区旧水泥砼路面修复中的应用

冲击压实机是一种高冲击能量的压实机械,通过破裂稳固混凝土路面,使旧路面形成嵌锁型结构,成为新铺路面的垫层或底基层.结合省道S249线坪乳公路改造工程,简要介绍了冲击压实机的工作原理,冲压施工工艺,重点对沉降效果和破烈块度进行了分析,并指出了当前冲压检测方法存在的问题.     

不同工况下冲击破碎旧路面板的力学效果对比研究

采用三维有限元分析方法对不同冲击位置、不同冲击能量、不同地基刚度等多种工况条件下四楞冲击压路机冲击破碎旧混凝土路面板的力学作用和破坏效果进行了对比分析研究.研究发现,冲击位置、冲击能量和地基刚度三个参数相互耦合作用,最终综合决定冲压破碎路面板的破碎效果和力学行为.路面板破碎模式和效果会因为轮载冲击作用位置不同而有所区别.在一般地基刚度条件下,冲击板角位置沉降最大,对路基的影响深度最深,板中位置最小,但板中位置板底破碎面积最大;冲击能量越大越有利于路面板的破裂,但随着地基刚度增大,路面趋于难以破碎.建议根据不同的情况选择对应的行驶路线.     

冲击压实旧水泥砼路面的现场振动测试

为探讨旧水泥砼路面冲击压实施工对周围构筑物产生的振动影响,需进行现场振动测试分析.文中通过在道路两侧埋设加速度传感器监测振动信号,分析了冲压振动在道路两侧传播的衰减规律;通过分析对比设置隔振沟前后的加速度量值,发现隔振沟的隔振效果显著.文中还提出了距冲击压实作用点15m以外为冲压振动对道路两侧构筑物影响的安全范围,研究结论可为旧水泥砼路面冲击压实施工提供参考.     

冲击碾压改建水泥混凝土路面时基层的受力特性研究

基于三维动力弹塑性有限元分析方法,对冲击压路机沿面板纵向中线及板边两种行驶路线,冲击碾压破碎旧水泥混凝土板时,路面板下基层的变形、受力及破坏特征等力学响应进行了分析.研究发现,冲击碾压施工时基层对于路基有应力扩散作用,基层整体上与路面板一起处于纵、横弯曲状态,变形特点与面板一致,不利于面板破碎.沿边线路的基层竖向变形明显大于板中线路,基层顶面水平应力基本为压应力,底部为拉应力.两种线路下基层底面均出现塑性破坏,呈底部弯拉破坏模式,表面应力变形最大值位于板角或板边缘下方.随着冲击遍数的增加,底部塑性破坏区域逐渐增大.冲击初期基层先于面板破坏,从而使面板逐渐破碎,同时路基受到更大压实功.建议在冲击能量较小和基层较刚时,先沿板边冲击破坏基层,然后逐步沿中部移动,将可获得更高的施工效率.     

2005年度广东省科技进步奖受理公示项目--广东省公路管理局『冲击压实技术在旧水泥砼路面修复工程中应用研究』项目

一、主要技术内容　在旧水泥砼路面修复工程中,将旧水泥砼面板及其基层和土基作为新加铺层的承重层或支承体系是明智的,因而必须要保证其均匀、稳固,为新加铺层提供足够的支承.冲击压实机是利用多边形钢轮行走时反复升落,将巨大的冲击能量作用于地面,它具有低频、高振幅动力特性.     

半刚性基层沥青路面非连续结构强迫振动声效

为了无损、快速地识别半刚性基层沥青路面的结构非连续状态,实现病害预警和预养护,对冲击作用下路面板体强迫振动机理及其振动噪声特征进行了分析,并对单自由度路面系统的强迫振动微分方程进行求解.研究表明:因土基沉降、低温施工、压实不足等原因,沥青路面将产生结构内部及层间非连续病害；而非连续状态下的板体强迫振动噪声特征对冲击加载...     

冲击荷载作用下机场刚性道面动力响应与影响因素分析

机场刚性道面受飞机着陆冲击荷载的影响较大。为研究机场刚性道面在飞机着陆瞬态冲击荷载作用下的动力响应,基于主起落架单自由度振动系统,用半波正弦曲线模拟冲击荷载,采用有限元分析的方法研究了B737-800机型在粗暴着陆条件下机场道面的动力响应,并分析了道面板在不同冲击速度及不同道面结构参数下动力响应变化规律。结果表明:单自由度振动系统能很好的表征垂直速度与法向加速度的关系;道面板产生最大应力的临界荷位处于板纵缝中部;冲击荷载作用时间内道面弯沉影响深度持续增加,绝大部分由土基承担;循环冲击作用下,板底弯沉随冲击荷载作用次数的增加而增加,作用100次后增幅明显减小;板底弯沉与板底峰值应力均随垂直速度的增加而增加,相比面层模量,面层厚度对板底弯沉的影响显著,板底峰值应力随面层模量的增大而增大,但随面层厚度的增加呈先减小后增大趋势。     

既有铁路开行大轴重列车路基的动力稳定性

为研究既有铁路开行大轴重列车路基的变形和强度稳定性,选取既有线典型路基土,借助动三轴仪,试验研究了重载下路基土的累积塑性应变和临界动应力,建立了路基土累积应变的预估公式;在此基础上,通过动力有限元分析得到了重载下路基的动应力,并基于分层总和法的思想计算了路基的动力附加变形.研究表明,当路基压实系数低、饱和度高时,路基动力附加变形随列车轴重增加迅速增大,且轴重超过27 t,增大速率明显加快,但当路基压实系数大于一定条件,轴重增加对路基附加变形的影响较小;重载下路基动力附加变形的影响深度主要在2.5 m内,且显著影响深度约为1.0 m;重载下路基未发生动强度破坏情况下也会产生不能接受的永久变形.可通过提高路基压实系数(或强度)显著减少重载下路基的附加变形量和变形达到稳定的时间.     

路基工作区的确定方法研究

通过应用BISAR软件,详细比较路基工作区深度的确定结果与原路基教材上的方法,全面分析了道路铺面结构的刚度效应、道路路基的刚度效应、车辆荷载的效应对路基工作区深度的影响.通过分析,发现原工作区深度确定方法中关于铺面结构层厚度当量换算方法存在不当之处,以及按车辆荷载附加应力与道路自重应力之比的应力比来确定路基工作区深度将带来的某些不合理之处,提出以车辆荷载附加应力与路基土单轴压缩强度之比的应力比作为衡量路基工作区深度的改进建议.     

水泥混凝土路面路基应力水平分析

通过系统的参数分析,探明了影响路基应力的主要因素,并确定了相应参数在模型中的取值,以此建立三维有限元分析模型.采用该模型对典型水泥混凝土路面结构的荷载应力进行计算,分析了轴重与轴型对路基应力计算深度和荷载应力分布的影响.结果表明,随着轴重和轴数的增加,路基应力计算深度不断扩展,该范围内的应力级位也不断提高;多轴荷载应力的叠加效应在路基深层愈加显著.通过叠加自重应力获得路基中的应力状态,经统计分析表明,路基主应力覆盖范围为30kPaσ190kPa,10kPaσ340kPa,主应力比的变化范围为1.9～6.0.当轴载增加1倍时,路基中的应力级位约提高10kPa.这将对路基性能造成显著影响,因而在路面结构设计中应予以考虑.     

沥青加铺层抗反射裂缝足尺疲劳试验

针对水泥混凝土路面加铺改造后容易产生反射裂缝的缺点，采用大型疲劳试验台架进行不同沥青加铺层结构层抗反射裂缝的对比试验，模拟荷载作用下加铺层结构温度型和荷载型反射裂缝的产生和发展过程，评价了不同加铺层方案的防裂效果。结果表明：应力吸收层可有效消解水泥混凝土板块接缝处的应力集中现象，防止水泥混凝土面板由于温缩及荷载作用引起的加铺层反射裂缝；设置玻璃纤维格栅及土工布并不能很好的解决路面的反射裂缝问题。     

冲击压实破碎旧水泥砼路面时重力挡土墙的稳定性分析

结合316国道福州段冲击压实改建工程,采用有限元分析手段和拟静力的方法,对冲击压实施工时重力挡土墙的稳定性进行研究分析.首先,建立四楞压路机的三维有限元分析模型,对冲击压实四种不同工况的土基附加应力分布规律进行了研究.基于与轮载不同距离条件时挡土墙墙身的土压力分布分析结果,以冲击压路机作用在板角处为最不利工况,分析了不同墙高和墙底摩擦系数的挡土墙的抗倾、抗滑稳定性和施工安全距离.     

重复荷载作用下粘性路基土的永久变形预估

利用室内重复荷载三轴试验,研究了在含水量、压实度和偏应力影响下粘性路基土的永久变形特性,并以Tseng-Lytton路基土永久变形预估模型形式为基础,对Tseng-Lytton模型进行了改进和标定,建立了粘性路基土的永久变形预估模型;最后利用分层应变总和法,并结合一个典型粒料柔性基层沥青路面结构实例,计算了路基土的永久变形量.     

机场刚性道面接缝传荷能力的评价

基于ABAQUS有限元软件,按照"贡献面积"刚度分配原则,通过在相邻混凝土板侧面的对应结点设置弹簧单元,建立了考虑接缝传荷能力的机场刚性道面3维有限元分析模型.以重型落锤式弯沉仪(HWD)弯沉测试为基础,针对不同地基强度上的典型道面结构,考虑基层对接缝传荷能力的影响,应用有限元模型,分析了HWD承载板、单轴双轮起落架、双轴双轮起落架和三轴双轮起落架等荷载形式作用在接缝一侧板边中部时道面结构的板边应力和挠度,建立了HWD承载板测试得到的挠度传荷系数与接缝刚度之间的相关关系,以及与不同荷载形式作用的应力折减系数之间的相关关系,成果可用于评价机场刚性道面的接缝传荷能力,以及道面板边应力分析.     

水泥混凝土路面实测FWD数据与表观路况关系探讨

采用落锤式弯沉仪（FWO）实验数据评价旧水泥混凝土路面的主要范围包括：接缝传荷能力、板底脱空判别、路基强度、混凝土板体刚度、路基路面强度的均匀性等。目前,研究者建立了许多采用FWD数据的评价模型,但实用性欠佳,主要问题在于缺乏基础性的现场实测数据,因而模型的可靠性较差。文中基于某国道水泥混凝土路面的FWD实测数据及大量路况表观调查照片,分析FWD实测参数与旧水泥混凝土路面状况调查实录及测试数据间的某些相关性,探索旧水泥混凝土板的接缝传荷能力、弯曲刚度、综合承载能力等定性或定量的判别方法,提出利用FWD加载中心弯沉值总水平评价旧水泥混凝土路面综合承载能力的设想。