柔性路面的性能及其病害探究
第二篇第三章 柔性路面
第3章 柔性路面第1节 柔性路面常见的损坏现象一 裂缝:1 裂缝:是路面上较普遍的损坏现象,常表现为纵向裂缝、横向裂缝、纵横交错的龟裂等形态,有时还伴随其他损坏现象同时出现。
2裂缝产生的原因:1) 基层软弱。
2) 面层疲劳开裂3) 面层材料过脆4) 面层和基层的刚度相差悬殊5) 半刚性基层的收缩裂缝反射到面层。
6) 低温收缩裂缝、沥青老化等。
二 沉陷:是指路面出现局部下凹的现象。
产生的原因:土基局部湿软,或路面强度不足或厚度过薄,传到土基的压力超过土基的承载力,产生过大的 垂直变形,导致路面沉陷。
三 车辙:车辙:整个路段土基强度不足,路面沿纵向产生带状凹陷,形成车辙;在高温季节,沥青面层在车辆的重复作用下,积累的永久变形量较大,也易形成车辙。
四 推移1 面层材料沿行车方向产生推挤和隆起,甚至形成波浪的现象称推移。
原因:在行车荷载的作用下,路面出来产生剪切破坏。
在交叉口、车站附近绘发生此类破坏。
2 搓板:中级路面在纵向形成连续的,有规律的、波长和波峰大致相同的波浪现象称搓板。
五坑槽:1 松散:面层粘结力不足,在行车荷载作用下,细料流失,粗料外露,进而失去联结二出现成片散开的现象称松散。
2 坑槽:松散的材料散失形成坑槽。
不即使养护将导致整个路面的破坏。
六 泛油:1 泛油:高温季节沥青路面软化以至出现一层沥青的现象称泛油。
2 危害:材料被粘在车轮上带走,形成坑槽,材料落下处形成油包。
3 原因:沥青热稳定行不好,面层材料组配不当,如沥青用量偏高。
第二节 柔性路面的设计指标一 柔性路面的设计指标一)弯沉指标:弯沉:指在规定的标准车作用下,路基或路面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂直回弹变形值(回弹弯沉),以0.0lmm为单位。
控制方法 根据"沥规"要求,路面设计的控制方程应满足下式:式中:l—— 双圆均布垂直荷载作用下表面轮隙中心(A点)处的实际弯沉(1/100mm);l r——路面设计弯沉值1/100mm);二)抗拉指标:σ、ε——分别为路面结构层底面的最大拉应力和最大拉应变。
柔性路面破坏机理研究
柔性路面破坏机理研究作者:朱卫勇来源:《科技视界》 2015年第19期柔性路面破坏机理研究朱卫勇(甘谷公路管理段,甘肃甘谷 741200)【摘要】柔性路面破坏受交通、气候、日照等自然因素影响,其次,受到材料、温度、施工工艺、路面结构本身特殊性、渠化交通等因素影响,产生了三大类,共计8种破坏形式,分别研究其破坏机理,为今后设计、施工和路面维修工作提供可靠的科学理论。
【关键词】柔性路面;破坏;机理0引言柔性路面大部分以沥青路面或者沥青混凝土路面出现,由于它具有养护维修方便、技术成熟、行车稳定性和舒适性较好,因此,各级公路大部分为柔性路面。
然而,沥青混凝土路面在使用几年后,路面受交通、气候、日照等因素的影响,开始氧化并出现轻微车辙、疲劳裂缝、骨料剥落等路面病害。
这些病害经过一个雨季后加速发展和扩大,逐步进入下层,造成整个沥青面层、甚至基层结构的损害,以致柔性路面施工养护任务也越来越重,且占有相当比重的投资额,成为公路行业中另外一个新兴产业。
要做好公路施工养护与维修,必须要对各种破坏机理进行研究,分析其破坏类型、破坏形式、破坏时期等。
其中常规的损坏主要分为裂缝、变形、表面损坏一级其他损坏四种类型,每一种类型又有很多不同的表现形式1路面裂缝破坏机理路面裂缝是路面破坏的主要类型之一,其中裂缝类主要包括疲劳裂缝、反射裂缝、低温裂缝。
疲劳裂缝主要公路在使用阶段后,在车辆荷载长期反复作用下,沥青结构层底拉应力成果材料的疲劳强度,地面边发生开裂,并逐渐扩展到表面而形成。
有时在改建公路或者拓宽的交界处,强度质量不均匀,不良的施工搭接以及过大的荷载,其中路面产生疲劳裂缝,在路面上大部分以纵向表现较多。
由于半刚性基层的模量很大,造成了路面内的剪应力很大,基层的模量越高,面层内的剪应力越大,荷载的重复作用造成了混合料的剪切疲劳,当伴随沥青迁移现象发生时,剪切疲劳破坏很容易发生,内部松散就是剪疲劳损坏的外在表现,从相关设计理论可知,半刚性基层沥青路面的结构层设计,基层与沥青面层的模量比宜在1.5~3之间,基层与底基层的模量比不宜大于3.0,底基层与土基模量比宜在2.5~12.5之间,主要是各层模量比过大,容易出现的剪切疲劳破坏(如图1)。
刚柔性路面的性能比较及其病害探究
刚柔性路面的性能比较及其病害探究【摘要】路面是道路的主要结构物之一,是用各种材料混合铺筑在路基顶面供车辆行驶的层状结构物,其作用是保护路基使之避免直接经受车辆和大气的破坏作用而长期处于稳定状态。
目前,我国工程实际中常见的路面类型可分为柔性路面和刚性路面两种,柔性路面主要各类沥青面层,刚性路面主要指水泥混凝土路面。
比较刚柔性路面的性能及病害探究能有效的为道路的设计,施工及养护提供可科学的依据。
【关键词】水泥路面;沥青路面;病害;防治;一、刚柔性路面简介刚性路面一般是指水泥混凝土路面,柔性路面一般是指沥青混凝土路面。
水泥混凝土路面刚度大,荷载作用下变形小,柔性路面刚度相对较小,荷载作用下变形较大。
这是最直观的刚性路面与柔性路面的差别。
然后从设计角度来说他们也有所不同,柔性路面设计是采用双圆垂直均布荷载作用下的弹性层体系理论为基础,以路表弯沉值作为路面整体刚度的控制指标,刚性路面是采用弹性地基板理论。
以混凝土弯拉强度作为设计控制指标。
从使用性能上还说,柔性路面相对于刚性路面行车舒适度要好,噪音小,但容易产生车辙、推移等热稳定性问题,冬天的话容易产生开裂。
施工质量控制不好还容易产生松散、坑槽等病害。
刚性路面则因为接缝的存在行车舒适度不如柔性路面,特别是胀缝部位比较容易破坏。
使用时间长了容易产生断裂、台阶、既泥等现象。
而且修补起来比较困难,必须是整块板破碎重新浇筑混凝土。
但其夜视性能好。
1.刚性路面:刚性路面【rigid pavement】指的是刚度较大、抗弯拉强度较高的路面。
一般指水泥混凝土路面。
水泥混凝土的强度高,与其他筑路材料比较,其抗弯拉强度和弹性模量较其他各种路面材料要大得多,故呈现出较大的刚性。
在行车荷载作用下,水泥混凝土结构层处于板体工作状态,竖向弯沉较小,路面结构主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载,通过板体的扩散分布作用,传递给基础上的单位压力较柔性路面要小得多。
2.柔性路面:柔性路面【flexible pavement】指的是刚度较小、抗弯拉强度较低,主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面。
柔性水泥混凝土复合式路面路用性能研究(土木结构工程专业优秀论文)
武汉理工大学硕士学位论文各组混凝土的冲击试验结果见表2.10。
表2.10各组混凝土抗冲击试验结果从表2.10中试验结果可以看出,橡胶粉的掺入对混凝土的抗冲击韧性影响较大。
碎石混凝土以及轻骨料混凝土的脆性极强,从实验现象来看,破坏没有预兆性,裂缝一经出现便迅速产生破坏断裂;掺入橡胶粉,可以显著提高混凝土的抗冲击韧性,掺入聚合物乳液对橡胶颗粒及骨料界面进行处理,冲击韧性提高效果更为明显。
橡胶粉掺量为150kg/m3时,橡胶轻骨料混凝土试样(RLC)的冲击韧性与轻骨料混凝土试样(Lc)相比提高了28.6%;而掺入聚合物乳液的橡胶轻骨料混凝土试样(PRLC)冲击韧性则提高了48.4%。
掺入橡胶粉,试样冲击韧性显著得到改善,其原因是,橡胶粉作为弹性材料,掺加后降低了混凝土的脆性,同时橡胶粉可以作为应力的缓冲区,能吸收较大部分的冲击能。
对橡胶颗粒及骨料界面进行处理后,试样冲击韧性可以进一步得到提高,这是因为,聚合物乳液的掺加,增大了橡胶颗粒、轻骨料和水泥凝胶界面的粘结力,同时减小了界面过渡层的厚度,使表面冲击力能迅速传递到橡胶粉表面,从而延缓了裂纹的扩展。
图2-1是试件经冲击试验破坏后的情形。
图2-1冲击试验后的试样3.2显微硬度研究在细观层次上,混凝土被认为是一种由集料、水泥石和它们之间的界面过渡区(粘结带)组成的三相材料。
在集料与水泥石之间的界面过渡区域,孔隙、微裂缝和氢氧化钙晶体在此区域内比在水泥石内更加常见,通常认为是混凝土中最薄弱的区域,它们对混凝土的物理力学性能起着重要的作用。
界面区的显微硬度是界面诸性能的综合反映,其中包括晶体平均尺寸的变化和取向指数的高低p4l。
显微硬度法是比较简便、直观、节约、有效的测试方法,被广泛应用于评价混凝土材料界面性质。
本试验通过显微硬度测试了解陶粒和橡胶颗粒与水泥石界面的粘结强度以及聚合物的掺入对他们界面的影响。
采用的试验仪器有HXS.1000A型数字式智能显微硬度计和WE.10(30液压式万能试验机测试,结果见图3-1、3.2。
城市路面病害原理与分类
城市路面病害原理与分类本文介绍了三大块问题,一、柔性路面,刚性路面定义,结构特性,路面结构损坏和功能损坏其产生的原因和影响因素,水泥混凝土路面接缝的种类与作用、各自的特点及接缝传荷能力。
二、沥青路面各层位的作用及类型和特点。
三、沥青路面、水泥路面坑洞、裂缝、唧泥、拱胀产生的原因及对策。
标签:柔性路面;刚性路面;接缝;沥青路面;水泥路面一、柔性路面、刚性路面1.柔性路面,刚性路面定义,结构特性在柔性基层上铺筑沥青面层或用有一定塑性的细粒土稳定各种集料的中、低级路面结构,因具有较大的塑性变形能力而称这类结构为柔性路面。
它的分析采用板体理论,不用层状理论。
板体理论是层状理论的简化模型。
它假设混凝土板是中等厚度的平板,其截面在弯曲前和弯曲后均保持平面形状。
如果车轮荷载作用在板中,无论是板体理论,还是层状理论均可采用,两者将得到几乎相同的弯拉应力和应变。
2.路面结构损坏和功能损坏其产生的原因和影响因素结构性损坏是由于路面结构承载能力降低引起的,反映在表面上就是各种结构裂缝(如龟裂,块裂,纵裂和横裂),功能性损坏是由于路面提供给道路用户的服务能力下降引起的,平整度和抗滑性能降低和车辙加深。
3.水泥混凝土路面接缝的种类与作用缩缝保证因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面断裂,从而避免产生不规则的裂缝。
缩缝又可以分为不设传力杆的假缝型缝和设传力杆的假缝型缩缝。
胀缝保证板在温度升高时能部分伸张,从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏。
施工缝主要用于施工间断时的路面板接头处理,通常做成平头接缝或企口缝。
纵缝是平行于混凝土路面行车方向的那些接缝。
纵缝是按车道宽度划分,纵缝可以做成平缝或企口缝。
4.水泥混凝土路面的种类及各自的特点普通混凝土路面(JPCP)所有普通混凝土路面都应设置间距较小的缩缝,在接缝处通过传力杆或集料嵌锁作用传递荷载。
钢筋混凝土路面是指为防止可能产生的裂缝缝隙张开,板内配置有纵横向钢筋(或钢丝)网的混凝土路面。
道路工程第二篇第3章柔性路面
N
k i 1
C1C2ni
(
Pi P
)8
式中:
C1´ ——轴数系数。
当轴间距大于3m时,应按单独的一个轴载计算,此时轴数系数C1´ =m(轴数);当轴间距小于3m时,应按双轴或多轴计算,轴数系数按 式C1´ =1+2(m-1)计算。
C2 ´——轮组系数:双轮组为1,单轮组为18.5,四轮组为0.09。
柔性路面常见的损坏形式有:
1、裂缝
2、沉陷和车辙
3、推移
4、坑槽
5、泛油
next
一、裂缝:是路面上较普遍的损坏现象,常表现为纵向裂缝、 横向裂缝,以及纵横交错的龟裂等形态,有时还伴随着其它 损坏现象。
裂缝产生的原因: (1)基层软弱,使面层由于变形过大而出现网裂; (2)在行车荷载的重复作用下,面层产生疲劳开裂; (3)面层材料过脆,或面层和基层的刚度相差悬殊,以及面 层底部由行车荷载作用产生的拉应力过大,使面层拉裂; (4)因半刚性基层的收缩而引起的反射裂缝; (5)因沥青面层低温收缩而产生的横向裂缝; (6)由于沥青材料老化等原因而产生的裂缝。
大拉应变;
R 、 R——路面结构层材料的容许拉应力和容许拉应变。
※ (三)抗剪指标
沥青混合料的抗剪强度主要来源于颗粒间的摩阻力和结合 料的粘聚力,在车轮荷载的作用下,当路面结构内某点的剪 应力超过材料的抗剪强度时,路面便会产生剪切破坏。必要 时,应验算其抗剪强度。
a R
式中:
a ——路面结构层内剪切截面上的剪应力;
——路面结构层材料的容许剪应力。
R
高速公路、一级公路、二级公路的路面结构,以 路表面回弹弯沉值,沥青混凝土层的层底拉应力以及 半刚性材料层的层底拉应力为设计指标。
关于刚柔复合式路面病害问题的简要论述
关于刚柔复合式路面病害问题的简要论述刚柔复合式路面通常指的是水泥混凝土路面加铺沥青面层后形成的复合式路面,广义上讲,凡是面层结构材料的模量相差特别大,明显呈现“一刚一柔”相结合的特点的路面都可以称为刚柔性路面。
由于材料差异较大,刚柔性路面有着许多不同于一般路面结构的行为特点,文中将对刚柔复合式路面结构的特点及其常见病害的产生进行全面深入的探讨。
标签:刚柔性路面特点损坏原因刚柔性路面主要包括两种结构形式,一种是就水泥混凝土路面上加铺沥青层,俗称“白改黑”路面,另一种是水泥混凝土桥沥青混合料铺装结构,二者在受力上有许多的相似之处。
刚柔复合式路面面层材料模量相差大,其损坏形式大体相似,如:推移、开裂、剥离。
究其原因,都是因为界面层的剪切破坏和粘结破坏,而界面层的破坏十有八九是由于界面层抗剪强度不足所致,因此,刚柔性路面界面层所受剪应力大小及抗剪强度指标非常关键。
1 刚柔复合式路面的特点1.1 结构组成特点刚柔复合式路面绝大部分都是在水泥混凝土路面上加铺沥青面层之后形成的,其特点是路面整体刚度大,稳定性好,行驶舒适性好。
路面结构组成为:基层+水泥混凝土板+界面层+沥青面层。
沥青加铺层厚度较大时,通常分两层摊铺,层间洒乳化沥青粘层油以加强粘结,两层混合料的级配可以相同也可以不同。
界面层的材料通常采用的是改性沥青,厚度只有几个毫米,主要起到粘结和防水作用。
界面层材料模量小,具有高粘度,弹性恢复性能好,能够很好的吸收水泥混凝土板由于形变而产生的应力,能够有效的抑制反射裂缝的传播。
刚柔性路面最大的特点是组成面层结构的材料的模量不一样,刚度相差很大。
水泥混凝土板具有强度高、刚度大、温度敏感性小,材料模量相对比较稳定,属脆性材料。
沥青面层材料模量小,温度敏感性大,材料模量随温度变化,呈现明显的黏-弹-塑性。
正是由于材料模量的差异较大,从而导致刚柔性路面在车辆荷载及温度应力作用下,呈现明显的变形不协调性。
因此,较一般沥青路面而言,刚柔性沥青路面更容易出现车辙和开裂。
柔性及半柔性路面材料力学性能的有限元分析的开题报告
柔性及半柔性路面材料力学性能的有限元分析的开题报告一、选题背景及意义随着人们对道路安全和舒适性的要求不断提高,柔性及半柔性路面材料在公路建设中得到了广泛应用。
柔性及半柔性路面材料能够有效地分散路面荷载并减少车辆对路面的冲击,从而提高道路的使用寿命、减少噪音和振动,改善行车安全和舒适性。
然而,随着车辆数目的增加、道路使用量的增加以及气候等因素的影响,柔性及半柔性路面材料也会遭受各种扰动和损伤。
因此,研究柔性及半柔性路面材料的力学性能以及其对路面性能的影响,对优化道路设计和维护具有重要的意义。
有限元分析技术是目前研究柔性及半柔性路面材料力学性能的主要方法之一,它可以模拟路面受力的情况及其对路面的影响,为改善路面性能提供理论依据。
因此,本文将对柔性及半柔性路面材料力学性能的有限元分析进行研究,探讨其在道路建设和维护中的作用和应用。
二、研究内容本文将通过建立柔性及半柔性路面材料的有限元模型,分析不同条件下路面材料的力学性能,包括路面的应力、应变、变形和破坏行为等。
具体研究内容包括以下几个方面:(1)建立柔性及半柔性路面材料的有限元模型;(2)分析不同条件下路面材料的力学性能,包括材料刚度、变形、应力和应变;(3)探究路面材料的破坏行为,包括材料的裂纹扩展路径、裂纹扩展速率等;(4)分析不同路面材料结构的相互作用及不同路面结构对路面性能的影响。
三、研究方法及技术路线本文将采用有限元分析方法进行研究,具体的技术路线包括以下步骤:(1)搜集柔性及半柔性路面材料的材料性能数据,包括弹性模量、泊松比、剪切模量等;(2)建立柔性及半柔性路面材料的有限元模型,采用ANSYS软件进行模拟计算;(3)通过有限元模拟计算,分析不同条件下路面材料的力学性能,包括材料的应力、应变、变形等;(4)根据有限元计算结果,探究路面材料的破坏行为,包括材料的裂纹扩展路径、裂纹扩展速率等;(5)分析不同路面材料结构的相互作用及不同路面结构对路面性能的影响,提出优化建议。
柔性桥面铺装层早期病害分析
桥 面 铺 装 受 桥 梁 结 构 的 约 束 .受 荷 后 其 边 界 条 件 与 一 般 路 面 相
和 桥 面 层 间 粘 结 力 不 足 而 发 生 剪 切 破 坏 。 因 此 , 切 破 坏 是 设 防 水 差 甚 大 , 之 梁 体 的 挠 度 、 曲 等 形 变 的 耦 合 作 用 , 铺 装 层 的 工 作 剪 加 扭 给 层 的水 泥 混 凝 土 桥 面沥 青 混 凝 土铺 装 损 坏 的 主 要 原 因 , 在实 际设 性 能 造 成不 利 影 响 。 故 计 中应 基 于两 种 形 式 的剪 切 破坏 分 别 加 以计 算 分析 。 4、桥 面 铺 装 设 计 方 法 的 讨 论 主 要 方 法有 以下几 种 :
散 荷 载 并 参 与 桥 面 板 的 受 力 , 一 方 面 起 联 结 各 主 梁 共 同 受 力 的 作 另
用 既 是 桥 面 保 护 层 又 是 桥 面 结 构 的 共 同 受 力 层 , 以 具 有 足 够 的 所
3. 施 工 工 艺 2
f) 装 层 厚 度 偏 小 。 由 于 桥 梁 上 部 结 构 在 施 工 中 支 架 的沉 降 及 1铺 预 应 力 反 拱 无 法 十 分 准 确 地 预 测 , 由 于 施 工 工 艺 控 制 欠 佳 , 工 或 施 中 主 梁 顶 面 标 高 与 设 计 值 相 符 是 比 较 困 难 的 , 般 在 测 量 主 梁 顶 面 一 铺 装 层厚 度 不均 , 有 的地 方 厚度 偏 小 。 使 f) 顶 清 理 不 利 , 成 铺 装 层 与 主 梁 结 合 欠 佳 。 2梁 造
① 将桥 面板 简 化 为正 交 异性 的弹 性小 挠 度 薄 板 ,将 铺 装 层 简化
刚柔复合式路面结构特点及常见病害分析
刚柔复合式路面结构特点及常见病害分析路面结构是一种基础设施建筑物,包括路面表层、基层、基础和下部带等部分。
在路面建设过程中,不同的地域和气候条件需要采取不同的路面结构,刚柔复合式路面承载能力强,路面结构复杂,常见病害种类多。
本文将通过介绍刚柔复合式路面结构的特点及常见病害,来分析刚柔复合式路面在实际使用中遇到的问题和解决方案。
刚柔复合式路面结构特点刚性路面刚性路面是由水泥混凝土构成的,分为公路水泥混凝土路面和机场水泥混凝土路面两种。
刚性路面的结构特点是承载力强、耐久性好、路面平整度高,适用于高速公路、机场等高强度、高速铺设的场合。
柔性路面柔性路面是由多层不同材料堆积构成,其基础层为灰底砂,其上为沥青混凝土或水泥砂浆混凝土。
与刚性路面相比,柔性路面具有弹性,能够适应较大变形,适用于城市交通重要干道和生活小区道路等需要降低噪音和振动的场合。
刚柔复合式路面刚柔复合式路面是将刚性路面和柔性路面结合起来,由刚性路面和柔性路面通过胶凝剂结合在一起构成。
刚柔复合式路面结构特点是既有承载能力强的刚性路面又有耐久性好的柔性路面,能够满足不同路段的不同需求,提高路面使用寿命。
刚柔复合式路面常见病害分析破坏和龟裂刚柔复合式路面的公路水泥混凝土路面基层构造层数较多,不同层数之间的连接需要采用胶凝剂来加固。
当胶凝剂老化、连接松动时,就会导致路面结构失稳,出现龟裂和破坏现象。
解决方法:及时维护和修复路面结构,采用合适的胶凝剂加固连接。
水损刚柔复合式路面的柔性部分一般采用沥青混凝土,其耐水性较差,易受到风吹雨淋的影响。
在潮湿的环境下,水会渗入路面中层,引起多层接口处结构稳定度下降,出现形变和龟裂病害。
解决方法:及时修复路面病害并加强排水工程,减少水损的发生。
疲劳裂缝刚柔复合式路面在高强度的车流量下,各种材料之间的连接处受到反复变形,容易引起接口处的疲劳性裂缝。
解决方法:采用良好的路面结构设计,提高路面强度,加强车辆限制,减少车流量对路面的影响。
柔性沥青路面病害与养护
柔性沥青路面病害与养护面的要求越来越高,使得路面病害也越来越多。
沥青路面具有力学强度好、行车平稳、低噪音及易于机械化施工等优点。
随着我国经济的快速发展,基于沥青路面的优点,公路沥青路面得以飞跃式的发展。
如何在新的公路沥青路面建设中,进行其病害处理和养护维修,有着重要意义。
沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。
这种路面与砂石路面相比,其和强度稳定性都大大提高。
与水泥混凝土路面相比,沥青路面表面平整无接缝,行车振动小,噪音低,开放交通快,养护简便,适宜于路面分期修建,是我国路面的重要结构形式。
一、病害类型与原因分析多年的工作中发现沥青路面的破坏主要分裂缝、变形类、松散等类型,下面简单介绍一下这几种破坏形式。
裂缝类;沥青路面上出现的裂缝,按其成因不同分为横向裂缝、纵向裂缝、不规则裂缝和龟裂(网)裂四种类型。
裂缝是高等级公路沥青路面最主要的一种破坏形式。
横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝,是半刚性基层沥青路面的典型病害之一。
按其成因不同,横向裂缝又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。
纵向裂缝产生的原因有两种可能性,一种情况是沥青面层分段摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载与大气因素作用下逐渐开裂;另一种情况时由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起的。
不规则裂缝主要表现为路基路面强度不足,特别是路面基层强度不足,基层被压碎开裂,造成路面产生不规则的裂缝。
以及路面基层强度不均匀、疲劳强度不足产生的开裂。
变形类;车辙表现为沿行车带出现横向高差,是高等级公路上的主要病害,是路面使用性能降低和导致损坏并要求进行路面维修的最主要原因。
主要是由于沥青混合料级配设计不合理,稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。
另外,重载和超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。
车辙一般是在温度较高的季节,沥青面层在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动面逐渐形成。
公路柔性路面施工技术相关问题探究
公路柔性路面施工技术相关问题探究随着交通运输业的发展,对公路建设质量有了更高的要求,各种公路施工技术得到推广与应用,而在众多施工技术中,柔性路面技术越来越被广泛应用。
柔性路面指的是利用沥青进行路面铺装,建设的路面形态。
柔性路面具有较好的优势,在这种路面行车会让车辆更加平稳,感觉到舒适,安全,路面使用性能非常良好。
柔性沥青路面表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、施工期短和维修方便等,使这种方法倍受人们欢迎,目前看,世界各国高等级公路多是利用了这种沥青路面。
文章主要通过对柔性路面施工影响因素进行分析,全面提出了科学合理的施工技术,以此全面提高公路建设品质,建设精品工程,满足交通运输发展的需求。
标签:柔性路面;施工;技术前言柔性路面所使用的材料主要是沥青,这种路面优点多,路面行车使人感觉越舒适,整体性能较好。
在公路建设中较为多用,世界各地的路面普遍使用这种方法,目前,我国已经建成的高等级公路中有九成以上采用了沥青路面,整体效果良好。
但是,在多项优点的背后,也存在一些不足,这些不足困扰着建设者们,是施工建设者不断深入研究的课题,只有全面解决了不足才能确保公路顺畅,交通便利。
1 人为因素影响软性路面问题最主要的是早期破坏较为严重,令人担忧,在我们身边也常常会出现这种情况,高速公路建设几年的时间,却出现了路面开裂、剥落、泛油、拥包、车辙等破坏的情况,影响了公路的形象,造成不美观,更为严重的是影响了行车舒适性和行车安全,往往在这种路面行驶,会出现意外的交通事故,给人们生命财产造成巨大威胁。
导致路面问题的因素较多,但重要的因素是施工过程中控制不利造成的,对路面施工的几个关键性环节把握不足,导致质量出现了问题,出现了使用性能下降问题。
沥青路面使用性能就是路面能够最大限度提供的最好通行能力与水平,如果使用性能越好,则行车条件越舒适,相反,则会给行驶人带来麻烦。
路面使用性能不但对车辆造成影响,还会埋下许多安全隐患,路况差,必然增加行驶难度,驾驶人员紧张,就会导致行车事故的发生,带来不良社会影响。
柔性路面性能分析
柔性路面性能模型的分析评述摘要公路网络系统的维护和修缮占据国家预算的主要开支。
为此,各有关机构认为开发一个智能的、有效的路面使用性能模型是十分必要的,此系统可优先考虑路面的维修和养护工作。
还可用于预测路面的剩余使用寿命和修缮需求,帮助制定合理的路面维修计划,降低公路局和道路使用者的各项成本。
柔性路面性能或衰败模型主要涉及车辆和环境之间复杂的相互作用,以及道路结构和路面情况。
性能模型则主要涉及路面损害状况,研究人员针对包括路面开裂、松散、破洞和粗糙在内的多个问题进行了深入分析。
但这些模型大多只适用于某些特定条件下的交通和环境状况,因而当下的迫切需求是,提出一个可以完美适用于不同环境的模型。
本文给出了关于各种路面性能模型的详细综述,从路面材料、环境因素、交通类型和交通流量等方面进行考量,并指出这些模型中现有理论的局限和不足。
1、前言路面是一种用复杂方式应对外部交通荷载和环境条件的精细物理结构,其中包含沥青混合料、土壤团块、基层土壤等异质成分,而且根据交通和环境特点的不同,在不同的地区会呈现出不同的状态。
有关路面的设计、施工、维护、修缮等工作的一个关键步骤就是评估,如评估和测量路面破坏程度,即开裂、车辙和结构特性的情况,及挠度和应变对未来的性能影响。
条件预测是根据性能模型产生的,其数学表达式将环境数据与一组解释变量,如材料性能、路面设计特点、交通荷载、环境因素和历史维修记录等联系起来。
为了测量和预测任何路面的性能,我们应采取一种可重复的、行之有效的现场校准状态评级系统(Shahin等人,1984年)。
AASHTO(1993年)定义了路面使用性能为:一段时间内路面以良好状态服务大众交通的能力;它还进一步定义了路面使用可靠性为:路面服务人为设定交通的能力。
许多模型已被各种研究人员提出,用于模拟路面性能。
但在讨论这些模型的细节之前,我们要将可能影响路面性能的所有因素分类列出。
交通荷载的相关因素包括:交通流量、车轴负载,单轴荷载数(ESAL)、轮胎压力、车轴类型和它们的配置类型,加载时间和加载机构等。
柔性路面的路基应具备那些性质
柔性路面的路基应具备那些性质:路基主要承受道路面层和基层结构恒载和经道路结构层传递下来的车辆等荷载,要具有足够的整体稳定性,应具有一定的,均匀一致的强度和刚度。
柔性路面的路面的使用要求:面层是直接同行车和大气相接触的层位,承受行车荷载引起的竖向力、水平力和冲击力的作用,同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。
因此面层应具有较高的强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性,并且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。
基层的作用和要求:基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力,并把由面层下传的应力扩散到土基,故基层应具有足够的、均匀一致的承载力和刚度。
基层受自然因素的影响虽不如面层强烈,但沥青类面层下的基层应有足够的水稳定性,以防基层湿软后变形大,导致面层损坏。
路面的垫层作用:垫层是介于基层和土基之间的层位,其作用为改善土基的湿度和温度状况,保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力,扩散由基层传来的荷载应力,以减小土基所产生的变形。
因此,通常在土基湿、温状况不良时设置。
垫层材料应具备良好的水稳定性。
沥青路面结构组合的基本原则:1、面层、基层的结构类型及厚度应与交通量相适应。
交通量大、轴载重时,应采用高等级面层与强度较高的结合料稳定类材料基层。
2、层间结合必须紧密稳定,以保证结构的整体性和应力传递的连续性。
面层与基层之间应按基层类型和施工情况洒布透层沥青、粘层沥青或采用沥青封层。
3、各结构层的材料回弹模量应自上而下递减,基层材料与面层材料的回弹模量比应大于或等于0.3 ;土基回弹模量与基层(或底基层)的回弹模量比宜为0.08-0.4。
4、层数不宜过多。
5、在半刚性基层上铺筑面层时,城市主干路、快速路应适当加厚面层或采取其它措施以减轻反射裂缝。
水对城市道路工程的不良影响及防治措施:水与土石相互作用,可以使岩土的强度和稳定性降低,道路路基软化,并可能产生滑坡、沉陷、潜蚀、管涌、冻胀、翻浆等不良现象。
路基的各种病害或变形的产生,都与地表水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关。
道路工程刚性路面和柔性路面的通病及其防治措施
道路工程刚性路面和柔性路面的通病及其防治措施摘要:改革开放以来,随着社会经济的快速发展和我国现代化建设进程的不断加快,我国的公路建设发展迅猛。
取得了辉煌的成就。
但是,道路工程的质量却出现了很多问题,刚性路面和柔性路面都出现了很多病害,影响了道路的服务质量。
基于此,本文将针对刚性路面和柔性路面的通病及防治措施这一问题进行研究,希望可以提高防治公路病害的水平,使公路更好的为人们服务,促进我国公路事业的健康发展。
关键词:道路工程;刚性路面;柔性路面;通病;防治措施伴随着我国社会经济的不断发展,地区之间的经济交流更为频繁,我国的公路建设发展迅速,帮助我们国家实现了资源的优化配置,为我国的经济发展和现代化建设作出了巨大的贡献。
但是,由于各种因素的共同影响,我国的公路建设面临着很多问题,公路存在病害的情况严重,影响了公路功能的有效发挥。
如何做好病害的防治工作,是公路工程急需解决的一个问题。
公路路面主要分为两种类型,即刚性路面和柔性路面,这两种路面都存在一些通病,下面我们将分别对刚性路面和柔性路面的部分常见通病进行研究,有针对性的提出这些通病的防治措施。
一、公路工程刚性路面和柔性路面的对比分析刚性路面和柔性路面是我国公路的两个路面结构形式,简单来说,刚性路面就是指用水泥混凝土建造的路面,而柔性路面一般指用沥青混凝土建造的路面。
刚性路面和柔性路面最直观的差别就是刚性路面刚度大,强度高,荷载作用下变形小;柔性路面则相对的刚度小,强度低,荷载作用下变形较大。
从设计层面来说,两者也有所区别,刚性路面的设计理论是弹性地基板理论,以混凝土弯拉强度作为设计控制指标,而柔性路面的设计理论是双圆垂直均布荷载作用下的弹性层体系理论。
从使用性能上来说,刚性路面因为存在接缝,行车的舒适度较差。
而相对于刚性路面,柔性路面的行车舒适度要好得多,并且噪音还比较小[1]。
二、刚性路面的通病及防治措施(一)刚性路面的通病1. 接缝损坏刚性路面的接缝损坏主要包括填缝料损坏、接缝碎裂、唧泥等,造成这种病害的主要原因主要包括以下几个方面:1.在施工的过程中,对于施工的缝隙没有设置传力杆,致使道路的传力效果降低。
柔性路面破坏的基理研究 董浩楠
柔性路面破坏的基理研究董浩楠摘要:柔性路面大部分以沥青路面或者沥青混凝土路面出现,由于它具有养护维修方便、技术成熟、行车稳定性和舒适性较好,因此,各级公路大部分为柔性路面。
然而,沥青混凝土路面在使用几年后。
路面受交通、气候、日照等因素的影响。
开始氧化并出现轻微车辙、疲劳裂缝、骨料剥落等路面病害。
严重影响了公路的使用性能,行车速度、舒适性、安全性迅速降低,使公路的维修期提前,维修费用大大增加,缩短了公路的服务年限。
基于此,本文主要对柔性路面破坏的基理进行分析探讨。
关键词:柔性路面;破坏;基理研究1、前言柔性路面由于环境因素的不断影响和行车荷载的反复作用,经过一段时间的使用,便会产生破坏而失去要求的使用能力。
由于引起柔性路面结构破坏的原因及柔性路面结构类型和组成是多种多样的,所以导致柔性路面的破坏状态也是多种多样的。
2、柔性路面病害类型及成因2.1裂缝病害裂缝病害包括网裂、龟裂及各种纵横向裂缝。
网裂是指缝宽1mm以上或间距40cm以下,面积为1m2以上的网状裂缝。
路面上出现长度在1m以上,缝宽1mm以上的单条裂缝或深度在5mm以上的划痕也纳入网裂病害中。
此类病害可以使用探地雷达无损检测法进行检测,可以对柔性路面面层、基层进行检测,比如脱空识别、裂缝、沥青层的剥落识别等具有良好的检测效果。
2.2水侵蚀病害水侵蚀是由于地表水或地下水渗透到沥青混凝土路面内部,溶解破坏胶结物,并最终使胶结物损失胶结能力而发生的破坏现象,水侵蚀形成的破坏力虽缓慢却很持久。
水侵蚀主要有坑洞、网状裂缝等形式。
在施工过程中,沥青混凝土配合比设计不当、搅拌不均匀、碾压不良、原路基或基层施工闭水不良等都会造成柔性路面的水侵蚀病害。
2.3车辙病害重载交通、混凝土高温稳定性不足、原地基承载力不足等都是造成车辙病害的主要原因。
沥青表面在长时间重载车辆荷载的作用下,其沥青层下的基体则会出现永久变形,从而形成宽大车辙。
夏季出现车辙,则是因沥青选用不当,高温稳定性差造成的。
沥青柔性路面性能与养护技术研究
沥青柔性路面性能与养护技术研究沥青柔性路面是目前常见的道路结构之一,具有较好的承载能力和耐久性。
然而,在实际使用中,由于交通量和车辆重量的增加,沥青路面容易出现裂缝、坑洼等问题,导致路面的降解和损坏。
因此,研究沥青柔性路面性能和养护技术,对于延长路面使用寿命,提高道路交通的安全性和舒适性至关重要。
首先,沥青柔性路面的性能对路面的使用寿命和承载能力有着直接的影响。
其中,沥青混合料的配合比、沥青质量和稳定性是决定其性能的重要因素。
合理的配合比和优质的沥青材料能够提高混合料的强度和稳定性,从而减少路面的沉降和裂缝的产生。
此外,对于大型交通枢纽等高交通量路段,采用高粘度沥青或添加剂可以增加沥青的黏附性和抗变形能力,提高路面的耐久性和承载能力。
其次,沥青柔性路面的养护技术对于路面的维护和修复起着至关重要的作用。
常见的养护技术包括路面封层、补裂、热补修等。
路面封层是一种常用的养护技术,通过在已有路面表层上加铺沥青封层,可以防止水分渗入路面内部,减小裂缝和坑洼的产生。
补裂技术是指在发生裂缝的路面上进行填补,常采用热沥青或聚合物修补材料,修复路面的平整度和水密性。
热补修则是利用高温热补料修复路面的坑洼和损坏部位,提高路面的平整度和平稳性。
此外,定期的路面检测和维护也是保障沥青柔性路面性能的重要手段。
通过采用摄像机、激光扫描仪等设备进行路面的检测,可以及时发现路面表面的缺陷和损伤情况,为后续的养护工作提供依据。
在实施养护工作时,要根据路面损坏的情况采取相应的维护措施,例如进行深度研磨、补丁修复等。
同时,加强对于施工质量的监督和管理,确保养护工作的质量和效果,提高路面的使用寿命和性能。
最后,环境因素也是影响沥青柔性路面性能的重要因素。
极端的温度变化、大雨和融雪等恶劣天气条件都会加剧路面的损坏。
因此,在路面的设计和施工中,要充分考虑气候和环境因素的影响,采取相应的措施进行预防和保护。
例如,在设计沥青混合料配合比时,要根据当地的气候特点选择合适的沥青材料和添加剂,以提高耐久性和抗变形能力。
民用机场跑道柔性道面病害原因分析及处理对策研究
民用机场跑道柔性道面病害原因分析及处理对策研究发布时间:2022-09-07T07:38:56.383Z 来源:《工程建设标准化》2022年37卷9期作者:李鸣轩[导读] 在本篇文章中主要分析和探究了民用机场柔性道面病害部分,依照具体情况探究了产生病害的具体情况李鸣轩西安工业大学,陕西西安 710032摘要:在本篇文章中主要分析和探究了民用机场柔性道面病害部分,依照具体情况探究了产生病害的具体情况,制定了完善的整改策略以及处理对策,详细总结了相关的经验,进而确保机场道面的安全性。
关键词:民用机场跑道;柔性道面;病害原因探究;处理对策伴随着社会经济水平的提升,民航事业得到了良好的发展,为了确保飞行区与不断增长的飞机起降架次要求相符合,我国机场纷纷使用了柔性跑道。
在本篇文章中专门探究了该项跑道产生的病害现象,提出了完善的处理对策。
1、对于民用机场跑道柔性道面产生病害原因的分析1.1接缝破碎通过相关分析来看,产生接缝破碎的主要原因是因为受到温度热胀应力作用的影响,受到破损以后存在着相应的承载强度。
针对于我国机场跑道和平行滑行道纵横来讲,一般是以企口缝为主,沿着纵缝朝着企业部位容易形成应力集中。
当温度上升以后,横向胀缝内的嵌缝料被逐渐挤出,在性能非常差的情况下,温度降低以后无法及时恢复,和道面产生相互分离的现象,并且泥沙和石屑等杂物的入侵对板块伸张产生了不良影响。
在横向缩缝通过多次冻缩以后,形成的假缝也逐渐便为了假缝,在嵌缝料日益老化的状态下,也会使板边受损。
大部分机场经过几十年的投入以后,受到环境因素的影响,嵌缝料老、弹性缺失、甚至产生了严峻的断裂脱落现象,硬物进入了板缝内,避免了板块因为高温造成的膨胀变形问题,导致板块受到了巨大的挤压应力,最终破碎。
处于寒冷区域内,冬季降雪量是非常大的,在冬季开展除雪作业的过程中,增加了寒冷道路的温度,导致道面形成了巨大的温差,该种方式也会加快嵌缝料的老化程度。
1.2松散现象松散现象表现为沙石含泥量特别多,水泥质量不佳,使用的数量非常少,混凝土强度得不到全面的提升,容易导致道面表面成片处于粗糙状态,或者砂石材料相互分离。
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柔性路面的性能及其病害探究
【摘要】目前,我国工程实际中常见的路面类型可分为柔性路面和刚性路面两种,柔性路面主要各类沥青面层,文章分析了柔性路面常见病害类型并对病害进行了探究,能有效的为道路的设计,施工及养护提供可科学的依据。
【关键词】柔性路面;沥青路面;性能;病害
柔性路面一般是指沥青混凝土路面。
水泥混凝土路面刚度大,荷载作用下变形小,柔性路面刚度相对较小,荷载作用下变形较大。
这是最直观的刚性路面与柔性路面的差别。
然后从设计角度来说他们也有所不同,柔性路面设计是采用双圆垂直均布荷载作用下的弹性层体系理论为基础,以路表弯沉值作为路面整体刚度的控制指标,刚性路面是采用弹性地基板理论。
以混凝土弯拉强度作为设计控制指标。
从使用性能上还说,柔性路面相对于刚性路面行车舒适度要好,噪音小,但容易产生车辙、推移等热稳定性问题,冬天的话容易产生开裂。
施工质量控制不好还容易产生松散、坑槽等病害。
刚性路面则因为接缝的存在行车舒适度不如柔性路面,特别是胀缝部位比较容易破坏。
使用时间长了容易产生断裂、台阶、既泥等现象。
而且修补起来比较困难,必须是整块板破碎重新浇筑混凝土。
但其夜视性能好。
1.沥青路面常见病害类型
1.1沥青路面的车辙
从我国沥青路面的破坏现象分析,车辙问题尤为突出。
它除了影响行车舒适性外,还对交通安全有直接影响,例如车辆在变换车道时操作困难,车辙内积水及产生高速行车水漂或结冰,在气候条件恶劣时制动距离不足等等。
在正常情况下,沥青路面的车辙有三种类型:
1.1.1结构性车辙由于荷载作用超过路面各层的强度,发生在沥青面层以下,包括路基在内各结构层的永久性变形,叫做结构性车辙。
这种车辙的宽度较大,两侧没有隆起现象,横断面成V宇形(凹形)。
1.1.2失稳性车辙在高温条件下,车辙碾压的反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限,使流动变形不断累积形成车辙,叫做沥青混合料的流动性车辙或失稳性车辙。
一方面是车轮作用部位下凹,另一方面车轮作用甚少的车道两侧反而向上隆起,在弯道处还明显向外推挤,车道线及停车线因此可能成为变形的曲线。
无疑说明,发生这部分车辙的原因主要取决于沥青混合料的流动特性。
它尤其容易发生在上坡路段、交叉口附近,即车慢速、轮胎接地产生的横向压力大的地方。
1.1.3磨损性车辙冬季镀钉轮胎形成的磨损性车辙。
在我国,由于基层基本上是半刚性基层,车辙基本上都属于沥青混合料的流动性车辙。
对这种车辙,可
以说没有有效的维修方法,只有采用新的材料或将原有材料再生改造,以更换产生车辙的层次。
而磨损车辙在我国几乎是没有的。
1.2 沥青路面的开裂
沥青路面在使用期内开裂,这是世界各国普遍存在的问题。
路面裂缝的危害在于从裂缝内不断进入水分使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。
沥青路面的开裂裂缝有如下几类:
1.2.1龟裂网裂。
龟裂是缝宽3mm以上,且多数缝距10cm以内,面积1㎡以上的块状不规则裂缝。
网裂是缝宽1mm以上或缝距40cm以下,面积在1㎡以上的网状裂缝。
龟裂网裂通常是由于路面整体强度不足,基层软化,稳定性不良等原因引起的。
沥青路面老化变脆,也会发展成网状裂缝。
1.2.2纵裂缝。
一种情况是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷引起的,如发生在半填半挖处的裂缝,另一种情况是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车荷载作用下,易形成纵缝。
有时,车辙边缘也会有纵裂缝。
1.2.3横裂缝。
横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。
荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。
非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。
2.沥青路面常见病害分析
2.1车辙的成因及分析
通常情况下,沥青路面的防治都是流动性车辙。
影响沥青路面流动新车辙的因素如下:
2.1.1沥青混合料的影响
提高沥青混合料的抗车辙能力是防治扯着最有效的途径。
沥青混合料是一种粘弹性材料,对密级配沥青混凝土来说,尤其是较高路面温度条件下,它可以看成是一种单纯的热流变形材料,完全适用于沥青的流变学原理。
此时弹性因素相对较弱,粘性因素起主导作用。
密级配沥青混凝土骨架结合料沥青的粘度及粉胶比(F/A),他们也是影响高温稳定性最主要的因素。
对密级配沥青混凝土来说,提高沥青高温粘度是防治扯着最有效的措施。
提高沥青高温粘度有两条途径:其一是选高粘度的沥青,如日本的重交通道路沥青AC-100、英国的重交通道路沥青HD-40;其二是在沥青中添加各种类型的改性剂。
2.1.2适当增加粉胶比
在沥青数量一定时,矿粉用量对矿料的比表面影响最大,因而直接影响沥青
膜厚度,矿料之间的滑动变形将因粉胶比增大而减少。
所以为使混合料有好的高温稳定性,必须使矿料有足够的数量,以减少起润滑作用的游离沥青的比例,以较薄的沥青膜使混合料结成一坚实的整体,这也是十分有效的措施。
一般认为粉胶比不宜小于1-1.2。
另一方面,适当增加矿料在混合料中体积百分数,减少沥青用量,亦是重要的。
沥青用量过多,超过最佳用量的0.3%-0.5%,以上,对车辙将会有很大的影响,所以施工时必须控制在规范允许的限度以内。
2.1.3合理调整级配
为了充分发挥粗集料的嵌挤作用,可采用SMA间断级配沥青混凝土而言,增大集料粒径对提高抗车辙能力有一定效果,但同时必须保证有较好的级配,以增大密度。
试验表明,空隙率对车辙的影响非常大,有的橡胶粉改性沥青因掺加橡胶粉后有弹性没有压好,增大了空隙率,起了副作用,达不到好的效果;增大混合料中粗集料的粒径和数量后,如果级配不好,空隙率增大,将同样使混合料变得不稳定,容易造成车辙。
在集料中掺加破碎砾石对抵抗车辙是不利的,因其缺失棱角而容易变形。
与沥青粘结不好的酸性骨料,不仅容易丧失水稳定性产生剥离,同时也将减小粘结力,减弱高温稳定性,使车辙增大。