路面加速加载测试技术

路面加速加载测试技术
长安大学公路学院 支喜兰 2013年 2013年6月
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主要内容
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意义 概念 国外应用情况 国内应用情况 发展前景
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一、路面加速加载试验的意义
1. 对路面的要求
公路： 公路：快速、 快速、安全、 安全、舒适、 舒适、经济 路面： 路面：承载力、 承载力、平整、 平整、抗滑、 抗滑、耐久、 耐久、低噪声
2. 路面的形成
路面结构、 路面结构、材料配合比设计 原材料选择、 原材料选择、拌合、 拌合、铺筑、 铺筑、达到施工质量要求
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一、路面加速加载试验的意义
3. 路面的寿命
汽车荷载重复作用、 汽车荷载重复作用、环境湿度、 环境湿度、温度变化 路面使用性能衰减、 路面使用性能衰减、出现各种病害、 出现各种病害、结构破坏
4. 道路工作者的任务
分析影响路面使用性能的因素 掌握路面损坏发展规律 改进设计、 改进设计、施工、 施工、养护方法 有效保证路面使用品质、 有效保证路面使用品质、降低维修费用、 降低维修费用、延长路面寿命
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一、路面加速加载试验的意义
5. 面临的困难
认识有限： 认识有限：理论、 理论、实践 影响因素复杂、 影响因素复杂、多变 路面结构、 路面结构、材料不同， 材料不同，施工技术、 施工技术、质量不同 环境湿度、 环境湿度、温度变化不同， 温度变化不同，交通量、 交通量、汽车荷载不同 路况及相关资料收集不齐全、 路况及相关资料收集不齐全、评价标准不一致 实际工程跟踪观测总结规律周期长、 实际工程跟踪观测总结规律周期长、工作量大 路面性能衰变规律、 路面性能衰变规律、破坏原因难以总结分析
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一、路面加速加载试验的意义
6. 解决途径
理论分析： 理论分析：模型、 模型、参数 可分析规律性、 可分析规律性、但数值与实际有差异 室内试验： 室内试验：试件成型、 试件成型、受力 与实际工程有差异 足尺试验： 足尺试验：材料、 材料、结构、 结构、荷载、 荷载、环境， 环境，真实条件模拟 加速加载、 加速加载、短期试验得到长期规律
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一、路面加速加载试验的意义
7. 意义
可以应用在对不同路面 类型、 类型、不同路用材料、 不同路用材料、不同 荷载类型的经验性比较上， 荷载类型的经验性比较上， 也可用在对路面响应和材料 状况理论模型的验证上。 状况理论模型的验证上。
提高道路设计、 提高道路设计、建设、 建设、 养护和维修技术水平， 养护和维修技术水平，并制 定出相关的技术规范。 定出相关的技术规范 。
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二、路面加速加载试验的概念
1. 路面加速加载试验的定义
Accelerated Pavement Testing（APT） 在短时间内通过控制轮压荷载在路面结构层的作 用，确定可控加速累计当量轴次作用下路面的响应与运 营状况。 营状况。 （2004年路面加速加载测试技术国际大会上）
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二、路面加速加载试验的概念
2. 试验方法 （1）铺筑路面
拟定各种路面结构和材料组成方案， 拟定各种路面结构和材料组成方案，试验路面的建 设必须按照实际施工采用的设备和程序进行， 设必须按照实际施工采用的设备和程序进行，以便真实 地模拟实际环境。 地模拟实际环境。
（2）加速加载及路面检测 在路面上以一定速度连续施加重复轮载， 在路面上以一定速度连续施加重复轮载，甚至控制 温度、 温度、湿度等加载环境， 湿度等加载环境，测试不同荷载累计作用次数的 应力、 应力、变形、 变形、路面各项性能指标。 路面各项性能指标。
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二、路面加速加载试验的概念
3. 分类
（1）可控加速加载的试验路 环境因素不可控制 （2） 环形 环形、 、 直线形、 直线形、 无固定线形试验道 剪切、 剪切、加载方向影响 （3） 其他类型 采用静载或脉冲加载设备加载 （4）室内、 室内、野外
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1909 年在底特律的试验路

美国AASHO 道路试验主要是研究确定荷载值与车轮分布不同的轴载重复作用次数与不同厚度的沥青路面和水泥混凝土路面工作状况之间的重要关系和水泥混凝土路面工作状况之间的重要关系。。试验路于1956 年8 月开工月开工，，1958 年10 月开始试验行车月开始试验行车，，试验于1960 年11 月结束月结束。。

明尼苏达试验路计划始于1993 年，可以测试路基路面内的水平和垂直方向的应变量路面内的水平和垂直方向的应变量、、含水量以及温度情况。

大交通量道路通过转移州际大交通量道路通过转移州际ⅠⅠ-94 号公路上的西行交通量来进行加载交通量来进行加载。。低交通量环道的17 个路段采用标准试验卡车来加载，以使其成为可控的足尺加速路面试验。

日本市政工程研究所的设备是同类设备中最先进的。试验路由两部分组成,一段长870 m ,870 m ,另一段长另一段长628 m ,628 m ,共有共有67 67 个试验段个试验段,其中一些试验段长15 m ,宽7 m 7 m。。较小的试验路主要由较小的试验路主要由19 19 19 个个25 m 25 m长长、 5 m 5 m宽的试宽的试验段组成验段组成。。荷载由荷载由3 3 3 辆时速辆时速辆时速40 km/ h 40 km/ h 40 km/ h、、后轴重后轴重606060～～160kN 的无线遥控卡车来模拟的无线遥控卡车来模拟。。