導(dǎo)語：如何才能寫好一篇路面設(shè)計原理與方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：長壽命；抗剪性；功能層；磨耗層

建國至今，中國高速公路通車?yán)锍?.03萬km，位居世界第二位。2008年，美國經(jīng)濟危機沖擊著全球經(jīng)濟體系，中國為抵御經(jīng)濟環(huán)境的不利影響，提出加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)經(jīng)濟平穩(wěn)較快增長的計劃。因此，中國高速公路還將持續(xù)且迅猛的發(fā)展。

但是在中國公路事業(yè)迅猛發(fā)展的同時，一些新建公路的早期路面損壞現(xiàn)象也十分嚴(yán)重。主要原因為傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)在一定程度上還不夠完善，甚至存在著一定的問題。

1　概念、技術(shù)及特點

1.1　概念

長壽命路面在美國被稱作長效性或永久性路面。美國瀝青路面協(xié)會(APA)關(guān)于永久性路面的定義為：路面使用年限至少為35年，并且在使用年限內(nèi)確保路面不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，只需進(jìn)行周期性養(yǎng)護，平均罩面時間不小于12年。但各國長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計年限規(guī)定并不一致，具體情況見表1。

1.2　技術(shù)

長壽命路面是通過周期性地更換瀝青面層來獲得瀝青路面結(jié)構(gòu)更長的服務(wù)性能，其技術(shù)核心：路面材料的選擇和路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計，長壽命路面不僅適用于大交通量道路，經(jīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后也可用于中、低等級交通量道路。

1.3　特點

長壽命路面瀝青主要特點：厚度較傳統(tǒng)瀝青砼路面厚度大，服務(wù)周期長(表面功能層壽命應(yīng)達(dá)到8年以上；主要承重層壽命應(yīng)達(dá)到40年以上)。維修方便且費用低。

2　原理、功能分析和選材

2.1　原理分析

長壽命瀝青路面是基于力學(xué)的長壽命路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種設(shè)計方法，其實質(zhì)在于運用力學(xué)的方法來分析路面結(jié)構(gòu)對自然氣候和行車荷載等因素的響應(yīng)。

中國目前采用的設(shè)計方法為抗剪性概念的長壽命瀝青混凝土路面設(shè)計方法，其設(shè)計原理見圖1。 長壽命路面結(jié)構(gòu)設(shè)計要達(dá)到3個目標(biāo)：①不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞，包括結(jié)構(gòu)性裂縫和結(jié)構(gòu)性車轍；②路面破壞僅發(fā)生在路面表層且能迅速修復(fù)；③定期的路面表層養(yǎng)護、檢修和更換，使路面結(jié)構(gòu)達(dá)到長壽命(超過50年)。

2.2　功能分析

抗剪性概念的長壽命瀝青混凝土路面設(shè)計方法是一種基于路面結(jié)構(gòu)分層及各層功能特點的長壽命路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。在路面設(shè)計時，將上面層設(shè)計為功能層，將中、下面層及基層設(shè)計為路面結(jié)構(gòu)的承重層(結(jié)構(gòu)示意見圖2)。長壽命路面的破壞主要是磨耗層自上而下的功能性破壞。因此，為確保路面結(jié)構(gòu)的完整。各結(jié)構(gòu)層需各行其職，發(fā)揮其各自功能。

磨耗層：抵御車轍、老化、溫度開裂和磨耗；磨耗層受到自然條件(雨水、氣溫、日照)和行車荷載的作用頻繁，其具體要求依賴于交通條件、環(huán)境因素、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗和經(jīng)濟條件。中間層：抵御車轍。傳遞、分散荷載?；鶎樱涸摻Y(jié)構(gòu)層為路面承重層，抵抗層底彎拉應(yīng)變。

2.3　選材

2.3.1　磨耗層

磨耗層材料應(yīng)選擇SMA(瀝青馬蹄脂碎石混合料)、密級配混合料或OGFC(開級配瀝青磨耗層)等材料。在一些對抗車轍性能、耐久性、抗?jié)B性、抗磨損性要求高的地區(qū)，可以選擇SMA。這在交通量大且載重車多的城市區(qū)域尤為適用。在交通量小且載重車比例較少的情況下，使用密級配混合料更為適合。與SMA一樣，密級配混合料也必須滿足抗車轍、抗?jié)B、抗磨耗及氣候狀況的要求。OGFC具有優(yōu)良的抗滑性能、排水性能以及減少噪聲等優(yōu)點?？捎糜趯ε潘刑厥庖蟮那闆r。

2.3.2　中間層

中間層最有可能出現(xiàn)剪切破壞，因此要求有較好的抗車轍性能。材料設(shè)計時可采用改性瀝青、塑料隔柵，混合料采用骨架嵌鎖結(jié)構(gòu)。可采用碎石和砂礫以確保形成集料骨架，選擇之一就是采用最大公稱直徑較大的集料。對最大公稱直徑達(dá)到37.5mm的混合料，可以使用Superpave(Superior Performing Asphalt Pave-ment.高性能瀝青路面)混合料設(shè)計方法。只要集料間保持接觸，使用小粒徑的集料也可以達(dá)到同樣效果。

2.3.3　基層

基層設(shè)計為結(jié)構(gòu)的承重層，要求具有一定的抗車轍能力。路面結(jié)構(gòu)中，基層層底出現(xiàn)的彎拉應(yīng)力最大，在彎拉應(yīng)力的反復(fù)作用下出現(xiàn)層底疲勞開裂的可能性也最大，因此，要求基層具有很好的耐久性，優(yōu)良的抗疲勞性能。

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關(guān)鍵詞：采油廠三級路面；灰土基層；早期水損害；水穩(wěn)基層作用原理；水穩(wěn)基層特性；對策分析。

Abstract: the author analyzes the asphalt concrete pavement. Rain. And groundwater badge roadbed damage of the basic rules and characteristics, and found that there is the main road damage occurred because of stress destruction turtle crack, leaking, induce structural layer produces erosion. Piping mud. Take pulp. Empty disease, cause loose surface damage. Points out that the existing pavement design the weak link of existing water damage, and puts forward the method of setting water stability. This method has the function of prevention and control of water damage, and can prolong the service life of the road.

Keywords: production level 3 road; Dust grassroots; Early water damage; The water stability mechanism; The characteristics of the water stability; The countermeasure analysis.

中圖分類號： TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一.三級公路的標(biāo)準(zhǔn)：

路基8.5米（7）米路面為7米（6）米長度不限，路面材料為瀝青碎石或水泥砼，設(shè)計交通流量為2000--6000輛/日，如果是使用瀝青路面，最好要設(shè)定水穩(wěn)基層的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):水穩(wěn)層一般不少于18厘米，即便是使用水泥砼路面，水穩(wěn)層也不少于15厘米如果車流量大或者設(shè)計有重車通過就必須要設(shè)計水穩(wěn)層用于基層。

根據(jù)水穩(wěn)基層的材料特點及應(yīng)力特點，水穩(wěn)基層主要有如下的物理特點：

1.承壓性能優(yōu)于普通灰土。2.剛性強。3.對水的侵蝕相對具有耐久性。

二.我廠油區(qū)道路現(xiàn)狀：

濱南采油廠大部分油區(qū)公路是按三級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計（但不含水穩(wěn)基層作為基層）一般設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為30厘米厚灰土作為基層。我采油廠油區(qū)路路面設(shè)計寬度為6米.5米.4.5米4米。路基寬度7米.6米.5米.5.5米。以下，公路使用范圍在各個油區(qū)及附近村莊內(nèi)，車輛通行頻繁密集，地下水位高，村民春灌澆地時大水漫灌路基及面層長時間泡在水里。油區(qū)車輛多，噸位大，上產(chǎn)集中，往往會一次集結(jié)上百輛作業(yè)車。作業(yè)完畢時，對路面，路基的損壞是不可修復(fù)性的。以上這些因素對我廠油區(qū)路的使用年限產(chǎn)生很大影響，同時由于路基.路面普遍低于標(biāo)準(zhǔn)三級公路設(shè)計，當(dāng)?shù)卮迕癜傩沼殖３Ｔ诼坊⊥?，在車輛會車時造成對一側(cè)路基或油面頻繁長時間的擠壓，久而久之造成啃邊側(cè)偏等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響公路的使用年限也造成極大的物質(zhì)浪費。

綜上所述，我廠油區(qū)路的現(xiàn)狀是:老化嚴(yán)重.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低.通行量大。

三.水穩(wěn)基層的作用原理：

水泥穩(wěn)定碎石是以級配碎石作為骨料，采用一定數(shù)量的膠結(jié)材料和足夠的灰漿體填充骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實，其壓實度接近于密實度，強度主要靠碎石間的擠壓鎖結(jié)嵌擠原理，同時有足夠的灰漿體積來填充骨料空隙，他的初期強度高，并且強度隨齡期而增長，很快結(jié)成板體，因而，具有較高的強度?？?jié)B和抗凍性較好。水泥用量一般在為混合料百分之三到百分之七，7天的無側(cè)限抗壓強度可達(dá)0.015---0.04MPA較其他路基材料高，水穩(wěn)成型后，遇到雨不泥濘，表面堅實。是理想的路面基層材料。

四.水穩(wěn)層的施工方法：

1.選用廠拌設(shè)備，能較好地保證各物料的配合比，拌合均勻，性能穩(wěn)定。

2.尋求最佳含水量條件下碾壓。

3.在施工中采取寧高勿低。寧刮不補原則。

4.碾壓完成即進(jìn)行養(yǎng)護（采取土工布覆蓋）。

五.水穩(wěn)層的特性：

水穩(wěn)層作為路面基層，具有早期強度高，雨季對施工影響相對較小，施工機械化程度高等特點，這些特性都有利于保證進(jìn)度和質(zhì)量。因此被廣泛的應(yīng)用到公路工程中。

六.路面抗水及重載損害的結(jié)構(gòu)設(shè)計：

通過對瀝青混凝土路面早期水損害及重載損害分析，當(dāng)灰土基層出現(xiàn)裂縫后，水成了裂縫演變?yōu)榭硬鄣拇呋瘎?。水損害是我油區(qū)路面病害中最嚴(yán)重的也非常難以根治。它帶來極大的的經(jīng)濟損失，也給公路交通建設(shè)帶來極大的損失。

七.綜上所述：

水泥穩(wěn)定碎石作為半剛性材料，其作為路面基層和底基層具有良好的力學(xué)性能和整體性，穩(wěn)定性耐久性抗凍性。承載力高與面層結(jié)合好的技術(shù)特點，且原料廣泛，可就地取材，便于原料和混凝土的加工，易于機械攤鋪作業(yè)。

結(jié)束語：

篇3

中圖分類號：C33 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1操穩(wěn)試驗基本情況

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展, 汽車駕駛的安全性越來越受到重視，再加上政府對各汽車公司研發(fā)基地及試車場建設(shè)的要求，因此各種路況、車況下試驗測試種類更加多樣化. 汽車操縱穩(wěn)定性試驗是整車性能試驗中極其重要的一部分。在此同時對公用專業(yè)的要求也越加嚴(yán)格，以下對汽車操穩(wěn)測試路面水膜要求的實施進(jìn)行可行性方案討論。

所謂操縱穩(wěn)定性試驗，就是汽車在各種測試道路上，依據(jù)蛇形試驗、轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)試驗、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗等測試方法，取得相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理，來評價測試汽車的操縱穩(wěn)定性，并加以改進(jìn)。

2試驗路面噴水要求

某項目中操穩(wěn)測試路面要求路面上形成水膜。路面無縱坡，而且為了試驗安全，道路上不允許有突起物。

3設(shè)計思路

因為試驗路面區(qū)域較大，考慮到水資源的有效利用，故路面用水采用循環(huán)使用方式較為合理。在試驗路面附近設(shè)置循環(huán)水池、循環(huán)泵組及過濾裝置，配合供回水管路及噴灑裝置完成路面水膜功能。基本流程如圖1所示。

圖1試驗路面灑水系統(tǒng)流程圖

4噴水裝置設(shè)計

4.1單坡漫流

4.1.1設(shè)計原理

利用試驗道路橫坡，將測試路面假想為一條寬為200m長為21m的明渠均勻流理想模型，道路橫坡為1.0%。為了布水均勻，在道路一側(cè)設(shè)置一條通長的溢流槽，供水管隔一段距離與溢流槽相接，供水溢流出槽體，至試驗路面形成水膜，如圖2所示。

圖2單坡漫流示意圖

4.1.2理論計算

明渠均勻流計算公式:

式中：v―平均流速（m/s）；

Q―流量（m3/s）；

h―水膜厚度（m）；

L―道路長度（m）；

R―水力半徑（m）；

i―河渠底坡；

C―謝才系數(shù)（m0.5/s）；

ω―過水?dāng)嗝妫╩2）；

n―糙率，光滑的混凝土護面為0.015；

4.1.3數(shù)據(jù)分析

假設(shè)當(dāng)?shù)缆窞楣饣幕炷谅访妫ó?dāng)?shù)缆蜂佊写纱u或花崗巖時，糙率會有所不同），橫坡為1%時，要達(dá)到5mm(0.005m)的水膜，求路面所需的供水量。

R=(0.005×200)/(200+0.005×2)=0.005

ω=0.005×200=1

i=0.01

Q=0.19×1=0.19 m3/s =684 m3/h

可以看出在2min（21m/0.19m/s=110s）內(nèi)即可完成路面水膜。

同理可以算出1mm至10mm水膜厚度的用水量情況，如表1所示。

表1道路橫坡1.0%時水膜厚度與用水量對照表

依據(jù)表1繪制出水膜厚度與單位長度流量對照圖，如圖3所示。水膜厚度由1mm增至5mm，用水量增加了13倍，而水膜厚度由1mm增至10mm，用水量增加了45倍。隨著水膜厚度的增加，用水量增加程度要比其大的多。

同樣，倘若當(dāng)?shù)缆窞楣饣幕炷谅访妫瑱M坡為0.5%時，要達(dá)到1mm~10mm水膜厚度，繪制水膜厚度與用水量對照表，如表2所示。水膜厚度由1mm增至5mm，用水量增加了15倍，而水膜厚度由1mm增至10mm，用水量增加了49倍，這與道路橫坡1.0%的情況基本相似。

比較表1和表2中的單位長度流量，如圖4所示，可以看出，0.5%橫坡路面的用水量約為1.0%橫坡路面用水量的71%。若選用較小的道路橫坡，則可以減小泵組、管路、供電系統(tǒng)的初投資，而且在今后的系統(tǒng)運行中，對于節(jié)能減排也有很大現(xiàn)實意義。

表2道路橫坡0.5%時水膜厚度與用水量對照表

圖3道路橫坡1%時水膜厚度與單位長度流量對照圖

圖4不同道路橫坡水膜厚度與單位長度流量對照圖

4.1.4用水量影響要素

根據(jù)4.1.2節(jié)公式，可以推導(dǎo)出單位長度用水量公式如下：

（因為L約為h的1萬倍，所以1+2h/L約等于1）

所以單位長度用水量,可以看出單位長度用水量只與水膜厚度、橫坡、糙率有關(guān)，和道路寬度無關(guān)。

4.2雙坡漫流

雙坡漫流原理基本同單坡漫流，利用試驗道路橫坡，將測試路面假想為一條寬200m長10.5m的明渠均勻流排水。因為理論計算中沒有坡長的參數(shù)，所以供水流量與坡長無關(guān)。但是溢流槽需要向兩側(cè)路面供水，因此雙坡漫流的用水量是是單坡漫流用水量的兩倍，所以該系統(tǒng)的供回水及加壓系統(tǒng)都比較浪費，沒有什么意義，不建議采用該種方式。

4.3雙坡噴頭灑水

4.3.1設(shè)計原理

利用灑水噴頭將水噴射于試驗路面上，將噴頭布置在試驗路面兩側(cè)，噴頭采用升降噴頭或隱蔽式噴頭，使噴頭與地面基本相平，使試驗路面形成水膜，如圖5所示。此時路面保持較小的設(shè)計坡度或保證道路無坡，且在試驗路兩邊設(shè)置擋水沿，使水可以保持在試驗道路上，再用灑水噴頭來補充損失的水量。若橫坡為1%，則用水量計算與雙坡漫流計算相同，但意義不同。而且還會造成路中水膜較薄，路邊較厚，差異較大，無法實現(xiàn)均勻水膜。

圖5雙坡噴頭灑水示意圖

4.3.2水量計算

假設(shè)保證路面水膜厚度5mm，則路面上的持水量為200m×21m×0.005m=21m3。若15min內(nèi)完成道路初始噴水工作，則水泵供水量為21×4=84m3/h。（若2min內(nèi)完成道路噴水工作，則水泵供水量為21×30=630m3/h，則與漫流給水方式基本相同。）

4.3.3方案特點

因為道路無橫坡，想要保持一定的水膜厚度就需要在道路兩側(cè)設(shè)置擋水裝置，由于擋水裝置設(shè)置在道路兩側(cè)為保證安全必須有較高的強度，所以改變水膜厚度時需要拆除原有擋水裝置并更換新的擋水裝置。所以并不是很方便。但此種方式用水量較小，僅需要定時進(jìn)行補水即可。

4.4單坡噴頭灑水

4.4.1設(shè)計原理

在路面一邊設(shè)置灑水噴頭，在另一邊設(shè)置收水溝，利用灑水噴頭將水噴射于試驗路面上，噴頭可以采用大小噴頭共同來完成，首先由大噴頭灑水將路面快速打濕，再由小噴頭均勻布水，來實現(xiàn)單坡漫流過程，使試驗路面形成水膜，如圖6所示。

圖6單坡噴頭灑水示意圖

4.4.2水量計算

小噴頭的流量計算與單坡漫流的水量一致，而為使試驗路面上均勻布水，則可以采用增加噴頭密度的方式，使噴頭布水面相疊加，較均勻的噴灑在路面上。布置噴頭時也無需無限的縮小噴頭間距達(dá)到均勻的目的，噴頭噴出水落在路面上若分布不是非常均勻，勢必會產(chǎn)生水位差，隨著水流向另一側(cè)收水溝流動的同時，水流也會很快的均勻化。若僅利用小噴頭來獨立完成附著水膜的目的，還存在一定問題，因為路面各部位親水性及高度會有微小差異，水總是沿著最理想的路徑流淌，就會造成局部不能打濕，且打濕地面時間不容易掌握。因此可以再設(shè)置一些大流量大射程噴頭，在試驗開始前協(xié)助小噴頭將試驗路面噴濕，但是這些噴頭噴射仰角和噴射高度都很大，所以不利于試驗中操作，則大噴頭僅在實驗前工作，試驗開始后就改為僅小噴頭工作。分工協(xié)作，共同完成水膜形成的目的。

4.4.3噴頭布置

對于大噴頭來說，噴水半徑最好能夠覆蓋整個試驗路面寬度，大噴頭采用旋轉(zhuǎn)式灑水噴頭，灑水覆蓋面積最好能夠覆蓋85%的路面面積，這樣最有利于迅速打濕路面。

對于小噴頭來說，在試驗中均勻的形成并保持水膜就是它的唯一任務(wù)，小噴頭采用固定式散射噴頭，小噴頭布水后，水流沿著道路橫坡向著收水溝流去，形成水膜。

5供水系統(tǒng)及其自動化控制

無論采用哪種方式來實現(xiàn)道路水膜，為了適應(yīng)不同的噴水強度要求，在泵組選型上應(yīng)該采用多臺水泵并聯(lián)運行方式，且水泵控制方式應(yīng)采用變頻器控制。一方面，可以實現(xiàn)路面各種工況的噴水要求，另一方面，可以利用變頻控制方式達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

為了實現(xiàn)系統(tǒng)的精確控制，需要在系統(tǒng)的一些部位安裝監(jiān)測、控制附件，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制。這樣在遠(yuǎn)程即可以對系統(tǒng)的各個部位工作狀況進(jìn)行在線監(jiān)測，了解系統(tǒng)的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題；其次，輸入不同的噴水需要時，系統(tǒng)自動完成調(diào)節(jié)，無需人為參與，而且精確、迅速。

自動化控制系統(tǒng)需要監(jiān)測儀表作為他的眼睛來獲取有效數(shù)據(jù)：

水池中設(shè)置液位計――監(jiān)測水池液位高低；

各個水泵的出口設(shè)置壓力計――監(jiān)測水泵的運行情況；

泵組出口設(shè)置壓力計――監(jiān)測泵房出口壓力；

泵組出口設(shè)置流量計――監(jiān)測泵組供水量；

管網(wǎng)末端管網(wǎng)設(shè)置壓力計――監(jiān)測系統(tǒng)末端壓力；

路面上設(shè)置液位計――監(jiān)測路面水膜厚度。

自動化控制系統(tǒng)還需要控制單元作為雙手對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)：

PLC邏輯控制器――實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理及監(jiān)測，是自動化控制系統(tǒng)的大腦；

供水管路上設(shè)置電磁閥――控制供水管路開關(guān)；

供水管路上設(shè)置電動調(diào)節(jié)閥――控制系統(tǒng)供水流量。

系統(tǒng)安裝后需要對系統(tǒng)的各種工況進(jìn)行調(diào)試校正，測試各種工況下的壓力、流量等信號，采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在PLC中輸入相應(yīng)的信息。在使用中僅只要輸入相應(yīng)要求就能夠完成系統(tǒng)的自動化調(diào)節(jié)。

6方案綜合分析

由上述材料可以看出，路面橫坡大小的對于路面給水系統(tǒng)有一定的影響，一定程度上可以降低系統(tǒng)能耗；漫流給水方式對系統(tǒng)末端壓力要求則較小，對水質(zhì)要求相對寬松；噴頭灑水方式對系統(tǒng)壓力要求則高一些，而且水中若存在較大顆粒物容易發(fā)生堵塞。另一方面，噴頭噴射高度和噴射半徑由噴頭的自身特性所決定，設(shè)計時必須有成熟樣本作為支持。如今灑水噴頭的種類非常繁多（但大多是綠化噴頭，專業(yè)的試驗道路灑水噴頭還較少），所以噴頭供水的方案也比較多樣化，如噴頭的選型與布置形式、大小噴頭搭配使用等，使噴頭供水形式的使用更加靈活。

所以要形成最終的設(shè)計方案還需進(jìn)行更詳盡的數(shù)據(jù)計算比較，完成最優(yōu)設(shè)計方案。

無論采用哪個方案，都需要供水泵組穩(wěn)定的供水能力，配套設(shè)置變頻設(shè)備，在需求變化時可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。自動化控制系統(tǒng)在系統(tǒng)運行中也會發(fā)揮極其重要的作用，在線流量、壓力監(jiān)控能更好的實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能，電動閥門的設(shè)置能更加方便的控制整個系統(tǒng)的運行。

7結(jié)論

上文列出了實現(xiàn)路面灑水的一些方法，分析其主要原理和特點，為進(jìn)一步設(shè)計提供參考意見。經(jīng)過分析，單坡漫流、單坡噴水及平坡補水的灑水形式可以在項目中根據(jù)項目特點進(jìn)行選用，可行性較強；雙坡漫流、雙坡噴水的灑水形式雖然也可以實現(xiàn)灑水功能，但是實際意義不大，可能會應(yīng)用在部分項目中，但缺乏普遍性。在進(jìn)一步設(shè)計時，還需進(jìn)一步了解使用人員進(jìn)行測試時的使用方法及流程，以便更好的確定設(shè)計方案、實現(xiàn)設(shè)計意圖。

參考文獻(xiàn)

1給水排水設(shè)計手冊（第5冊）.第二版.中國建筑工業(yè)出版社：2004年.

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現(xiàn)實情況中車輛總是以一定速度行駛在路面上的，因此研究瀝青路面在車輛移動荷載作用下的動態(tài)響應(yīng)是掌握路面結(jié)構(gòu)行為的必要條件。建立剛性基層瀝青路面的三維有限元模型，分析移動荷載作用下路面結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。分析得出了荷載正下方不同深度處節(jié)點豎向剪應(yīng)力he各結(jié)構(gòu)層底彎拉應(yīng)力的時間歷程曲線。結(jié)果表明，在移動荷載作用下，路面結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)具有明顯的波動性質(zhì)，與靜荷載作用有明顯區(qū)別。

中圖分類號：P441文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

緒論

目前國內(nèi)現(xiàn)有的道路設(shè)計方法通常將車輛荷載簡化為雙圓均布荷載靜荷載，以雙輪單軸BZZ-100(100kN)為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以設(shè)計彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo)，對瀝青混凝土面層和基層、底基層進(jìn)行層底彎拉應(yīng)力的驗算[1]，經(jīng)過大量的使用實驗證明，現(xiàn)有規(guī)范設(shè)計模型具有很大的局限性。這是因為現(xiàn)實中車輛都是以一定的速度行駛在路面上，屬于是移動荷載，路面結(jié)構(gòu)在移動荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)與靜力響應(yīng)明顯不同。因此研究移動荷載作用下路面結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)更具有實際意義。大量國內(nèi)外學(xué)者對彈性層狀體系在動荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)作了理論研究。Siddharthan[2][3]結(jié)合彈性力學(xué)原理，建立層狀體系動力學(xué)模型，研究了材料粘彈性對路面結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響。Lv[4]采用Green函數(shù)、Laplace積分變換和Fourier變換等方法求解出Kevlin地基上的無限大板在移動荷載作用下動態(tài)響應(yīng)的數(shù)值求解。

鐘陽、孫林[5]等利用Laplace-Hankel聯(lián)合積分變換和傳遞矩陣相結(jié)合的方法推導(dǎo)出了軸對稱半空間層狀彈性體系動態(tài)反應(yīng)的理論解，為進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)的動態(tài)反應(yīng)分析和路面材料參數(shù)的動態(tài)反算提供了一種行之有效的方法。董澤蛟、曹麗萍[6]等采用ADINA建立了移動荷載作用下多層線彈性的三維瀝青路面有限元分析模型，模擬分析了移動荷載作用下路面結(jié)構(gòu)的三向應(yīng)變動力響應(yīng)。

鑒于理論解都涉及到較復(fù)雜的積分變換和無窮積分，最終只能采用數(shù)值方法求解。本文采用Abaqus建立移動荷載作用下三維瀝青路面動力響應(yīng)分析的有限元模型，分析移動荷載作用下路面結(jié)構(gòu)的豎向剪應(yīng)力和層底彎拉應(yīng)力。以應(yīng)力分析研究移動荷載作用下路面結(jié)構(gòu)的動力動力響應(yīng)，以便為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和路面養(yǎng)護提供一定參考。

1 動力學(xué)有限元計算原理

根據(jù)瀝青路面層狀彈性體系結(jié)構(gòu)的基本假定以及彈性動力學(xué)的Hamilton變分原理，可以建立路面系統(tǒng)在移動荷載作用于下的有限元動力方程：

(1)

其中：M、C、K分別為質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣；分別為位移、速度和加速度矩陣；F(t)為移動荷載。

Abaqus/Explicit使用中心差分法對運動方程進(jìn)行顯示時間積分。求解平衡方程時，初始加速度如下：

(2)

其中：M為質(zhì)量矩陣，F(xiàn)為動荷載，I系統(tǒng)內(nèi)力，。

然后對加速度在時間上進(jìn)行積分，計算速度的變化時假定加速度為定值，則可以獲得某增量步中點的速度

(3)

速度對時間的積分與增量步開始的位移之和即為增量步結(jié)束時的位移：

(4)

通過多次中心差分求解動力方程。

2 有限元模型建立

根據(jù)常用剛性基層路面結(jié)構(gòu)設(shè)計要求建立模型，瀝青上面層4cm，瀝青下面層8cm，C30水泥混凝土層25cm，C15水泥混凝土層30cm的，墊層47cm和226cm的土基層組成，模型整體尺寸為7m×4.375m×3.4m。在研究移動荷載作用下路面結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)時假設(shè)路面各結(jié)構(gòu)層是均質(zhì)連續(xù)且各向同性的。

模型的邊界條件為縱向兩個端面z向位移為零，橫向兩個端面x向位移為零；底部邊界固定全約束，即認(rèn)為距路表足夠深處三向位移為零；然后將荷載施加在兩塊直徑為0.213m的圓形承載板上，板與路面的接觸面符合車輛行駛中輪胎與路面的接觸面，通過板的移動實現(xiàn)荷載的移動。荷載作用區(qū)域網(wǎng)格加密，并沿深度方向及橫向逐漸變疏，這樣可以很好的提高計算精度，如圖1所示。

圖1模型示意圖

在有限元模型建立時，路面各結(jié)構(gòu)層材料參數(shù)見表1。

表1路面結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)表

層位 材料 厚度（cm） 動態(tài)彈性模量（MPa） 泊松比 密度（kg/m3）

上面層 AC20 4 1400 0.3 2300

下面層 AC13 8 1300 0.3 2300

上基層 C30 25 8000 0.3 2400

下基層 C15 30 8000 0.3 2400

墊層 ― 47 100 0.3 1800

土基 ― 226 100 0.3 1800

3 有限元模擬結(jié)果分析

使用本模型對路面所受各向應(yīng)力進(jìn)行分析，均布荷載采用標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100，作用在直徑為0.213m的承載板上，豎向荷載值為0.7MPa，結(jié)合實際車速取荷載移動速度為80km/h，沿z軸正方向運動，路面摩擦系數(shù)采用0.5[20]。

根據(jù)需求選取瀝青上面層底層（4cm處）、瀝青下面層底層（12cm處）和上基層底層（37cm處）進(jìn)行豎向壓應(yīng)力和層底彎拉應(yīng)力分析，選瀝青表面（0cm處）和瀝青上面層（4cm處）進(jìn)行瀝青層剪應(yīng)力分析，應(yīng)力輸出位置位于承載板正下方。

3.1三向應(yīng)力分析

圖2至圖4為路面結(jié)構(gòu)所受各向應(yīng)力時程曲線，從豎向應(yīng)力的時程變化可以看出，各點的豎向應(yīng)力具有明顯的波動特性，在車輪駛近過程中幅值逐漸增大至最值，而當(dāng)荷載離開時又逐漸減小為零。同時，瀝青層中的豎向應(yīng)力又是交變的，出現(xiàn)了先拉后壓的情況，這與傳統(tǒng)的靜力分析有明顯的不同，說明移動荷載作用盡管產(chǎn)生的應(yīng)力幅值與靜力分析幅值差別較小，但是其交變特性將不可避免地引起材料的疲勞破壞。同樣，從各點的豎向應(yīng)力和z軸方向彎拉應(yīng)力的時程變化也可以看出其具有波動特性和交變特性，其程度與路面結(jié)構(gòu)模量組合有關(guān)，不利情況下也會產(chǎn)生彎拉應(yīng)力。

圖2豎向應(yīng)力時程曲線 圖3z軸彎拉應(yīng)力時程曲線

圖4σyz剪應(yīng)力時程曲線

3.2層底彎拉應(yīng)力分析

層底彎拉應(yīng)力能夠反映路面結(jié)構(gòu)各層的整體強度和剛度，是我國瀝青路面設(shè)計中的一個重要的力學(xué)指標(biāo)。圖5至圖7為各層層底不同方向的彎拉應(yīng)力時程曲線，通過對比可以發(fā)現(xiàn)各層所受x和z方向的應(yīng)力值均為σz較大，可見σz對路面壽命的影響更大。圖8為各層層底彎拉應(yīng)力時程曲線，可以發(fā)現(xiàn)瀝青上面層所受應(yīng)力值最大，應(yīng)力最大值為3.3×105Pa，隨著深度增加彎拉應(yīng)力幅值明顯減小，說明移動荷載對路面的彎拉應(yīng)力主要集中在瀝青層內(nèi)。

圖5瀝青上面層底層圖6瀝青下面層底層

圖7上基層底層 圖8層底彎拉應(yīng)力時程曲線

3.3瀝青層剪應(yīng)力分析

篇5

【關(guān)鍵詞】低碳環(huán)保；溫拌技術(shù)；125省道；應(yīng)用

鹽城市鹽都區(qū)125省道工程路面結(jié)構(gòu)型式為4cm 改性瀝青AC-13 + 8cm道路石油瀝青AC-20 + 32cm水泥穩(wěn)定碎石基層。在溫拌瀝青混合料技術(shù)的施工中，聘請江蘇省交通科學(xué)研究作為技術(shù)咨詢服務(wù)單位，進(jìn)行前期相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)備、配合比試驗、混合料現(xiàn)場控制指導(dǎo)及檢測。編制了《鹽城市鹽都區(qū)低碳環(huán)保溫拌技術(shù)在125省道中應(yīng)用大綱》，同時技術(shù)服務(wù)組及時開展了相關(guān)工作。

1 溫拌劑性質(zhì)調(diào)研與選用

目前市場上存在高達(dá)20多種的溫拌產(chǎn)品，主要概括為四大體系。從目前的情況來看，溫拌技術(shù)與我國其他行業(yè)一樣，走的是“引進(jìn)-消化-自研”的模式。所提到的四大體系如下：

1.1 有機添加劑法

作用原理：將低熔點的有機添加劑添加到瀝青混合料中，從物理化學(xué)角度來改變?yōu)r青的粘溫曲線。典型代表：南非Sasol公司的“Sasobit”

1.2 瀝青—礦物法

作用原理：加入合成沸石，使瀝青產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象。典型代表：德國“Aspha-min”

1.3 泡沫瀝青溫拌混合料法

作用原理：將軟質(zhì)瀝青結(jié)合料和硬質(zhì)泡沫瀝青結(jié)合料在拌和的不同階段加入到混合料中。典型代表：英國和挪威聯(lián)合開發(fā)的“WAM-Foam”

1.4 基于乳化瀝青平臺的溫拌法

作用原理：顧名思義，該混合料的結(jié)合料采用的是特殊乳化瀝青。典型代表：美國“Evotherm”

通過廣泛的國內(nèi)外調(diào)研，分別了解國內(nèi)外對溫拌瀝青混合料技術(shù)的研究狀況，對幾種技術(shù)的技術(shù)特點、施工設(shè)備、施工工藝、適用范圍等展開深入、系統(tǒng)的研究，并初步論證溫拌技術(shù)相對于熱拌瀝青混合料技術(shù)的優(yōu)勢特點，最終選定用于125省道鹽都段中的改性AC-13瀝青混合料中的最佳溫拌劑是“Sasobit”溫拌改性劑。

2 溫拌瀝青混合料降溫性能試驗

通過室內(nèi)試驗，對溫拌瀝青混合料和熱拌瀝青混合料性能進(jìn)行綜合比較，客觀評價溫拌瀝青混合料性能。

2.1 溫拌瀝青混合料設(shè)計

工程中采用馬氏擊實成型方法，對125省道鹽都段中的改進(jìn)型AC-13瀝青混合料級配進(jìn)行設(shè)計。結(jié)合溫拌瀝青混合料性能更適用于溫度下降很快的薄層或超薄層結(jié)構(gòu)的特點，以AC-13瀝青混合料作為研究對象，集料采用常見的玄武巖集料，瀝青混合料按馬氏擊實儀方法設(shè)計時，采用雙面75次擊實成型。對成型試件進(jìn)行各種性能測試和評價。

2.2 拌和及擊實溫度

添加溫拌劑后，應(yīng)降低瀝青混合料的室內(nèi)拌和、成型溫度。為確定合適的拌和與擊實溫度，根據(jù)添加溫拌劑前后的瀝青混合料粘溫曲線，對幾個不同的溫度分別進(jìn)行擊實試驗，對其體積指標(biāo)進(jìn)行比較。

2.3 在配合比設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)試驗進(jìn)一步驗證添加溫拌劑瀝青混合料的路用性能的影響，其中重點針對瀝青混合料的抗水損害性能、高低溫性能等

（1）高溫穩(wěn)定性試驗： 包括車轍試驗等；

（2）抗水損壞性能試驗；包括浸水馬歇爾試驗等；

（3）低溫抗裂性能試驗；包括浸水凍融試驗等。

3 溫拌瀝青混合料生產(chǎn)工藝

3.1 溫拌瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計

目標(biāo)配合比設(shè)計工作是整個瀝青路面施工的重要組成部分，是配合比設(shè)計的粗加工的過程，設(shè)計目的主要是確定符合設(shè)計要求的、經(jīng)濟的集料與瀝青的混合物，對確定最佳瀝青用量，選擇合理的冷料比例，驗證瀝青混合料各項性能具有十分重要作用。目標(biāo)配合比設(shè)計過程中，技術(shù)服務(wù)組將原材料運往南京，在院本部完成，目標(biāo)配合比設(shè)計的主要內(nèi)容包括：（1）原材料試驗；（2）級配設(shè)計；（3）最佳油石比確定；（4）瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能驗證；（5）瀝青混合料低溫穩(wěn)定性能驗證；（6）瀝青混合料抗水損害性能驗證

3.2 溫拌瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計

生產(chǎn)配合比設(shè)計的好壞直接決定了所使用的瀝青混合料的使用性能和路面的使用壽命，是混合料配合比設(shè)計過程中至關(guān)重要環(huán)節(jié)，施工過程中，技術(shù)服務(wù)組指導(dǎo)施工單位進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計，并對其中重點環(huán)節(jié)進(jìn)行把關(guān)和技術(shù)控制。主要內(nèi)容包括：（1）拌和樓篩網(wǎng)設(shè)置；（2）拌和樓性能調(diào)試與評估；（3）拌和樓流量試驗；（4）生產(chǎn)配合比級配確定；（5）生產(chǎn)配合比最佳油石比確定 ；（6）混合料性能試驗驗證；（7）溫拌劑添加方法。

3.3 溫拌瀝青混合料生產(chǎn)配合比驗證（試拌試鋪）

瀝青混合料生產(chǎn)配合比驗證、試鋪是瀝青路面施工的重要環(huán)節(jié)，技術(shù)服務(wù)組負(fù)責(zé)對生產(chǎn)配合比調(diào)試結(jié)果進(jìn)行驗證，并進(jìn)行相關(guān)瀝青混合料試鋪的技術(shù)指導(dǎo)工作，具體內(nèi)容如下：（1）制定試驗路鋪筑方案；（2）完成施工前技術(shù)交底；（3）制定合理的試驗路鋪筑方案；（4）全程指導(dǎo)試驗路施工；（5）對試驗路進(jìn)行技術(shù)總結(jié)，提交試驗路總結(jié)報告，提供正常施工參數(shù)。

4 溫拌瀝青混合料現(xiàn)場控制指導(dǎo)及檢測。

4.1 施工工藝過程巡查及監(jiān)控

（1）瀝青混合料的運輸：運料車的數(shù)量、覆蓋方式等。

（2）瀝青混合料的攤鋪： 攤鋪機的攤鋪速度、工作狀態(tài)等。

（3）壓路機的碾壓壓實：根據(jù)現(xiàn)場的實際情況并結(jié)合以往工程經(jīng)驗確定最佳碾壓方案。

（4）整個施工過程中對溫度的把關(guān)： 溫拌瀝青混合料的出廠、攤鋪、初壓、復(fù)壓、終壓、成型溫度。

4.2 路面均勻性

結(jié)合構(gòu)造深度試驗、滲水試驗，對施工路段路面施工的均勻性進(jìn)行評價。

4.3 瀝青用量與級配

通過溫拌瀝青混合料抽提試驗對混合料級配和油石比進(jìn)行檢測。

4.4 馬歇爾擊實試驗、最大理論密度試驗

通過馬歇爾實驗檢測混合料體積指標(biāo)。

4.5 路面壓實度和厚度

主要結(jié)合現(xiàn)場取芯評價瀝青路面厚度和壓實情況進(jìn)行評價。

5 溫拌瀝青混合料生產(chǎn)成本分析

5.1 溫拌瀝青混合料初期投入分析

（1）溫拌劑添加計量設(shè)備

是溫拌劑的添加裝置，該部分費用因不同溫拌技術(shù)而不同，可以由溫拌添加劑提供商提供，價格一般不超過10萬元/套。

（2）溫拌添加劑

目前，國內(nèi)常用的溫拌添加劑有南非Sasal Wax公司的Sasobit，和美國Meadwestvaco 的乳化添加劑Evotherm。

根據(jù)兩種溫拌添加量的添加量和單價（Sasobit26000元/噸，Evotherm15000元/噸），折算后，溫拌瀝青混合料大約增加30～50元/噸。

5.2 Evotherm溫拌瀝青混合料生產(chǎn)成本分析

基于乳化平臺溫拌瀝青技術(shù)所增加和減少的工程造價主要有以下幾部分：（1）拌合樓的設(shè)備改造費用；（2）溫拌濃縮液費用；（3）節(jié)省的燃料費用；（4）人員機械節(jié)省費用。

5.3 Sasobit溫拌瀝青混合料生產(chǎn)成本分析

（1）溫拌濃縮液費用；（2）節(jié)省的燃料費用；（3）人員機械節(jié)省費用

6 結(jié)語

溫拌瀝青技術(shù)代表著未來瀝青路面技術(shù)的方向，但是由于問世時間短，還存在很多問題，針對這些問題尤其是以水損害問題需要作出確實有效可行的解決方案。目前國內(nèi)的溫拌瀝青技術(shù)還處于路面試驗階段，并且絕大部分都是采用國外技術(shù)，因此全面系統(tǒng)深入的對溫拌技術(shù)從溫拌劑生產(chǎn)到路面鋪筑技術(shù)都非常有必要。

參考文獻(xiàn)：

[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF40-2004）

篇6

關(guān) 鍵 詞：沖擊壓實機工作原理 使用功能

中圖分類號：TV53+7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

修復(fù)水泥混凝土路面最常見的修復(fù)方式包括直接加鋪法、破碎灌漿法、破碎換板法等幾種方式。沖擊壓實機是一種新型的具有高沖擊能量的壓實機械。它一改傳統(tǒng)的拖式光輪壓路機的圓形鋼輪為多邊形,當(dāng)機器行走時,在輪面與地面阻力的作用下,輪軸反復(fù)抬升和落下進(jìn)而使鋼輪沖擊夯壓地面。將沖擊壓實技術(shù)引入到舊水泥混凝土路面修復(fù)工程中,主要是利用其高沖擊能量和作用深度大的特點,在把舊水泥混凝土板快速打裂的同時,將破裂板塊穩(wěn)固到舊基層或土基上,為加鋪層提供均勻穩(wěn)定的支承體系。沖擊壓實機施工過程中,其強大的沖擊能量必然會影響到路面周圍構(gòu)造物,影響范圍多大,有無破壞作用等,目前還沒有這方面的研究。

一、南非藍(lán)派15t5-15kJ的工作原理

南非藍(lán)派15t5-15kJ五邊形壓實機是現(xiàn)在國內(nèi)常用的沖擊壓實設(shè)備，該機標(biāo)定勢能15kJ，進(jìn)行沖壓破碎時，產(chǎn)生的沖擊力為300t。機重23t每輪重6t，功率250千瓦，沖壓時速9km～12km，輪寬90㎝，輪隙118㎝。這種沖壓筑路機械，主要是用于公路、機場、水利土石壩等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的巖土壓實作業(yè)。用于沖擊破碎壓實混凝土路面的修復(fù)，可以說是突破性的技術(shù)創(chuàng)新。沖擊壓實機的壓實功能來自于兩個方面，一是沖壓輪的自重，這與一般壓路機的壓實原理一致；二是沖壓輪滾動時所產(chǎn)生的沖擊動能。

該設(shè)備用于沖壓混凝土面板時，可以9km/h～12km/h的行駛速度作業(yè)，這種方式產(chǎn)生了連續(xù)周期性的高振幅撞擊力，其巨大的沖擊動能，以1.5次/s～2.2次/s的低頻率沖擊破碎混凝土板面，并且其沖擊路面產(chǎn)生的強烈沖擊波可向板下基層和土基傳播，壓實影響深度科隨沖壓遍數(shù)遞增。從而使沖擊破碎后的板塊得以壓實穩(wěn)固，不僅保持了混凝土塊原來所具有的強度，還能使其形成塊狀料嵌鎖型基層結(jié)構(gòu)，并緊密嵌壓于原路面基層中，形成一層嵌鎖穩(wěn)固且強度高的路面底基層。從而達(dá)到大大減少和緩解原路面板反射裂縫，減小面層水平和垂直應(yīng)力之目的。

二、沖擊壓實技術(shù)在修復(fù)混凝土路面中的應(yīng)用

采用沖擊壓實技術(shù)修復(fù)混凝土路面的質(zhì)量目標(biāo)是：破碎并穩(wěn)固混凝土面板，并使其碎板塊緊密嵌鎖，與壓實后的原路面基層，形成穩(wěn)固厚實的底基層，有效減少和緩解反射裂縫。采用什么樣的質(zhì)量控制方法才能達(dá)到這一目標(biāo)，參照藍(lán)派公司多年來的試驗和應(yīng)用經(jīng)驗，并結(jié)合國內(nèi)幾條路的應(yīng)用實踐證明采用路面沉降量、沖擊遍數(shù)和板塊破碎狀況，作為沖擊壓實的質(zhì)量控制指標(biāo)是合理的。南非藍(lán)派15t5-15kJ五邊形沖擊壓實機能實現(xiàn)任何人或其它機械破碎所不能達(dá)到的破碎穩(wěn)固效果。破碎狀況，是直接反映面板是否被“破碎”并“穩(wěn)固”。關(guān)于混凝土板的破碎程度，在《水泥混凝土路面修補技術(shù)》中說明為：“水泥混凝土路面的破碎結(jié)果應(yīng)為邊長46㎝～60㎝大小的塊，偶爾有一些75㎝左右的塊也可。同時，大于60㎝的塊不超過70%”。在實際施工過程中，可予參照，但又不能過于局限于上述量化值，關(guān)鍵是看破碎是否“穩(wěn)固”。在國內(nèi)的應(yīng)用實踐中可看出，沖壓1遍后即出現(xiàn)數(shù)條裂縫，隨著遍數(shù)的增加，縱向裂縫增大增加，橫向裂縫開始出現(xiàn)并趨于明顯，5遍以后面板已破碎，裂紋成網(wǎng)狀，并分布于整幅路面。部分板塊被完全破碎，碎板塊尺寸在30㎝～40㎝之間，最大板塊60㎝左右；沖壓至15遍或20遍，網(wǎng)狀裂縫更為明顯，碎塊尺寸更為減小，一般在20㎝～30㎝左右，且碎塊處于極佳的嵌鎖穩(wěn)固狀態(tài)，經(jīng)試驗，用人工或簡單機具難以將碎塊撬起。

進(jìn)行沖擊破碎施工前,首先要調(diào)查清楚施工路段上的涵洞、通道、橋臺的位置，用石灰標(biāo)明壓實范圍和控制點，檢測人員做好一切準(zhǔn)備工作。壓實機行駛時速度一般為9km/h～12km/h，轉(zhuǎn)彎半徑為8m，沖壓遍數(shù)根據(jù)沉降量和混凝土塊的破碎狀況來確定。即行車道和超車道一般最少沖壓為20遍左右，然后根據(jù)具體實際情況再酌情增減。由于混凝土面板在水平方向所受的約束力越小，沖擊破碎的效果越好。因此，施工作業(yè)時，沖擊順序應(yīng)從路面的邊板開始，即從路肩—行車道—超車道依次進(jìn)行。沖壓完成后應(yīng)檢測沉降量的變化，以及舊路面的回彈彎沉和原基層的壓實度，以保證達(dá)到路面設(shè)計規(guī)范的相應(yīng)要求。

沖壓施工中應(yīng)注意如下事項：橋涵構(gòu)造物的避讓：沖壓邊界距橋頭和通道邊不少于5m；沖壓邊界距管涵中線或板涵邊線不少于2m，管涵上方土層厚度不小于2m，板涵上方土層厚度不小于3m；視房屋的不同結(jié)構(gòu)確定安全距離，避免造成損失。避讓方法。首先要準(zhǔn)確調(diào)查所有橋涵構(gòu)造物，明顯標(biāo)出安全距離線，施工中，沖壓至安全線時，可將沖壓輪升起，低速空駛過安全范圍內(nèi)，再行沖壓施工。由于沖壓破碎后，路面產(chǎn)生大量的裂縫，喪失抵抗雨水滲透侵蝕的能力，回造成板下基層和土基含水量增大，且不易散發(fā)，影響沖壓效果。所以，路面破碎后要及時進(jìn)行防水處理，最好及時采取下封等措施。

根據(jù)公路的交通量和使用任務(wù)、性質(zhì)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、材料及施工條件等，按設(shè)計規(guī)范，在已經(jīng)沖擊壓實，破碎穩(wěn)固的舊路面上，設(shè)計加鋪路面。

三、成本效益分析

采用沖擊壓實技術(shù)，既高效地破碎和穩(wěn)固混凝土面板，又壓實了基層和路基，并可利用破碎穩(wěn)固后的混凝土面板和壓實的基層作為一層嵌鎖牢固、緊密厚實的底基層，還能大大減少和緩解反身裂縫，這是其它任何技術(shù)所不能作到的。

藍(lán)派沖擊壓實機自行速度每小時9km～12km，沖壓寬度2m。按施工作業(yè)時平均速度10km/h，沖壓20遍計，沖壓1km12m寬的混凝土路面，僅需12h，施工速度明顯快于人工和小型破碎機作業(yè)。

按沖擊壓實20遍，一遍0.5元/㎡計，1㎡僅需10元。按公路養(yǎng)護工程預(yù)算定額，人工破碎定額為 21.12元/㎡，破碎機定額為13.18元/㎡，且僅為破碎混凝土板的一道工序，如包括破碎半的壓實和利用作為底基層結(jié)構(gòu)，兩種技術(shù)的效價比更為 明顯。

老路面施工，免不了影響交通。由于沖壓施工速度快，時間短，并且沖壓后的路面十分平整，完工后即可開放交通，對交通的影響大為減少。比較其它破碎施工方法，其優(yōu)點是顯而易見的。

篇7

關(guān)鍵詞：路面檢測，路面平整度，路面摩擦系數(shù)，路面彎沉，路表破損

Abstract: the pavement performance test is a highway construction and management is the key, basic technology, it not only to the detection and control engineering quality is very important, and decided the network maintenance decision-making more scientific, directly affecting the rationality of capital allocation maintenance. This paper mainly introduces various related road detection techniques of construction method and related technical requirements for reference.

Keywords: road test, road surface roughness, road surface friction coefficient, the road deflection, road table damaged

中圖分類號：TP63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

近幾年來，隨著交通基礎(chǔ)建設(shè)投資力度的加大，我國公路通車?yán)锍讨鹉昕焖僭鲩L。據(jù)國家公布消息：截止到2006年底，全國公路通車總里程已達(dá)345萬公里，其中高速公路達(dá)453萬公里?？梢姡c我國公路建設(shè)的快速發(fā)展相對應(yīng)，未來一段時期內(nèi)大量的原有路面需要維修改造，以保持良好的路用性能。舊路面檢測的主要指標(biāo)包括彎沉、平整度、摩擦系數(shù)、破損狀況等。傳統(tǒng)的檢測手段主要包括：(1)采用貝克曼梁彎沉儀，百分表，配合標(biāo)準(zhǔn)軸載黃河車，利用杠桿原理測試路表回彈彎沉；(2)采用3米直尺，測試路面縱向平整度、橫向斷面車轍狀況；(3)采用擺式摩擦系數(shù)儀，人工逐點測試路面摩擦系數(shù)；(4)采用取芯機，鉆取芯樣測試路面厚度，判斷芯樣完整性。這些早期檢測方法不僅費時費力、影響交通，而且數(shù)據(jù)精度也難以得到可靠保證。因此，必須逐步被新型檢測設(shè)備所取代。

1 路面平整度檢測

1.1路面平整度是路面評價及路面施工質(zhì)量驗收中的一個重要指標(biāo)，主要反映路面縱斷面曲線的平整性。路面平整度的檢測能為決策者提供重要的信息，使決策者能為路面的維修養(yǎng)護做出優(yōu)化決策。另一方面路面平整度的檢測能準(zhǔn)確地提供路面施工質(zhì)量的信息，為路面施工提供一個質(zhì)量評定的客觀指標(biāo)。路面的平整度直接反映了公路整體施工質(zhì)量的水平，所以，在路面檢測中必須對路面施工的平整度進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)。

1.2目前，路面平整度測試設(shè)備主要分為斷面類及反應(yīng)類兩大類。斷面類實際上是測定路面表面凹凸情況，如連續(xù)式平整度儀、激光斷面儀等。反應(yīng)類是司機和乘客直接感受到的平整度指標(biāo)，因此，它實際上是舒適性能指標(biāo)，如顛簸累積儀等，其原理是測試車以一定的速度在路面上行駛，由于路面不平整引起汽車激振，通過機械傳感器測量后軸同車廂之間的單向位移累積值VBI，VBI值越大，則行車越不舒適。而斷面類設(shè)備是目前國內(nèi)外平整度檢測發(fā)展的主流產(chǎn)品。激光斷面儀是目前應(yīng)用較多的斷面類測試設(shè)備，正常測速在80 km／h左右，具有測試速度快、精度高的特點，可用于平整度等指標(biāo)的測試，其基本原理是利用激光傳感器測量車體到路面的距離，同時利用加速度計測量車體本身的豎向位移，從而得到路面縱斷面的剖面，然后利用該剖面實時計算國際平整度指數(shù)。

2 路面摩擦系數(shù)檢測

2.1路面抗滑性能是路面使用性能的重要組成部分，直接影響到道路行車安全性。路面抗滑性能包括縱向和橫向兩個方面，縱向抗滑性能決定車輛在剎車時的滑行距離，對避免追尾交通事故的發(fā)生有直接的決定作用；橫向抗滑性能決定車輛的方向控制能力，對車輛彎道行駛安全性較為重要。近年來，自動化摩擦系數(shù)檢測設(shè)備近幾年來逐漸從英國、瑞典等國家引入我國。根據(jù)測試方法的不同，此種設(shè)備可分為三類．橫向力系數(shù)測試儀、剎車式摩擦系數(shù)測試儀、不完全剎車式摩擦系數(shù)測試儀等。

2.2橫向力系數(shù)測試儀在我國應(yīng)用最廣泛，該設(shè)備的基本原理是設(shè)定試驗輪與行車方向成一定角度，橫向力與試驗輪對路面荷載的比值即為橫向力系數(shù)，反映車輛在路面上側(cè)滑的危險性。剎車式摩擦系數(shù)測試儀是在行駛的過程中，每間隔指定的距離自動對測試輪剎車，剎車期間測試輪在路面上滑動。不完全剎車式摩擦系數(shù)測試儀的測試輪和行駛輪之間，用不等直徑的同軸齒輪和鏈條連接，使得測試輪的滾動線速度小于行駛輪的滾動線速度。在正常測試時呈現(xiàn)連滾帶滑的運動狀態(tài)，根據(jù)力傳感器記錄的數(shù)據(jù)即可計算路面摩擦系數(shù)。目前在路面抗滑能力測試方面仍主要采用擺式儀，可以預(yù)見，由于在安全性和精度方面的優(yōu)勢，自動化摩擦系數(shù)儀在我國將成為主流。

3路面彎沉檢測

3.1彎沉作為路面檢測的又一項重要指標(biāo)，其檢測與分析技術(shù)發(fā)展十分迅速。路面彎沉檢測設(shè)備已從靜力彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀發(fā)展到脈沖式動力彎沉儀，從單點最大彎沉檢測發(fā)展到對路面彎沉盆的檢測，并將僅局限于柔性路面意義上的彎沉概念，發(fā)展到剛性路面的結(jié)構(gòu)評價與設(shè)計分析中，路面結(jié)構(gòu)性能的評價也從路面整體強度評定發(fā)展到對路面各層剛度的反分析。

3.2其中，落錘式彎沉儀(FWD)是脈沖式動力彎沉儀的典型代表。其技術(shù)特點主要表現(xiàn)在：測速快，精度高，并較好地模擬了實際行車荷載對路面的動力作用，已被許多國家廣泛地應(yīng)用到路面檢測和評價中。其主要原理如下：通過計算機控制下的液壓系統(tǒng)提升并釋放一重錘，從而對路面施加脈沖荷載，荷載大小通過改變錘重和提升高度調(diào)整，并通過剛性圓盤作用到路面上。路面的彎沉由5個～9個傳感器測定，這樣就能較準(zhǔn)確地反映彎沉盆的形狀，從而為路面模量反算提供基礎(chǔ)。有了模量，就能進(jìn)一步分析出路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，應(yīng)變狀況，評價承載能力。此外，F(xiàn)WD還可用于舊水泥混凝土路面板體脫空判定，接縫傳荷能力判定，路基施工過程中動態(tài)監(jiān)控、路基沖擊壓實效果評價等多方面，應(yīng)用日趨廣泛。

4 路表破損狀況調(diào)查

4.1路表破損狀況往往是道路使用者對于路面施工及養(yǎng)護質(zhì)量的直觀感受，因此，我國各級公路部門對路面破損狀況一向都比較重視。目前該項指標(biāo)主要還是依靠人工采集，除了主觀性大、效率低外，還存在很大的安全隱患。針對這種狀況，國內(nèi)部分單位近年來引進(jìn)了路表破損測試系統(tǒng)，其基本原理是通過攝像系統(tǒng)連續(xù)采集路表圖像，然后通過后處理軟件自動處理與人工判讀相結(jié)合識別，分類與統(tǒng)計路表破損。這樣能夠大大提升了路表破損程度的測量精確性，并且在節(jié)省人力物力等方面也得到了比較好的應(yīng)用。

5 結(jié)語。 

近幾年來新型檢測設(shè)備不斷涌現(xiàn)，為我們提供了更豐富更完整且且精確的信息。因此，如何更好地利用自動化檢測技術(shù)評價路面使用性能，提出合理的維修方案，將是下一階段檢測設(shè)備用戶關(guān)注的重點。

路面檢測技術(shù)的總體趨勢是由人工檢測向自動化檢測技術(shù)發(fā)展，由破損類檢測向無損檢測技術(shù)發(fā)展，由低速度、低精度向高速度、高精度發(fā)展。最近幾年，自動化路面無損檢測設(shè)備越來越多，與此對應(yīng)的，圍繞自動化檢測設(shè)備所開展的研究也將在深度上得到提高。綜合而言，路面檢測技術(shù)在我國的發(fā)展方向如下；

(1)先進(jìn)無損測試設(shè)備用戶越來越多，并逐步實現(xiàn)國內(nèi)組裝及國產(chǎn)化；

(2)圍繞測試技術(shù)所展開的研究將逐步深化，尤其是評價技術(shù)，并通過相關(guān)實用軟件的市場化來推廣；

篇8

【關(guān)鍵詞】：基層材料水泥穩(wěn)定粒料； 施工監(jiān)測； 質(zhì)量控制

【 abstract 】 : along with the rapid development of social economy and the improvement of people's living standard, the occupational quality requirements improve continuously. Cement-stabilized granular materials depend on the rigidity, integral stability, strong, water carrying capacity of the good and economy is applicable and many other advantages, senior pavement construction as the main material. This paper based on the author's practical experience, and expounds basic material cement-stabilized granular mechanism and characteristics, the materials of the cement-stabilized granular construction process and quality control and construction monitoring.

【 keywords 】 : cement-stabilized granular materials; Construction monitoring; Quality control

中圖分類號： TN931 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，公路承擔(dān)的運輸任務(wù)越來越重，因此對公路質(zhì)量的要求也越來越高。基層材料水泥穩(wěn)定粒料可用作公路底基層，保證公路的高質(zhì)量，同時憑借自身良好的板體性、抗凍性、耐水性、施工方便、經(jīng)濟性和承載能力強等優(yōu)點成為現(xiàn)階段高級公路施工的主要材料。

基層材料水泥穩(wěn)定粒料良好的性能是建立在良好的施工和后期養(yǎng)護的基礎(chǔ)上的，如果在施工過程中，沒有嚴(yán)格的控制好材料選擇、水泥的劑量、碾壓的效果、處理時間和后期的養(yǎng)護，將使公路的質(zhì)量大打折扣，造成不可估量的損失。下文將具體的闡述施工過程以及質(zhì)量控制。

一、基層材料水泥穩(wěn)定粒料作用原理和特點

基層材料水泥穩(wěn)定粒料是以碎石作為骨料，然后再以灰漿和凝膠材料來填充碎石的空隙，依據(jù)嵌擠原理壓實即可。它的良好抗壓性和板體性來源于粒料之間的嵌擠鎖結(jié)并且灰漿填充原理，通?；旌狭现兴嗟暮繛?% ~ 6%?！?】

基層材料水泥穩(wěn)定粒料能夠有效的改善瀝青層的彎拉應(yīng)力和土層的應(yīng)壓力，這種半剛性的路面結(jié)構(gòu)使整個路面處于彈性工作狀態(tài)，是路面的抗壓性大大提高，提升了路面的使用時間。同時具有耐沖刷、抗滑性、對環(huán)境污染少、材料簡單易得、經(jīng)濟適用、施工機械化程度高、剛度高等優(yōu)點。明顯的缺點是溫度敏感性強、脆性大，受濕度影響較大等。

二、基層材料水泥穩(wěn)定粒料的施工過程

（1）前期準(zhǔn)備。施工前的工程設(shè)計，材料采購和施工器械的選擇：路面設(shè)計要進(jìn)行實地考察以后，根據(jù)具體情況加以設(shè)計。施工材料的選擇要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，并且選種貨源較近、貨價較低、貨源充足的廠家合作。對于施工器械的選擇要根據(jù)工程量選擇合適的器械，避免造成資源的浪費和不足?！?】

（2）拌和與運輸。嚴(yán)格控制混合顆粒的成分、含水量以及拌和時間，一般采用廠拌法。運輸混合料的車輛裝載應(yīng)該均勻同時應(yīng)該加覆蓋防止水分蒸發(fā)。

（3）攤鋪和整形。按照監(jiān)理工程師要求的機械施工，并達(dá)到規(guī)定的攤鋪厚度和均勻性，對于厚度加大的路面要實行分層攤鋪，同時在攤鋪過程中要及時補水，保證路面施工的最佳含水量。

（4）碾壓。攤鋪結(jié)束以后馬上對路面進(jìn)行碾壓，碾壓方式多樣化，即為在直路段，由路兩側(cè)向中間碾壓，在彎路段，由中間往兩側(cè)碾壓。在碾壓時要保證車輪重疊率為50%，并且碾壓不能超過規(guī)定時間。只有這樣才能保證路面的密實度、平整度、強度和抗裂縫性。

（5）養(yǎng)護。留給基層材料水泥穩(wěn)定粒料成熟足夠的時間，這段時間需要封閉交通，及時養(yǎng)護。通常的養(yǎng)護方法有灑水、覆沙、覆蓋不透水薄膜或者瀝青薄模，保證路面表層的濕度，進(jìn)而保證公路工程質(zhì)量，養(yǎng)護期一般不少于7天。

三、基層材料水泥穩(wěn)定粒料施工的質(zhì)量控制

第一，原材料質(zhì)量控制。水泥應(yīng)該采用凝結(jié)時間較長、耐潮的硅酸鹽水泥。碎石的壓碎值應(yīng)該小于28%，塑性指數(shù)不大于9。混合材料中水泥的劑量應(yīng)該根據(jù)具體強度來確定，一般為4.5% ~ 5%。

第二，混合料配合比的控制。進(jìn)行混合配料比試驗，從而確定混合料的最佳含水量、最大壓實度和干密度，最后設(shè)定合適的水泥量、生產(chǎn)配合比以及施工配合比。

第三，混合料的拌制。選擇穩(wěn)定的攪拌機械，攪拌之前要先進(jìn)行調(diào)試，攪拌時要嚴(yán)格按照生產(chǎn)配合比配料，并且隨時抽查含水量、水泥量，對出現(xiàn)的一些偏差及時矯正，確保出料的質(zhì)量和數(shù)量。

第四，混合料的攤鋪。采用高程控制厚度偏差，一般是采用在分隔帶邊緣釘入鋼釬；采用模板控制路面的寬度和邊緣壓實度；采用攤鋪控制路面的平整度和壓實度，一般是采用兩臺攤鋪機前后聯(lián)合進(jìn)行攤鋪，攤鋪結(jié)束以后應(yīng)鏟除局部粗集料處，并用新混合料加以填充。【3】

第五，混合物的碾壓。這是控制路面基層壓實度和平整度的主要工序，因此對碾壓的時間、程序、檢測、接縫等環(huán)節(jié)都應(yīng)特別注意。碾壓時間應(yīng)該從加水拌和到碾壓結(jié)束不超過2小時，碾壓程序是先經(jīng)過初壓，再復(fù)壓，然后終壓，最后搟光。接縫時候在末端做成斜坡，接縫施工時候?qū)⑿逼络P除。

第六，基層檢測。基層路面每一段碾壓結(jié)束以后，要對其含水量、頂面高度、平整度、厚度、壓實度等指標(biāo)進(jìn)行檢測。一般用灌砂法檢測壓實度，采用直尺法檢測平整度，采用水準(zhǔn)儀檢測頂面高度。

第七，養(yǎng)生。檢測合格以后，應(yīng)該采用不透水薄膜或者瀝青薄膜覆蓋路面，并且應(yīng)該經(jīng)常灑水保濕，養(yǎng)生時間一般不低于7天。

四、基層材料水泥穩(wěn)定粒料施工檢測指標(biāo)和影響指標(biāo)的因素

基層材料水泥穩(wěn)定粒料基層檢驗的指標(biāo)有：壓實度指標(biāo)、頂面高速指標(biāo)、強度指標(biāo)、寬度和厚度指標(biāo)、平整度指標(biāo)等。

平衡度指標(biāo)：這是檢測基層材料水泥穩(wěn)定粒料使用質(zhì)量的重要因素，可以使用3米直尺檢測法檢測，影響因素包括：水泥劑量、混合料的均勻性、碾壓方法錯誤、接縫處理不當(dāng)、施工管理不合格等，針對這些影響因素嚴(yán)格按照施工質(zhì)量的控制方法進(jìn)行即可避免。

厚度指標(biāo)：準(zhǔn)確確定混合料的松鋪系數(shù)，嚴(yán)格按照設(shè)計厚度進(jìn)行鋪設(shè)，堅決杜絕偷工減料的施工行為。可以采用實時測量法和抽樣檢測法。

壓實度指標(biāo)：影響壓實度指標(biāo)的因素有許多，例如：含水量、壓實機械、壓實方法、碾壓次數(shù)、水泥用量以及材料質(zhì)量等。含水量就是要保證基層材料水泥穩(wěn)定粒料拌料時預(yù)濕和拌濕，施工時的補水，后期養(yǎng)護的灑水量。壓實機械的使用要選擇壓路機和打夯機的配合使用，對一些邊角處選擇用打夯機夯實。碾壓的次數(shù)根據(jù)具體情況決定，一直碾壓到基層表面車輪痕跡不明顯，并且沒有松散、脫皮的現(xiàn)象發(fā)生?；鶎硬牧纤喾€(wěn)定粒料的質(zhì)量要嚴(yán)格控制，要對材料進(jìn)行檢驗和抽查，以確定材料的安全性、質(zhì)量和強度。壓實度指標(biāo)可以采用灌砂法進(jìn)行檢測?！?】

結(jié)語

采用水泥穩(wěn)定?？谱鳛槁访娴幕鶎硬牧希梢杂行p少由于接縫處滲水導(dǎo)致的路面開縫，而且經(jīng)過實踐檢驗，使用效果理想，并取得了明顯的經(jīng)濟效益。但這些效益的取得都是建立在良好施工的基礎(chǔ)上，因此上到監(jiān)理工程師，下到現(xiàn)場施工人員都要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則進(jìn)行，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，合理組織，確保工程質(zhì)量和工程進(jìn)度。

【參考文獻(xiàn)】

[1] .霍軼珍.黃曉明 微膨脹水泥穩(wěn)定碎石在高等級公路基層中的應(yīng)用技術(shù)研究[期刊論文]-內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2009(1).

[2] Chen, W.Y. (2009) Applying Fuzzy Multiobjective Combinatorial Programming Through Genetic Algorithm to Promote the Reaction Efficiency of Post-disaster Transportation Systems, Ph.D. Dissertation, Institute of Traffic and Transportation, NCTU, Taiwan.

篇9

隨著國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展，交通物流產(chǎn)業(yè)不斷擴大，公路使用率劇增。我國高速公路管理單位制定了高速公路日常養(yǎng)護包干管理辦法，從而實現(xiàn)“及時養(yǎng)護、防范為主、按時搶修、提高效率、保持檢查、預(yù)算合理、定期修復(fù)”。為了更好地貫徹養(yǎng)護工作， 及時采集數(shù)據(jù)，通過路面平整度的時間序列數(shù)學(xué)模型，提出路面平整度預(yù)測，建立科學(xué)的綜合養(yǎng)護方案。研究這種數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法就是時間序列分析。時間序列數(shù)學(xué)模型在理論上已趨成熟，它用有限參數(shù)線性模型描述時間序列的發(fā)展趨勢，便于進(jìn)行統(tǒng)計分析與數(shù)學(xué)處理，預(yù)測高速公路使用年限、路面平整度的變化程度，提出綜合養(yǎng)護方案。由于近幾年不斷發(fā)展，具有了科學(xué)化的管理措施與養(yǎng)護技術(shù)，如果能準(zhǔn)確及時提出養(yǎng)護方案，就可以促進(jìn)提高管理養(yǎng)護水平，同時模型擬合的精度也基本能達(dá)到實際工程的要求[1]。

（一）道路數(shù)據(jù)采集

在實際路面測量中，由于只能測到路面不平度的有限數(shù)據(jù)，所以我們利用時間序列分析，主要任務(wù)就是根據(jù)觀測到的有限數(shù)據(jù)，通過時間序列數(shù)學(xué)模型，利用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，建立盡可能多的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，然后利用模型去解釋數(shù)據(jù)的統(tǒng)計規(guī)律，以達(dá)到對路面平整度的控制或預(yù)報的目的。在時間序列分析中，有兩類簡單而又常用的模型： 自回歸模型（AR）和自回歸滑動平均模型（ARMA） [2]。

路面平整度的時間序列模型數(shù)據(jù)采集是通過自動檢測系統(tǒng)完成，其特征在于，要想完成自動化檢測系統(tǒng)，需要通過USB接口傳輸線連接AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器連接PLC，PLC連接存儲器和數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器連接顯示屏?？梢詫⒆詣踊瘷z測系統(tǒng)安裝在檢測車上，檢測車上設(shè)有測距傳感器和定位傳感器各8個。我們需要定時采集數(shù)據(jù)。本文所采集數(shù)據(jù)是由道路綜合檢測車對實際路段測得。該設(shè)備是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院侯相深、馬松林、王華等人自行開發(fā)設(shè)計的（見圖1所示）。基本原理是通過USB接口，通過傳輸線將采集的數(shù)據(jù)直接存入；在檢測車上有一個便攜式處理器，通過處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。哈工大設(shè)計的工程檢測車，由于是由16個傳感器所組成，因而每次可以測量一個行車路面的16個點，每次每組得到16個檢測數(shù)據(jù)[3]。

（二）對測量數(shù)據(jù)序列進(jìn)行預(yù)處理

（三）模型識別和定階

當(dāng)我們對AR模型確定了16階次，通過數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)的確定，判斷路面的平整度指標(biāo)，由所給樣本進(jìn)行參數(shù)估計。而模型參數(shù)估計的方法有矩方法、最小二乘法和極大似然法。所給數(shù)據(jù)得到的樣本如果滿足正態(tài)分布，可以采用最小二乘法進(jìn)行參數(shù)估計。最小二乘法的原理，就是殘差平方和達(dá)到最小條件下，所得到的對未知參數(shù)的估計值。也可以采用極大似然法進(jìn)行參數(shù)估計，得到和最小二乘法基本一致的結(jié)果。由于時間序列數(shù)學(xué)模型僅依賴于有限參數(shù)――自回歸系數(shù)、滑動平均系數(shù)及輸入白噪聲的方差。根據(jù)實際路面數(shù)據(jù)，如下表。

第一行：路面平整度指標(biāo) ；

第二行：標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)N。

所以根據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計樣本，代人數(shù)學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計規(guī)律，由所得的路面平整度的數(shù)量指標(biāo)，得到判斷結(jié)果和誤差范圍。但道路過程不具有遍歷性，該實測數(shù)據(jù)為非標(biāo)準(zhǔn)道路，所以可以根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)道路時序模型進(jìn)行參數(shù)估計和預(yù)估統(tǒng)計結(jié)果[5]。

篇10

關(guān)鍵詞:superpave瀝青混合料設(shè)計

隨著美國superpave瀝青混合料設(shè)計問世以來,受到許多國家道路工作者的認(rèn)可,人們對該項技術(shù)表現(xiàn)出濃厚的興趣,本人對superpave瀝青混合料設(shè)計談?wù)劥致钥捶?

1 superpave設(shè)計方法較傳統(tǒng)的馬歇爾設(shè)計方法的優(yōu)點

1.1原材料上的要求:

1.1.1石料上注重了集料的棱角性,因為棱角性的好壞直接影響道路的質(zhì)量,抗剪強度主要依賴于集料的抗滑移能力,棱角性越好,集料的內(nèi)摩擦力就大,集料之間的相互嵌擠就強,從而混合料的抗剪能力就大;

1.1.2集料的針片狀要求越高,一般控制在10%以內(nèi)針片狀便于混合料的嵌擠和現(xiàn)場施工,防止現(xiàn)場施工因碾壓而將針片狀壓斷,人為造成斷開的集料無法粘接;

1.1.3瀝青的選用考慮了溫度的明感性,對溫度的要求和基質(zhì)瀝青的要求比馬氏要高,下面層為70號瀝青pg70-22,中面層為改性sbs瀝青pg70-22,有的地方用pg76-22,溫度提高了兩個等級,適應(yīng)當(dāng)?shù)芈访娴母邷睾偷蜏匾蟆?/p>

1.2 試驗成型的儀器采用旋轉(zhuǎn)壓實儀

1.2.1旋轉(zhuǎn)壓實儀模擬現(xiàn)場施工的碾壓方式,它的原理實際上是一種搓揉運動,集料通過搓揉重新調(diào)整位置,從而獲得密實,不會產(chǎn)生象馬氏一樣重錘擊碎集料現(xiàn)象;

1.2.2旋轉(zhuǎn)壓實儀試模直徑為150mm(馬氏為101.6mm),比較客觀地反映集料的嵌擠;

1.2.3壓實次數(shù)與 交通 量的設(shè)計有關(guān)

交通量不同,試件成型的壓實次數(shù)不同,它們是成相關(guān)關(guān)系,這種設(shè)計是 科學(xué) 合理的,而馬氏只是擊50次或75次;

1.3混合料壓實或成型前要進(jìn)行短期老化

該設(shè)計方法要求瀝青混合料壓實成型前要進(jìn)行短期老化(約2小時),目的是模擬現(xiàn)場施工過程(因為瀝青混合料從拌和樓放入運料車再運輸?shù)浆F(xiàn)場攤鋪碾壓前一段時間就是混合料的老化時間),這樣做比較接近施工現(xiàn)場工作,得出的試驗數(shù)據(jù)比較科學(xué);

1.4設(shè)計中該瀝青飽和度vfa與交通量有關(guān),該設(shè)計方法根據(jù)交通量小,vfa為70～80%,交通量大,vfa為65～75%,交通量的大小對路面壓實程度不同,交通量大,初始瀝青飽和度小一些,以便預(yù)留較多的空隙,防止在車輛較多的反復(fù)碾壓下空隙率減小而使混合料失去穩(wěn)定。

2 superpave設(shè)計方法存在的問題

2.1設(shè)計瀝青量偏低

從國外的研究資料和近年我國國內(nèi)的施工實踐經(jīng)驗來看superpave設(shè)計的瀝青用量偏低約0.2%～0.4%點,路面有滲水引起的病害,如松散、坑洞等現(xiàn)象,用油量偏小,導(dǎo)致混合料密度偏大,現(xiàn)場壓實較困難,路面的空隙率較大,影響路面耐久性;

2.2設(shè)計限制區(qū)不合理

設(shè)計規(guī)范設(shè)計限制區(qū)0.3～2.36或4.75之間細(xì)集料不能通過這一區(qū)域,也就是常被稱為“駝峰”級配,這種設(shè)計出的混合料在施工過程中較難壓實,且抗拉永久變形能力差;

2.3設(shè)備相對昂貴和設(shè)計過程相對復(fù)雜

購一臺旋轉(zhuǎn)壓實儀設(shè)備費用約二十萬元,每個工程工地都配較難,因此該方法推廣起來較難,目前只停留在體積法階段,并未能與瀝青混合料路用性直接掛起鉤來,設(shè)計過程公式較多較復(fù)雜,需要花費時間較長,設(shè)計過程沒有完全按設(shè)計規(guī)定的步驟進(jìn)行,設(shè)計過程過于理想化。

3 對superpave幾點看法

3.1用馬歇爾擊實儀來驗證superpave旋轉(zhuǎn)壓實儀試驗結(jié)果,本人認(rèn)為這是不 科學(xué) 的,兩者使用的方法根本就不相同的,擊實方法、壓實功能都是不能相互可比的;

3.2 superpave不能等同于“高性能”;

3.3 superpave設(shè)計中細(xì)集料的密度測定用堆積法差異較大,建議用網(wǎng)藍(lán)法更科學(xué);

3.4 建議設(shè)計出的瀝青含量用于生產(chǎn)配合比時宜增加0.2%～0.4%,增加礦粉含量,這樣可以使現(xiàn)場變得容易壓實,路面的滲水現(xiàn)象減少,從而提高路面耐久性;

3.5建議粉膠比要適中(0.6～1.6)低粉膠比混合料不穩(wěn)定;高粉膠比混合料耐久性不足;

3.6嚴(yán)格控制石料,特別是石料的棱角性、云母、針片狀以及砂當(dāng)量。

以上只是本人不成熟的幾點看法,不妥之處敬請大家指正,我相信,隨著科學(xué)的進(jìn)步,superpave會越來越成熟。

參考 文獻(xiàn) :

1《superpave技術(shù)規(guī)范》2005.05.25

2《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》2004.07.10

3《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》2005.01.01

4《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》2001.07.03