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高温多雨地区桥面铺装层设计与施工工艺研究

高温多雨地区桥面铺装层设计与施工工艺研究

作者：陈龙龙武汉理工大学

学位级别：硕士

水泥混凝土桥上沥青混凝土铺装层的病害影响了道路的服务质量。本文从桥面铺装层的典型病害入手分析了其产生的原因,研究内容涉及到桥面铺装层结构的设计理论和计算方法、沥青混合料的配合比设计与性能、防水粘结层的性能以及桥面铺装... 详细信息

水泥混凝土桥上沥青混凝土铺装层的病害影响了道路的服务质量。本文从桥面铺装层的典型病害入手分析了其产生的原因,研究内容涉及到桥面铺装层结构的设计理论和计算方法、沥青混合料的配合比设计与性能、防水粘结层的性能以及桥面铺装层的施工工艺等。针对路面结构设计方法不适用于桥面铺装层这一问题,在力学模型理论计算方面提出了简化的桥面铺装层有限元模型,并分析了层间接触状态、水平作用力的大小对桥面铺装层的影响。应加强层间粘结,采取有效措施减小水平作用力的大小。高温多雨地区桥面铺装层用沥青混合料的性能方面,应着重提高其高温稳定性和水稳定性的技术指标。可使用汉堡车辙试验模拟高温多雨的气候特点,研究表明应通过采用多碎石嵌挤结构的间断级配,选择软化点高的沥青,严格控制空隙率的范围等手段来提沥青混合料的高温稳定性和水稳定性。防水粘结层应同时具备密水和粘结的功能。开发了适用于MTS直剪试验夹具,制作ES-2稀浆封层和AC-5沥青砂复合试件,测定其抗剪强度,评价两种方案的优劣,结果表明AC-5沥青砂比ES-2稀浆封层的抗剪强度大,粘结效果更好;稀浆封层用作防水粘结层,要保证自身的结构强度。桥面铺装层施工至关重要,主要涉及桥面板失养层处理、防水粘结层铺筑、施工离析的防止措施、沥青混合料的碾压等。水泥混凝土桥面板的失养层(浮浆)必须清楚干净,露出质地坚硬且洁净的界面,以避免失养层处发生剪切破坏。抛丸比精细铣刨相比,优点是自带除尘装置,粉尘污染小。桥面防排水的核心是桥面排水顺畅,同时避免水渗入沥青铺装层内。施工离析对桥面铺装层的质量影响大,应采取有效措施降低施工离析产生的危害。桥面铺装层压实一是要监控好各环节的温度;二是合理配置压实机械。SMA压实必须紧跟摊铺机保证在高温下碾压而不发生推移。沥青混凝土桥面铺装层的结构和材料设计,施工工艺等的每个细节都做好才能保证其质量,避免病害的发生。

关键词：高温多雨桥面铺装 AC-5 防水粘结层剪切试验

高温多雨条件下二级公路沥青路面结构与材料优化研究

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高温多雨条件下二级公路沥青路面结构与材料优化研究

作者：李丹重庆交通大学

学位级别：硕士

半刚性基层沥青路面早期就出现车辙、裂缝和水损害等病害;由于江西省高温多雨的气候特征,早期病害更为严重。因此,本文基于江西境内G316福兰线资溪花山界至南城改扩建工程,针对高温多雨条件,对水泥稳定碎石基层沥青路面结构与材料进行... 详细信息

半刚性基层沥青路面早期就出现车辙、裂缝和水损害等病害;由于江西省高温多雨的气候特征,早期病害更为严重。因此,本文基于江西境内G316福兰线资溪花山界至南城改扩建工程,针对高温多雨条件,对水泥稳定碎石基层沥青路面结构与材料进行优化研究,以达到提高其路用性能的目的,为相同气候条件下的沥青路面设计提供参考。本文经过系统的调研、有限元数值分析和试验研究,取得以下几个方面的成果:(1)调查了江西省各个市区的气候状况,进行沥青路面使用性能气候分区;同时对江西省内二级公路沥青路面结构和病害进行了调研;总结出了江西省的气候特点、二级公路常用沥青路面结构和典型早期病害。(2)基于依托工程,以水泥作为抗剥落剂,对不同水泥掺量的上、下面层材料进行室内试验,检验各路用性能;结果表明:在添加一定量的水泥后,上、下面层沥青混合料的水稳定性得到显著提高,且随着水泥用量的增加性能更佳;AC-13沥青混合料在水泥剂量为1%时,水稳定性达到最好;AC-20沥青混合料在水泥剂量为2%时,水稳定性能最佳。当AC-13沥青混合料中水泥用量为1%时,损害后残留稳定度增加到81.6%,达到AC-13(SBS)混合料的93.8%。AC-20沥青混合料在水泥用量为0时,残留稳定度为72.1%,在水泥剂量为2%时,残留稳定度最佳,达到80.2%,提高了11.2%。当下面层AC-20沥青混合料在水泥剂量为1%时,养护前和养护后中点车辙都是最小的,即水稳定性和高温稳定性同时得到最大程度的提高。(3)基于正交试验法,以上面层、下面层和基层各自的厚度与模量为6个因素,每个因素选取3个水平,共组成27种结构组合类型。然后应用ABAQUS有限元软件对各结构进行建模,分析其在荷载作用下的力学响应行为,发现下面层厚度影响沥青面层层底拉应变和沥青层内部剪应力,基层厚度对水泥稳定碎石基层层底拉应变影响最大。经研究后,为提高路面结构的抗车辙和抗开裂性能,下面层厚度宜采用为8-14cm、基层厚度宜为42-46cm。(4)结合对沥青路面材料和结构的优化研究,提出高温条件下、多雨条件下和高温多雨条件下的优化方案。

关键词：道路工程高温多雨水泥剂量结构层厚度优化方案

北方地区高等级公路沥青路面高温多雨极端气候分区研究

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公路 2017年第6期62卷 43-49页

作者：刘克非邓林飞蒋康中南林业科技大学土木工程与力学学院长沙市410004 湖南省交通科学研究院长沙市410015

针对我国现行公路区划划分标准的不足之处,开展了我国北方地区高等级公路沥青路面高温多雨极端气候分区研究,构建了沥青路面极端气候区划研究的体系框架,明确了极端气候分区的基本原则与方法,确定了北方地区沥青路面高温多雨极端气候分... 详细信息

针对我国现行公路区划划分标准的不足之处,开展了我国北方地区高等级公路沥青路面高温多雨极端气候分区研究,构建了沥青路面极端气候区划研究的体系框架,明确了极端气候分区的基本原则与方法,确定了北方地区沥青路面高温多雨极端气候分区的总体目的和分区范围。结合北方地区高温多雨极端气候的特点,以各地区夏季多年平均日最高气温Tmean,max和雨量值K作为主导指标,最热7d多年平均气温T7d作为辅助指标,制定了我国北方地区沥青路面高温多雨极端气候分区方案,并采用地理位置+温度特征+降水特征的方法对划分区域命名。分区体现了北方地区夏季极端温度和水分耦合气候条件与气候过程的地域性差异。

关键词：公路工程高温多雨极端气候分区聚类分析

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高温多雨条件下沥青混合料路用性能研究

高温多雨条件下沥青混合料路用性能研究

作者：彭义雯重庆交通大学

学位级别：硕士

沥青混合料的疲劳破坏和永久变形是目前我国高等级公路沥青路面的最主要、危害最大的两类破坏，其直接影响路面使用寿命和路面服务质量，尤其在我国高温多雨地区疲劳破坏现象与车辙较为严重。本文针对高温多雨地区的气候特点，结合陕西... 详细信息

沥青混合料的疲劳破坏和永久变形是目前我国高等级公路沥青路面的最主要、危害最大的两类破坏，其直接影响路面使用寿命和路面服务质量，尤其在我国高温多雨地区疲劳破坏现象与车辙较为严重。本文针对高温多雨地区的气候特点，结合陕西汉中高温多雨地区耐久性沥青路面结构与材料研究课题，通过理论分析和室内试验研究对沥青面层混合料的疲劳破坏和永久变形规律进行分析。在不同温度条件下进行了ATB-30沥青混合料考虑水-温综合作用的劈裂疲劳试验;进行了SMA-13、AC-20、ATB-30三种不同类型沥青混合料三轴重复加载蠕变试验，得到相应的永久变形变化规律，试验结果能为沥青路面使用寿命的预估提供依据。主要研究成果如下： ①通过沥青路面在有水环境中疲劳损坏机理分析，确定以对试件完成一次冻融循环来模拟沥青路面受水的影响。 ②在15℃、25℃两种温度下对ATB-30进行模拟有、无水环境的劈裂疲劳试验，通过试验结果分析沥青混合料在水-温综合条件下的疲劳特性，得到不同温度下的应力疲劳方程和应变疲劳方程。 ③建立了基于修正Burgers模型的能反映路面受车辆重复荷载效应的沥青混合料本构模型。利用1stopt软件对变形和荷载作用次数的试验数据进行拟合，得到不同试验温度下的沥青混合料粘弹性力学流变参数。 ④在不同温度和偏应力下对三种沥青混合料SMA-13、AC-20、ATB-30进行三轴重复加载蠕变试验。对结果数据进行插值拟合，得到了不同温度下的“循环次数-偏应力-永久变形量”三维曲面，实现了因试验数据不足而对其余试验条件下永久变形规律的预测。

关键词：高温多雨劈裂疲劳试验疲劳寿命永久变形三轴重复荷载试验三维曲面

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高温多雨地区沥青路面修筑关键技术研究

高温多雨地区沥青路面修筑关键技术研究

作者：韩雪西安工业大学

学位级别：硕士

高温多雨地区沥青路面病害的表现形式众多,最典型的表现形式是高温季节易出现车辙病害,多雨地区易导致沥青路面的水损害。从沥青路面材料配制角度出发,导致其各种病害的主要原因是配合比设计不合理,抗剪切强度不足。本文通过制定完善的... 详细信息

高温多雨地区沥青路面病害的表现形式众多,最典型的表现形式是高温季节易出现车辙病害,多雨地区易导致沥青路面的水损害。从沥青路面材料配制角度出发,导致其各种病害的主要原因是配合比设计不合理,抗剪切强度不足。本文通过制定完善的高温多雨地区沥青路面早期病害调查方案,初步掌握其破坏的典型特征。并根据收集的高温多雨地区沥青路面早期病害的相关分析资料,对我国高温多雨地区特定气候分区的沥青路面早期破坏成因进行系统调查分析。结合参考文献研究沥青路面产生水损害和车辙的机理,确定影响水稳定性和高温稳定性的主要影响因素是抗剪切强度的不足,制定一套最优沥青路面混合料设计方案。以“高温”、“多雨”为主线,以“剪切”为依据,在典型级配基础上,以填充理论、堆积理论、分析理论以及散体力学等为理论基础,设计一种新的以剪切模量为控制指标的级配设计方案。并通过三轴压缩试验、正交试验等确定新设计级配的混合料配合比,同时通过有限元软件直观定量地分析所设计混合料沥青路面抗变形性能,并进行高温以及水稳两大路用性能试验,验证设计级配可行性,与此同时得出一组性能较为优良的级配范围,最后从施工中常见问题方面,进行研究了相关施工优化措施关键技术。采用本项目研究成果可以有效减缓高温多雨地区车辙、水损害等路面病害,减少路面的养护维修费用,提供更好的服务水平;同时可节约社会资源、保护生态环境,具有良好的社会效益,利于促进道路建设的可持续发展。

关键词：高温多雨沥青路面病害耦合分析高温稳定性水稳定性室内试验仿真模拟

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胶粉改性沥青在高温多雨地区的应用

筑路机械与施工机械化 2008年第7期25卷 40-42页

作者：刘军王健熊茂东肖新春江西公路开发总公司江西南昌330000

介绍了胶粉改性沥青在高温多雨地区高速公路中、上面层中的应用,通过室内试验和现场检测发现,胶粉沥青在提高路面压实度、防渗性和抗滑性,降低噪音和成本以及保护环境等方面具有良好效果,证明了其具有良好的路用性能以及显著的经济效益... 详细信息

介绍了胶粉改性沥青在高温多雨地区高速公路中、上面层中的应用,通过室内试验和现场检测发现,胶粉沥青在提高路面压实度、防渗性和抗滑性,降低噪音和成本以及保护环境等方面具有良好效果,证明了其具有良好的路用性能以及显著的经济效益和社会效益,可以在高温多雨地区高速公路推广使用。

关键词：胶粉沥青混凝土高温多雨路面压实度防渗性

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高温多雨条件下的风化泥岩铁路路基施工

铁道建筑技术 1996年第2期 20-23页

作者：姜永军铁道部第十三工程局一处京九指挥部

作者在京九铁路吉赣段施工中,针对高温多雨条件下风化泥岩铁路路基施工遇到的新问题,总结出了加强排水,认真做好基底处理,预留保护层爆破,水平开挖、水平填筑、边坡跟紧,施工一段、成型一段、防护一段的施工方法。

关键词：铁路路基高温多雨风化泥岩工程施工

高温多雨地区高等级沥青路面材料的分析与应用措施

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济南大学学报（自然科学版） 2003年第2期17卷 151-154页

作者：高奎中铁十四局集团公司山东济南250014

针对南方高温多雨地区的气候特点 ,为解决沥青混凝土路面修筑后的高温稳定性和水稳定性这两个突出的问题 ,依据本单位的一个工程实践 ,从集料、沥青、级配设计、施工工艺等方面进行了系统的分析与阐述。说明高温多雨地区高等级沥青路面... 详细信息

针对南方高温多雨地区的气候特点 ,为解决沥青混凝土路面修筑后的高温稳定性和水稳定性这两个突出的问题 ,依据本单位的一个工程实践 ,从集料、沥青、级配设计、施工工艺等方面进行了系统的分析与阐述。说明高温多雨地区高等级沥青路面只要材料科学选择、严格控制、应用措施得当。

关键词：高温多雨沥青路面材料

沐若水电站高温多雨环境下碾压混凝土施工管理研究

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沐若水电站高温多雨环境下碾压混凝土施工管理研究

作者：段善平西南交通大学

学位级别：硕士

碾压混凝土(RCC-roller compacted concrete)施工技术是一项新兴的大坝施工技术,可以提高施工效率,降低工程造价。本文主要研究高温多雨环境下的RCC施工,结合马来西亚沐若水电站工程,从工程实际出发,通过研究项目管理模式和组织模式、... 详细信息

碾压混凝土(RCC-roller compacted concrete)施工技术是一项新兴的大坝施工技术,可以提高施工效率,降低工程造价。本文主要研究高温多雨环境下的RCC施工,结合马来西亚沐若水电站工程,从工程实际出发,通过研究项目管理模式和组织模式、管理机制、RCC施工重点与难点、施工总体布置、施工工艺及特殊季节施工管理来改善RCC的施工质量,解决在高温多雨气候条件下的温度控制问题、防雨技术问题,为RCC在高温多雨气候条件下的施工管理做出贡献。本文在调研了解国内外RCC坝施工技术历史及发展的基础上,从管理模式、管理机制、施工重点与难点等研究出发,对现场施工管理进行了分析,确定了施工管理策略。对RCC施工工艺进行控制管理,提出高温条件下施工温控措施与多雨条件下施工防范措施并应用于沐若水电站RCC工程实践。根据施工工序强度分析,提出相应的工序管理措施。对RCC施工质量进行检测,从温控、容重、钻孔取芯得到的性能指标出发,分析与校核RCC筑坝质量,提高项目施工管理水平。研究表明,沐若大坝工程通过创新组织管理模式,认真分析大坝RCC的施工重点与难点,施工总体布置合理,各种资源配置得当,各种施工管理措施到位,节约了工程成本,取得了很好的社会效益和经济效益,为各利益相关方的和谐共处树立了典范。本工程采取优化混凝土配合比、降低拌和物出机口温度、降低仓面环境温度与湿度、缩短层间间歇时间、合理安排开仓时间等措施,满足高温气候条件下的温控要求,效果良好。为达到多雨气候条件下施工质量要求,从组织管理模式、施工总体布置、供料运输、仓面排水、施工配合比调整及仓面施工防雨等方面出发,提出控制和防范措施,应用于沐若工程实践,效果明显。提出了有效的施工管理措施,保证了施工进度,根据施工质量指标,检测验证沐若工程筑坝质量良好。

关键词：沐若水电站碾压混凝土施工管理高温多雨