极重载交通水泥混凝土路面改建加铺结构与施工技术研究
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2022-10-21 10:36

  本项目系统总结极重载交通水泥路面结构设计的成套技术资料,明确该类型公路病害防治的工作技术特点和工作重点,提升水泥路面抗重载能力。

  项目通过路面结构组合设计创新与施工技术创新,重点解决水泥混凝土路面加铺改造后在较短时间内又出现的碎板、断板、错台、纵裂问题。同时,针对旧路面打裂压稳改建相应的基层协同厚度设计;极重载水泥混凝土面层下沥青隔离功能层结构与材料设计、高约束边界设计;沿河路基脱空沉降的高聚物注浆处治技术,以及高地下水位低路堤的防排水系统设计问题开展系统研究。通过铺设试验路形成契合福建省地方地理气候特点的极重载交通水泥混凝土路面结构与施工技术。

  主要技术内容和创新点主要体现在:

  ①构造了"容许重载率"指标,为路面结构和材料设计方案的决策提供判据。以该指标为依据,发现:(1)增加路面板厚度和设置沥青功能夹层,均能提高路面板容许重载率,相同厚度的情况下,设置沥青功能夹层对延长路面疲劳寿命效果更佳显著;(2)材料阻尼在动力作用下产生了重大的影响,设置高阻尼的功能材料能够显著提高路面板的容许重载率。

  ②首次提出施工早龄期-服役期联动观察的角度,观察分析设沥青夹层水泥混凝土路面板的力学行为特性。从施工早龄期-服役期联动观察的角度可以分析得到:(1)早龄期性能中对服役期受力特性最为显著的是早龄期翘曲形貌和翘曲量级,而早龄期应力的影响较小;(2)车辆荷载越重,粗糙界面承担荷载应力的效果越显著,从重载角度看,层间界面结合程度越高,抵抗重载的能力越突出。

  ③首次提出"打裂压稳协同厚度"的概念。为了使柔性路面设计方法能够较好地反映白改黑路面实际的工作状态,本研究结合协同厚度的概念,提出新的白改黑路面设计方法,使得柔性路面设计方法较真实反映白改黑路面的工作状态成为可能。

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