组合式沥青路在结构特性研究
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沥青路面结构组成的特点沥青路面结构组成特点一、结构构成(一)基本原则(二)基层与材料3、常用的基层材料(无机结合料稳定粒料、嵌锁型和级配型材料)(1)无机结合料稳定粒料特点:其强度高,整体性好,适用于交通量大、轴载重的道路。
(2)嵌锁型和级配型材料级配砂砾及级配砾石基层属于柔性基层,可用作城市次干路及其以下道路基层。
为了防止冻胀和湿软,天然沙砾应质地坚硬,含泥量不应大于砂质量(粒径小于5mm)的10%2、沥青路面面层类型①热拌沥青混合料面层③温拌沥青混合料面层适用于各种等级道路的面层②冷拌沥青混合料面层冷拌沥青混合料适用于支路及其以下道路的路面、支路的表面层,以及各级沥青路面的基层、连接层或整平层;冷拌改性沥青混合料可用于沥青路面的坑槽冷补。
④沥青贯入式面层沥青贯入式面层宜做城市次干路以下路面层使用,其主石料层厚度应当依据碎石的粒径确定,厚度不宜超过100mm。
⑤沥青表面处治面层主要起防水层、磨耗层、防滑层或改善碎(砾)石路面的作用。
沥青表处面层的集料最大粒径与处治层厚度相匹配。
二、结构层与性能要求(二)基层(2)性能主要指标:1)应满足结构强度,扩散荷载的能力以及水稳性和抗冻性的要求2)不透水性好,底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物;为了防止地下渗水影响路基,排水基层下应当设置由水泥稳定粒料或密级配粒料组成的不透水底基层。
(三)面层3)面层使用指标承载能力(强度和刚度)、平整度、温度稳定性、抗滑能力、透水性(不)、低噪声量降噪排水路面的面层结构组合一般为:上面(磨耗层)层采用OGFC沥青混合料,中面层,下(底)面层等采用密级配沥青混合料,这种组合既满足沥青路面强度高、高低温性能好和平整密实等路用功能,又实现了城市道路排水降噪功能。
隧道沥青复合式路面结构力学特性及防排水体系优
化的开题报告
根据题目,本文将从以下几个方面进行研究:
一、背景及意义
隧道是交通基础设施中的重要部分之一,现代隧道除了平整的路面外,还需要考虑路面的耐久性、安全性等方面。
因此,针对隧道沥青复合式路面的结构力学特性及防排水体系优化问题进行研究,对于提高隧道的道路质量、节约维护费用具有重要的意义。
二、研究内容
1. 研究隧道沥青复合式路面结构的力学特性,包括路面厚度、路面材料力学性能等方面的影响因素。
2. 研究隧道防排水体系的种类及组成结构,分析每种防排水体系的优缺点并进行比较。
3. 分析防排水体系对于隧道路面结构力学特性的影响,包括防止积水、防止长期浸泡等方面的作用。
4. 进行优化设计,选取最佳的隧道沥青复合式路面结构和防排水体系组合方案,提高隧道路面的使用寿命和安全性。
三、研究方法
采用实验室试验和数值模拟两种方法对隧道沥青复合式路面结构的力学特性和防排水体系的优化方案进行研究。
其中实验室试验将包括路面材料力学性能的测试、防排水体系的性能评估等;数值模拟将采用有限元分析方法进行隧道路面结构力学特性的计算和评估。
四、预期结果
通过研究隧道沥青复合式路面结构的力学特性及防排水体系优化方案,预期可以得出以下几个方面的研究成果:
1. 给出隧道沥青复合式路面结构的设计参数及工程材料选用的建议,以提高路面的使用寿命和安全性;
2. 比较不同种类防排水体系的优缺点,为隧道工程中的防排水设计
提供参考;
3. 建立路面结构力学特性的数值分析模型,预测和评估路面的性能;
4. 优化设计防排水体系及路面结构组合方案,提高隧道道路质量。
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沥青路面结构类型及其特殊性分析【摘要】本文介绍了区分沥青混合料和沥青路面两个概念的意义和作用,重点分析了沥青路面结构的特性,结论是微表处是不同于三种传统典型沥青路面结构的新型沥青路面结构,并进一步着重指出了微表处应用中应注意的问题。
【关键词】沥青路面结构;骨架空隙型;悬浮密实型;骨架密实型;微表处1. 前言集料中各组成颗粒的分级和搭配称为级配。
级配是集料一个非常重要的特性,虽然石料颗粒本身的力学特性对沥青混合料及沥青路面结构的性能有影响,但石料在沥青混合料和沥青路面结构中是以集料(不同大小的石料颗粒的集合体)的形式起作用的,各级集料颗粒的多少与搭配以及颗粒分布状况对沥青混合料和沥青路面结构的性能和使用品质影响更为显著。
因此,对沥青路面结构类型及其特殊性进行分析研究,有利于合理的选择使用沥青路面结构。
2. 沥青混合料和沥青路面的概念(1)沥青混合料是指由集料和沥青拌和或通过其它工艺所形成的混合料的总称。
实际上沥青混合料也包括由改性沥青或(改性)乳化沥青和集料拌和后所形成的混合料。
因此,为了区分不同类别的沥青混合料,可在其前加上定语,如热拌沥青混合料、沥青混凝土混合料、乳化沥青稀浆混合料等等,从不同的角度区分可以加上不同的限定词。
(2)沥青路面是由沥青混合料摊铺(碾压)成型后所形成的路面结构层。
这种结构是板型的,并且是(经过碾压)成型的,显然沥青混合料(在摊铺前)是非板型的,并未(经过摊铺碾压)成型,是处于松散状态的材料混合体。
(3)因此,常常把沥青路面和沥青混合料两个概念混淆在一起,视为相同的概念,这是不对的。
(4)沥青混合料和沥青路面是不同的两个概念,应加以区分。
区分它们是由理论意义和实践意义的。
我们常常看到这样的说法——“沥青混合料的强度”、“沥青混合料的抗裂性能”等之类的论述,沥青混合料是松散的没有成型的材料,无所谓“强度”和“抗裂性能”之说,这显然是不准确的,或者说根本就是错误的。
这是理论上区分的意义。
沥青路面材料与结构合理组合研究摘要:通过进行不同面层材料组合和不同面层结构组合的车辙试验,得出了公路沥青路面上、下面层典型的材料组成和结构组合,为同类工程提供借鉴。
关键词:沥青;路面;结构层;车辙前言沥青路面合理的材料和结构组合是满足路面各项使用性能的关键,沥青路面面层的层位功能特性为沥青各面层沥青混合料类型选择和组成设计提供了指导,不同材料结构组合的沥青混合料,同样会引起路面结构层功能差异。
从而不同材料组合和结构组合的沥青面层使用性能也相差甚远,所以在沥青面层设计时要实现结构与材料的匹配设计。
2. 不同面层材料组合的高温抗车辙试验研究公路沥青路面面层结构一般由上面层和下面层组成,上面层一般选用细粒式沥青混合料,下面层一般选用中粒式沥青混合料或粗粒式沥青混合料。
本节通过进行双层车辙试验,主要分析在上、下面层不同材料组成时,沥青混凝土路面结构的高温抗车辙性能。
并提出基于高温抗车辙性能的合理路面材料组合,复合试件的材料组合方式见下表。
双层复合试件的制作方法为:预制下面层沥青混合料车辙板洒布粘层油加铺上面层沥青混合料车辙板。
不同面层材料组合车辙试验结果表双层车辙试验可以更好的真实反映路面结构的高温稳定性,从上表的试验结果可以看出:(1)路面材料单层改性较不改性时其高温稳定性明显提高,路面材料双层改性较单层改性的高温稳定性又相应的提高很多。
当路面材料组合为“AC-13+AC-16”时路面材料单层改性比不改性的高温稳定性提高了106%,路面材料双层改性比单层改性的高温稳定性提高了94.57%;当路面材料组合为“AC-13+AC-20”时其单层改性比不改性的高温稳定性提高了135%,双层改性比单层改性的高温稳定性提高了57.26%。
(2)下面层采用AC-20沥青混合料比下面层采用AC-16沥青混合料具有更好的高温稳定性,在路面材料不改性时其高温稳定性可以提高24.93%,在路面材料单层改性时其高温稳定性可以提高42.51%,在路面材料双层改性时其高温稳定性可以提高15.18%。
重载交通沥青路面结构组合设计方法研究摘要:沥青路面结构组合设计是公路交通工程中的重要内容,而重载交通沥青路面结构组合设计更是其中的关键问题。
近年来,为了解决重载交通作用下路面的剪切破坏等问题,沥青路面结构组合设计方法得到了极大的丰富和改进,路面结构组合形式多样化。
然而,现有的沥青路面结构组合设计方法还存在不少问题和挑战,如何提出适合重载交通的沥青路面结构组合方案和设计方法,是当前需要解决的问题之一。
关键词:重载交通沥青路面;结构组合;设计方法1.重载交通的定义及特点重载交通可以简单地理解为交通流量大、超过一定载重能力的车辆密度的交通现象。
与其它道路交通相比,重载交通会带来更大的压力和挑战。
主要表现在以下几个方面:(1)载重能力要求高:重载交通对路面的承载能力要求较高,需要路面具备更好的抗压能力和耐久性,才能够保持道路的安全性和通行性。
(2)交通流量大:重载交通为高强度、高密度的车辆流量,会特别考验路面的牢固性以及技术和管理能力。
(3)车速较快:重载交通行驶经过的时间较短,路面对车辆的承载能力也应做出相应的调整,以满足高速行驶时对路面的需求。
重载交通需要特殊设计的原因在于,其对路面结构的要求较高。
从道路使用寿命和行车安全上考虑,设计者必须根据交通形式考虑路面结构的合理性。
路面结构要负担起承载交通载重的责任,并且要满足车辆行驶时的协调性和舒适性。
2.重载交通沥青路面结构的设计要求为适应不同的交通工况,重载交通沥青路面结构应当通过合理的组合设计,能够吸收和分散车辆的荷载,保持较长时间的平坦度和提供合适的摩擦力和舒适性。
重载交通沥青路面结构的设计要求主要包括以下几个方面:(1)承载力要求由于重载车辆的荷载较大,因此沥青路面结构必须具备足够的承载力以保证行车的安全和稳定。
一般来说,承载力的设计值应当略大于实际荷载的最大值,并考虑到路面结构的使用年限以及车辆速度等因素。
(2)平整度要求道路平整度对于用户的行车舒适性、车速和燃油消耗等方面都有很大影响。
沥青路面结构组成的特点沥青路面结构组成的特点沥青路面是公路工程中常见的路面结构,由于其使用方便、维护成本低、安全性高、舒适性好等特点,被广泛应用于城市道路、高速公路、桥梁和隧道等场所。
由于其特有的组成结构,沥青路面具有以下几个特点。
一、路基结构沥青路面需要建立于合适的路基之上,而路基的承载能力和稳定性,是决定路面寿命和使用性能的关键。
路基主要由上盖层、底基层和路基土工材料构成。
其中,上盖层通常由粉土、碎石、砂砾、混凝土等材料组成,底基层通常由粉土、乱石、碎石等材料构成。
而路基土工材料则包括路基填土、砂土和黏土等土壤。
二、基层结构沥青路面的基层结构通常由水泥砂浆或沥青混凝土构成,它是路面结构的支撑层,承受着交通载荷和气候荷载,主要起到保护路基的作用。
基层的主要作用是保证路面的平整度、均匀分布荷载、配合面层构造防止龟裂和裂缝的产生,以及对于路基土方体积收缩下沉等问题的调节作用。
三、面层结构沥青路面的面层结构是沥青路面最外面的一层,它直接承受车辆的负荷,带着车流量和气候条件的各种变化,具有着较高的弹性和塑性。
而面层的组成结构主要由底胶层、中间层和表面层构成。
底胶层通常由聚合物改性沥青混合料构成,具有较高的抗裂性和抗老化性。
中间层通常由高强度、低收缩率的矿物骨料混合沥青混合料构成,具有较高的稳定性和耐久性。
表面层通常由高粘合力、抗滑性能和透水性的沥青混合料构成,具有良好的防滑性能和排水性能。
四、路面结构的黏结性沥青路面结构的黏结性是指路面各层结构之间的黏结性能够承受外部荷载作用下的相互变形。
在施工中,可以采用加温加压、冷拌等方式来提高其黏结性能,从而增强其性能和寿命。
五、路面结构的维修性沥青路面结构的维修性是指路面结构在使用过程中能够快速响应并补救路面出现的问题,如路面坑洞、水损、裂缝等,需要采用合适的维修方法和材料来处理。
综上所述,沥青路面结构组成的特点包括路基结构、基层结构、面层结构,以及结构的黏结性和维修性等方面。
组合式基层沥青路面设计研析1前言在我国已建成的高等级道路中,比较普遍的采用半刚性基层沥青路面结构,半刚性基层具有较高的强度和承载力、良好的整体稳定性和耐久性,但其收缩开裂、反射裂缝、对轴载敏感性大、早期破坏严重、养护维修成本高等是显著的不足之处。
随着我国交通事业的迅速发展,沥青路面结构形式正由单一的半刚性基层路面朝多样化方向发展。
在欧美国家较为流行且广为应用的柔性基层沥青路面亦开始引入我国,柔性基层沥青路面是指用沥青混凝土作为面层,沥青稳定碎石或级配碎石作为基层的结构形式,其具有较高的抗剪强度、抗弯拉强度和耐疲劳性,同时由于结构材料均为颗粒状材料级配成型,路面结构排水畅通,路面结构不易受水损害。
与半刚性基层相比,柔性基层沥青路面不易产生收缩开裂。
组合式基层沥青路面采用半刚性材料作为路面结构的底基层(或下基层),柔性材料作为路面结构的基层(或上基层)。
该种结构形式充分利用半刚性材料较高强度和承载能力,可以减少沥青层的厚度,同时半刚性材料设置于柔性基层之下,大大改善了路面结构的受力条件;柔性基层可以对半刚性底基层反射裂缝起到缓解和止裂的作用,还可以改善路面结构的水温条件。
常用的组合式基层沥青路面结构形式,采用沥青稳定碎石作基层,无机结合料稳定集料作底基层的结构形式,典型如密级配沥青稳定碎石+水泥稳定碎石基层组合,由于采用这种柔性基层加半刚性基层的特殊路面结构形式,导致组合式基层路面结构的应力分布、受力等与传统的半刚性基层沥青路面结构、柔性基层沥青路面结构的受力状态有所不同。
在沥青路面设计中,设计指标的确定对整个路面结构设计至关重要,它直接决定了路面结构组合设计的合理性及安全性。
因此,有必要参考国内外相关路面结构的设计方法及参数,针对性的选取适合组合式基层路面结构的设计指标。
2组合式基层沥青路面结构特点由于沥青混合料面层与沥青稳定碎石基层的变形相容性较好,模量比适中,组合式基层沥青路面的各结构层的水平应力(除上面层外)均小于半刚性基层沥青路面相应位置的水平应力,因此组合式基层沥青路面的疲劳寿命将较半刚性基层沥青路面显著增加,并且由于沥青稳定碎石材料的特性与面层沥青混合料性质基本相同,可使其与面层拥有较好的粘结,使得路面结构的整体性不致衰减过快,有利于路面结构长期性能。
总第319期交 通 科 技SerialNo.319 2023第4期TransportationScience&TechnologyNo.4Aug.2023DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2023.04.027收稿日期:2023 04 03第一作者:孙伟(1984-),男,高级工程师,硕士。
无车辙路用环氧沥青混合料组合结构性能研究孙 伟1 周橙琪2 刘 洋2 张 辉2(1.盐城市交通投资建设控股集团有限公司 盐城 224001; 2.江苏中路工程技术研究院有限公司 南京 211800)摘 要 针对道路沥青路面车辙严重、耐久性不足等特点,提出高模量沥青混合料HMM 13+不黏轮乳化沥青+路用环氧沥青混合料NRSMA 13组合结构,采用拉拔试验、剪切试验、组合结构车辙试验对其性能展开研究,黏层方面对比SBS改性乳化沥青与二阶环氧黏结剂。
结果表明,路用环氧组合结构黏层采用0.5kg/m2不黏轮乳化沥青性能良好,组合结构高温性能出色,适用于高温重载等路面结构苛刻要求的地区。
关键词 交叉口 路用环氧 组合结构 抗车辙 耐久性中图分类号 U414 交叉口路段由于车辆行驶速度缓慢、反复制动、启动,该路段沥青路面普遍存在较严重的车辙病害[1]。
传统SBS改性沥青因性能全面且经济性较好,一直是道路寿命保障的关键材料[2]。
然而,由于热力学不稳定原理导致SBS改性剂存在离析、受热分解、存储变质等痛点,进而致使改性沥青性能不断衰减[3 4]。
环氧沥青混凝土是通过改变传统沥青热塑性的本质,从而形成的一种耐高温车辙、抗低温开裂的高强高韧铺装材料,在我国钢桥面铺装、机场道面铺装等领域的应用得到肯定。
近年来,研究人员通过对环氧胶结料掺量、集料与级配选用等优化,实现了路用环氧沥青的突破,降低成本的同时也取得了较好的实体工程使用效果[5 7]。
对此,本文提出一种适用于高温重载地区的“高模量沥青混合料HMM 13+不黏轮乳化沥青+路用环氧沥青混合料NRSMA 13”组合结构,并对其性能展开试验研究,以期提高高温重载条件下的路面抗变形能力。
论市政工程中沥青路面结构组成及性能要求随着城市交通不断发展,交通量逐渐增加,城市道路的各类病害都会长期动态存在,城市道路养护维修任务将日益繁重。
城市道路的养护维修对于提高道路使用寿命,保持良好的路面结构及道路质量,保持城市道路平整有重要意义。
所以要推进城市道路低碳、快速、环保养护技术的发展,提高城市道路养护管理质量,降低养护管理成本,推动路面预防性养护技术和沥青路面再生技术的推广应用一、沥青混合料的结构组成按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成可分为三类:(1)密实一悬浮结构:该结构具有较大的黏聚力f,但内摩擦角$较小,高温稳定性较差。
(2)骨架一空隙结构:这种结构内摩擦角$较高,但黏聚力c也较低。
(3)骨架一密实结构:这种结构不仅内摩擦角 $ 较高,(黏聚3)力c 也较高。
二、沥青路面结构组成(一)垫层: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(在干燥地区可不设垫层),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。
(二)基层: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垫层或土(三)面层:面层是直接同行车和大气相接触的层位,承受行车荷载较大的竖向力、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结构强度、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。
面层可由一层或数层组成,高等级路面可包括磨耗层、面层上层、面层下层,或称上(表)面层、中面层、下(底)面层。
三、沥青路面性能要求(一)垫层的性能要求:垫层主要改善土基的湿度和温度状况,通常在土基湿、温状况不良时设置。
垫层材料的强度要求不一定高,但其水稳定性必须要好。
(二)基层的性能要求:基层在路面中主要是承重,因此基层应具有足够的、均匀一致的强度和刚度。
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。