兰州市柔性路面结构优化设计研究
- 格式:pdf
- 大小:157.42 KB
- 文档页数:3
柔性路面路基土的永久变形作者:祝海强来源:《科学与财富》2017年第21期摘要:本文对于柔性路面在使用之中受到车辆经过负载的影响而产生变形的特性进行了分析和介绍,对于柔性路面的设计和路基变形的防治措施进行了分析和研究,并根据工程的实际施工要求,对当前路面使用之中存在的路基变形问题提出了一些解决措施。
关键词:柔性路面:路基土:永久变形一、柔性路面的设计和变形情况概述一般在路面的使用之中,柔性路面的刚度小且抗弯拉的强度较低,在使用的过程之中,柔性路面主要是通过抗压和抗剪强度来承受使用过程之中的车辆荷载,但是,在荷载作用之下,柔性路面路基之中会产生应力,再加上柔性的路基扩散应力的能力不如刚性路面,应力的出现会使得使用之中柔性路面路基的结构遭到破坏,从而造成路基的永久变形。
柔性路面的范围包括各种基层和沥青面层,在我国的道路建设之中所使用的水泥拌合层作为路面基层的道路都是属于柔性路面的范围,其设计的主要内容包括路面材料的选择、路面结构层的设计和路面结构受力的计算,其主要的设计方法包括两种,传统的设计方法是在建设过程之中由工程的设计技术人员根据实际的设计经验或是结构实验为依据,对道路的建设结构进行设计。
第二种设计方法是以对路面的结构受力实验力学分析结果为设计的基础,考虑在使用过程之中环境和交通因素对路面结构的影响,进而得出较为优秀的设计方案。
在设计和建设完成之后,路面的使用和车辆负载是造成柔性路面路基变形和破坏的主要原因。
在车辆的运输过程之中,其荷载的重复作用会在路面和路基上形成车辙,永久性的改变路面的结构,使得在路基之中的材料位置发生改变,影响路面的强度。
车辙是柔性路面在实际使用之中的主要破坏形式,由于柔性路面的耐用性强,其实际使用周期较长,长期的使用会使得重型荷载在路面上的车辙压迫逐渐积累,长时间的压迫积累会影响车辆在柔性路面上的正常运行。
车辙对柔性路面造成的永久变形主要包括固结和剪切两个部分,在路面设计之中,工程设计人员会对永久变形破坏采取一定的防治措施,主要的防治方法是在路面设计的过程之中针对车辙的产生,在路基的顶部限制整个路面的垂直变形,进而减少路面的使用损伤。
石墨烯复合橡胶改性沥青SUP-13级配优化设计与路用性能研究赵飞龙1,蔡乾东2,左强1,宋军兴1(1. 甘肃路桥第三公路工程有限责任公司,甘肃兰州730050;2. 陕西东道特种路面科技有限公司,陕西西安712000)摘要:在保证SUP-13级配特征的基础上,参照SMA设计VCA mix⩽VCA DRC骨架判定标准,对不同级配SUP-13石墨烯复合橡胶改性沥青混合料的路用性能进行研究,试验结果表明:连续密级配SUP-13混合料中胶粉存在干涉影响,碾压后出现轻微光面、油膜较多现象,抗车辙及抗滑性能存在明显不足;半间断SUP-13-B、SUP-13-C动稳定度分别提高27.94%、32.17%,抗剪强度分别提高20.18%、28.44%,构造深度分别提高10.42%、14.58%,摩擦系数分别提高11.15%、12.74%,且低温抗裂性及水稳定性略有降低;半间断SUP-13-B的综合路用性能指标相对均衡,兼顾了半间断SUP-13与石墨烯复合橡胶改性沥青组合优势,符合河西走廊西端沥青路面功能需求。
关键词:道路工程;石墨烯复合橡胶改性沥青;SUP-13;半间断级配;路用性能中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1673-6478(2023)03-0159-06Study on Gradations Optimized Design and Road Performance of GrapheneComposite Rubber Modified Asphalt Mixture SUP-13ZHAO Feilong1, CAI Qiandong2, ZUO Qiang1, SONG Junxing1(1. Gansu Road and Bridge Third Highway Engineering Co., Ltd., Lanzhou Gansu 730050, China; 2. ShaanxiDongdao Special Pavement Technology Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 712000, China)Abstract:based on ensuring the gradation characteristics of SUP-13, and referring to the SMA designed VCA mix⩽VCA DRC skeleton judgment standard, we studied the road performance of different gradation SUP-13 graphene composite rubber modified asphalt mixtures. The test results show that the rubber powder in the continuous dense gradation SUP-13 mixture imposed interference effects, showing slight smooth surface and more oil film after rolling; the anti-rutting and anti-slip performance were significantly insufficient; the dynamic stability of semi gap-graded SUP-13-B and SUP-13-C increased by 27.94% and 32.17%, the shear strength increased by 20.18% and 28.44%, the structural depth increased by 10.42% and 14.58%, the friction coefficient increased by 11.15% and 12.74% respectively, and the low-temperature crack resistance and water stability slightly decreased; the comprehensive road performance indicators of semi gap-graded SUP-13-B are relatively balanced, taking the advantages of the combination of semi gap-graded SUP-13 and graphene composite rubber modified asphalt into consideration, and meeting the functional requirements of asphalt pavement at the western end of the Hexi Corridor.Key words: road engineering; graphene rubber composite modified asphalt; SUP-13; semi gap-graded; road performance收稿日期:2023-04-20作者简介:赵飞龙(1988.10-),男,甘肃榆中人,工程师,从事公路工程建设与管理工作.()160交通节能与环保第19卷0引言近年来,我国胶粉复合改性沥青工程应用越来越广泛。
交通荷载作用下公路结构动力响应及路基动强度设计方法研究一、本文概述随着交通运输业的快速发展,公路交通荷载日益增大,对公路结构的动力响应和路基动强度设计提出了更高的要求。
本文旨在深入研究交通荷载作用下公路结构的动力响应特性,探索路基动强度的设计方法,为公路工程的安全、稳定和耐久性提供科学依据。
本文首先将对公路结构在交通荷载作用下的动力响应进行系统的理论分析和实验研究。
通过建立动力学模型,分析不同交通荷载下公路结构的振动特性、应力分布和变形规律,揭示交通荷载对公路结构的影响机制。
同时,结合实际工程案例,开展现场测试和数据分析,验证理论模型的准确性和实用性。
在此基础上,本文将重点研究路基动强度的设计方法。
通过分析路基材料的动力特性、应力波传播规律以及路基与路面的相互作用机制,建立路基动强度设计的理论体系。
同时,结合工程实际,提出针对不同交通荷载和地质条件的路基动强度设计方法和优化措施,为公路工程设计提供指导。
本文的研究成果将有助于提高公路结构的动力性能和安全性,促进交通运输业的可持续发展。
同时,本文的研究方法和成果也可为其他类似工程领域提供借鉴和参考。
二、交通荷载的特性与分类在公路结构设计与维护中,了解和掌握交通荷载的特性与分类至关重要。
交通荷载主要包括静态荷载和动态荷载两大类。
静态荷载主要由公路上的固定设施如路牌、护栏等产生,而动态荷载则主要由行驶中的车辆产生。
动态荷载是公路结构设计中需要特别关注的部分,其特性主要表现为荷载的大小、频率和持续时间的变化。
车辆类型、行驶速度、车辆载重、路面状况等因素都会对动态荷载的特性产生影响。
例如,重型货车产生的动态荷载明显大于轻型车辆,而高速行驶的车辆产生的动态荷载频率也会相应提高。
车辆荷载:这是最常见的交通荷载类型,主要由行驶中的车辆产生。
车辆荷载的大小和特性与车辆类型、载重、行驶速度等因素密切相关。
人群荷载:在公路两侧的人行道、桥梁等地方,人群的活动也会产生一定的荷载。
城市道路路面结构设计原则及要点分析摘要:城市化进程不断加快,对道路的需求量增长,道路作为联系城乡一体化的重点内容,需要保证流通性。
城市中的立体交通格局,满足着城市化发展进程的需要。
传统的路面设计已经远远不符合当前的路面交通需要,需要引进先进的技术,做好优化布局,才能更好地满足当下需要。
关键词:城市道路;路面结构;设计原则;设计要点引言交通事故的隐患不仅仅是人为造成的,还有不合理的道路设计。
因此,为确保人民生命财产安全,必须想方设法提高道路安全性和合理使用,做好道路技术设计,进一步优化道路工程设计,消除存在的道路隐患。
1市政道路设计优势首先,让城市内涝得以有效缓解。
如今,城市中道路硬化水平逐步提高,吸收和渗透雨水能力逐渐降低,到雨季后,降水量大幅度增多,若下渗不及时必然会给城市带来严重的内涝。
将海绵城市理念应用到市政道路设计中,使用具备较强渗透能力的材料,使路面更好地吸收和渗透雨水,从源头上,能够一定程度地缓解城市内涝问题的发生。
其次,实现水资源的高效循环利用。
现如今,道路数量正逐渐增多,城市道路路基建设规模呈现扩大化趋势。
城市路基会吸收大量的雨水,若科学有效地利用雨水,可以使水资源得到高效的循环利用,并帮助城市解决了一定的用水问题。
与此同时,做好雨水的收集处理,可以对地下水源起到涵养的作用,对地下水进行补充,有助于平衡生态环境[1]。
此外,在遇到城市干旱的情况时,可以利用这些收集的雨水养护城市道路,让雨水得到高效利用。
所以海绵城市建设能够对水资源配置进行优化,让水资源得到高效循环利用。
2城市道路路面结构设计原则2.1整体性原则路面结构设计作为城市道路建设的重要环节,其设计工作必须要综合考虑城市道路的整体实施思路,从全局角度考虑设计方案、施工技术的可行性,做好全面细致的勘察调研工作,获取详实准确的数据信息,从经济适用的角度进行路面结构设计,尽可能减少路面结构设计方案中的问题和缺陷,为后续的施工打好基础。
【技术】公路沥青路面养护设计技术体系《中国公路学会养护与管理分会第十届学术年会论文集》论文精选经过近20年的快速发展,我国公路交通开始由大规模建设期向持续养护期转型,公路养护正成为我国公路发展的新主题。
与公路建设相比,我国公路养护技术的发展还处于起步阶段,面对巨大的公路养护需求,尚未形成完整、有效的技术支撑和保障体系,若干重大技术问题亟待解决。
在公路养护设计领域,长期以来我国一直缺少专门针对沥青路面养护设计的实用技术和相关规范,实践中主要是借鉴路面设计规范中改建设计的方法,这在技术层面和管理层面都暴露出很多问题(1)养护设计工作流程不够清晰我国缺少专门针对“公路沥青路面养护设计”的工程化技术和标准规范,尚未严格地建立起从“路况检测、病害诊断、方案设计到方案优选”的科学体系和工作程序(2)养护方案过于依赖经验缺乏针对性养护设计倚重力学指标(弯沉),对于旧路状况、病害机理、路面综合性能缺乏全面深入研究;养护方案结构单一,无法做到“对症下药”,养护周期过短;对旧路材料高效循环利用等关键问题的考虑还不充分。
(3)对养护方案的长期效益缺乏科学评价在对养护方案进行综合比选时,没有引入科学的评价方法,对各种备选养护方案的长期经济效益缺乏定量考虑,全寿命周期费用分析(LCCA)等先进技术应用程度不高。
(4)养护设计管理有待加强,程序有待完善养护设计管理程序多样化(工可、项目建议、初设、施工图),审批周期偏长;养护工程分类(大中修、预防性养护)不尽相同;文件编制无统一规定;设计取费偏低,设计单位缺乏积极性,仅仅是业主意图的简单实现。
为解决以上问题,提高我国公路沥青路面养护设计水平,规范化养护设计工作,交通运输部立项开展了多个与公路路面养护设计相关的重大研究课题,取得了丰硕的研究成果;并于2018年正式发布《公路沥青路面养护设计规范》(JTG 5421-2018)。
该规范的颁布实施,填补了国内在公路沥青路面养护设计技术领域缺乏行业标准的空白,将可有效改善养护设计工作亟待规范和提升的现状,意义重大。
44交通科技与管理规划与管理1 项目背景兰州市中心城区高度集中的城市功能引发向心交通量的加剧,其交通需求增长迅速,供需矛盾加剧,导致城市的机能难以正常发挥。
中心城区道路结构失衡、过境交通与城市交通混杂,同时机动车增长速度过快,导致道路车流量居高不下,甚至难以控制,造成中心城区内部出现多处出现交通拥堵点。
根据调查分析,兰州市交通受地形影响,拥堵呈现出东西不畅、南北不通的特点。
据此,本文主要选取兰州市的深安大桥-T088#通道、南滨河路路段(白云观—静宁北路)及天水路与雁滩路交叉口提出拥堵改善方案。
2 城市交通现状2.1 道路设施概况由于兰州市特殊的地理形态,黄河穿城而过,把城市一分为二,整个城市受到铁路、自然水系的阻隔,城市道路主干路稀疏,次干道呈现城关区集中、外围分散的特征。
兰州市中心城区现状拥有各级道路410 km,建成区平均路网密度为2.61 km/km 2,城市道路网密度比较低,而且城市断头路分布较多。
2.2 机动车发展现状兰州市机动车保有量从2007年的26.3万辆,至2019年的109.5万辆,2007-2019年兰州市机动车保有量的平均增长率为12.5%,增长迅速。
尽管兰州市机动车增长快速,但是受限于经济发展水平、城市形态以及居民出行习惯,机动车拥有率仍然偏低,未来机动车尤其是小汽车仍然保持高速发展势头。
2.3 居民出行时间分析兰州市居民的出行时间有两个大高峰,分别为早高峰和晚高峰。
早高峰为7:30-8:30,占全天的出行量比例为17.16%;晚高峰为17:30-18:30,占全天的出行量比例为14.07%。
2.4 交通运行现状兰州市由于城市的交通道路形态,过境交通与城市交通未能有效分离,其过境车辆对城区交通干扰非常大,严重的交通拥堵已经严重阻碍城市组团间的交流,限制了城市经济发展的潜力。
目前城市交通运行存在的主要问题有以下几点:①市区道路服务水平偏低,交通拥堵严重;②市区东西交通瓶颈突出,制约组团间经济交流;③黄河两岸跨河交通压力增大,难以满足现状交通需求。
城市地表径流内涝关系与排洪道优化设计研究——以兰州市为例陈金林;李鑫;余建平;李计生【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2024(39)2【摘要】为探究暴雨后地表径流与城市内涝关系,以兰州市为例,利用ArcGIS软件对其数字高程模型进行水文分析,获得了兰州市地表径流空间分布。
根据地表径流空间分布规律,从城市全局视角分析了兰州市城市内涝问题,并对兰州市现有排洪道进行了优化。
结果表明:易涝路段与径流路径具有高度相关性,地表径流流经大部分内涝路段,导致内涝发生,且径流路径的密集程度与内涝的严重程度相关,其中城关区最为严重,七里河区与西固区次之,安宁区相对轻微,符合兰州市现实情况,说明了该模型方法的正确性;内涝点集中分布在建筑用地、裸地(水泥地面等)区域,表明城市下垫面的高不透水率是造成道路积水的原因之一;优化后的排洪道使易涝区域的雨水就近排入洪道,减少了薄弱地区洪水冲入城市街道的可能性,减轻了地下排水设施的排水压力,在一定程度上能够解决城市内涝问题;将山地原始沟渠巩固、加宽、延长为新建排洪道,减少了发生山洪的风险。
因该研究区域黄河穿城而过,地表径流最终通过排洪道汇入黄河,故该方法可为我国后续整个黄河流域、长江流域“一河一盘棋”的整体防洪研究提供参考。
【总页数】7页(P6-11)【作者】陈金林;李鑫;余建平;李计生【作者单位】兰州理工大学石油化工学院;甘肃省水文站【正文语种】中文【中图分类】X43;X915.5【相关文献】1.城市排洪沟水体致病菌污染的监测——以兰州市为例2.基于SWMM的地表径流量与城市下垫面和降雨特征关系的空间分析——以中国科学院大学雁栖湖校区为例3.城市景观格局与地表温度的定量关系——以兰州市为例4.地表径流速度对城市内涝影响规律因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
半柔性路面材料性能分析1. 引言1.1 背景介绍半柔性路面材料是指介于刚性路面和柔性路面之间的一种路面材料,具有一定的柔性和变形能力。
在道路工程中,半柔性路面材料被广泛应用于高速公路、城市道路、机场跑道等各种类型的道路。
相比传统的刚性路面和柔性路面,半柔性路面材料具有更好的承载能力、变形适应性和耐久性,能够有效减少路面产生的裂缝、坑洼等问题。
随着交通运输需求的不断增加和道路质量要求的提升,半柔性路面材料的研究和应用变得越来越重要。
通过对半柔性路面材料的性能进行深入分析和研究,可以为道路施工和维护提供技术支持和指导,提高道路的运行安全性和舒适性,降低维护成本,延长道路使用寿命。
本文旨在对半柔性路面材料的性能进行分析,探讨其在道路工程中的应用领域和测试方法,总结分析当前研究现状,并展望未来的发展趋势,为相关领域的研究者和工程师提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是通过对半柔性路面材料的性能进行详细分析,揭示其在道路工程中的重要作用和应用前景。
我们的研究旨在为工程师和研究人员提供有关半柔性路面材料特性的深入了解,为他们在道路建设和维护中的决策提供科学依据。
通过研究半柔性路面材料的性能参数和测试方法,我们可以为路面工程领域的发展提供新思路和技术支持。
我们希望通过这项研究,能够推动半柔性路面材料的应用领域不断扩大,提高道路的耐久性和安全性,为社会交通发展做出贡献。
2. 正文2.1 半柔性路面材料的定义和分类半柔性路面材料是一种介于沥青混凝土和土路之间的特殊道路材料,具有一定的柔性和稳定性。
根据其组成成分和结构形式的不同,可以将半柔性路面材料分为沥青基半柔性路面材料和水泥基半柔性路面材料两大类。
沥青基半柔性路面材料是以沥青为胶结材料,同时掺入矿料、添加剂等成分构成的路面材料。
其特点是柔性好,抗水抗冻性能较强,适用于低交通量、低速公路和乡村道路等场景。
而水泥基半柔性路面材料则主要以水泥为主要胶结材料,通过掺入矿料、添加剂等成分形成的路面材料,其特点是硬度高、抗压性能强,适用于高速公路、高交通量道路等场景。