文档介绍：重庆交通大学
硕士学位论文
旧水泥混凝土路面沥青加铺层设计方法研究
姓名:付修竹
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:吴国雄
20080301
摘要在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种常用的、有效的路面修复技术,具有工期短、对交通影响小、修复后路面服务性能好等优点,己成为旧路改造的一项常用措施。但沥青加铺层在使用过程中很容易出现反射裂缝,这对修复后的路面使用寿命产生很大的负面影响,因此,如何延缓与控制反射裂缝是沥青加铺层设计的关键,也是难点。目前,国内外旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法尚未完善,至今仍未有公认的合理可行的设计方法。本文在前人研究的基础上,对考虑反射裂缝的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层设计方法进行了进一步探索和研究。旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计不仅涉及旧路面的损坏、结构状况、交通状况、环境因素,而且还需要合适的力学分析模型、正确的材料参数、有效的防反射裂缝措施等,内容广泛、复杂多变。本文首先从旧路的调查评价入手,建立了路面使用性能和路面结构性能两个方面共六项指标的旧路综合评价体系,以便确定采取改造措施的路段和方案,也为加铺层设计提供依据和数据。对目前相对成熟的几种加铺层设计方法进行比较分析,提出值得借鉴的方面和有待改进的方面。再通过三维有限元方法计算了荷载作用下含土工合成材料夹层的沥青加铺层力学响应情况,分析加铺层底应力及弯沉随加铺层厚度、加铺层模量、旧水泥混凝土层模量、夹层模量、基础模量等的变化规律以及影响程度。比较和分析国内外关于旧水泥混凝土路面上加铺沥青层的设计思想和设计方法,在有限元仿真分析的基础上,根据加铺层的破坏机理,提出四项控制指标:混凝土板弯拉应力、最不利荷载作用下接缝处沥青加铺层底的拉应力、接缝处沥青加铺层底的剪应力、接缝两侧沥青加铺层底的弯沉差,并建立起以控制反射裂缝为主的多指标旧水泥混凝土路面沥青加铺层设计方法。本文得到了年重庆市建设委员会科技项目“重庆市城市道路路面改造技术规范”的资助。关键词:水泥混凝土路面,沥青加铺层,反射裂缝,应力,弯沉,设计方法
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∞吕年;月日日期:年弓月日重庆交通大学学位论文原创性声明重庆交通大学学位论文版权使用授权书簅多年罗月日本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。指导教师签
第一章绪论课题的提出与意义水泥混凝土路面是采用水泥混凝土作为面层材料的一种路面,是高等级公路主要的路面结构型式之一。我国水泥混凝土路面始建于世纪年代中期,自年代以来,水泥混凝土路面在全国范围得到了迅速发展。在世纪年代发展最快,里程增加最多。截止年底,,占总里程的砂,,加上我国城市道路水泥混凝土路面騥酚氤鞘械缆匪嗷炷谅面总里程达到了约万,目前仍以每年约騥笥业乃俣仍龀ぃ夜撼为世界上水泥混凝土路面拥有里程最多的国家【俊K嗷炷谅访嬉云淝慷雀摺⒛久性好和养护维修费用低而日益得到广泛的应用,推动了沿线经济及社会的发展。然而,由于水泥混凝土的脆性性质和体积敏感性,这种路面需设置各种接缝,并对超载敏感,决定了水泥混凝土路面的行车舒适性较沥青混凝土路面差,水泥混凝土路面对超载更容易引起破损,并且具有修复困难、噪音较大等缺点【俊>湍壳我国水泥混凝土路面使用状况而言,存在着不少问题,其中早年修建的水泥混凝土路面有相当一部分已接近或超过设计年限,有的虽未达到设计年限,但由于交通量剧增,汽车轴载日益重型化或设计、施工等方面的原因,不同程度地出现了结构性破坏和功能性缺陷,严重影响了道路的服务水平及车辆的行驶的舒适性和安全性。因此,大量早期和近期修建的水泥混凝土路面都将面临着艰巨的翻修改相对沥青路面而言,水泥混凝土路面的修复比较困难,国内外通常采用的大修措施有三种:加铺新水泥混凝土面层、对原有水泥混凝土路面进行翻修和加铺加铺新水泥混凝土面层,是在旧水泥混凝土面板上铺筑结合式、分离式新水泥混凝土面板,或者铺筑半刚性基层后加铺水泥混凝土面板,所谓“白加白’’。一般这种措施在盛产水