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道路工程资料总结
道路工程资料总结
绪论
道路工程资料是研究道路与桥梁建筑用各种资料的构成、性能和应用的一门课程。
土工合成资料是土木匠程应用的合成资料的总称,主要包含土工织物、土工膜、土工复合资料、土工特种资料等。
道路工程资料的技术性质:
1、物理性质(是资料的基天性质)包含物理常数(密度、孔隙率、缝隙率)及吸水率等
2、力学性质
3、长远性(自然要素如温度变化、冻融循环、氧化作用、酸碱腐化等)
4、工艺性(流动性)
道路工程资料的技术标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等。
第一章石料与集料
岩石是指在各种地质作用下,按必定方式组合而成的矿物会集体,它是构成地壳及地幔的主要矿物。分为单矿岩(石灰岩)和复矿岩(花岗岩)。岩石按成因可分为岩浆岩、堆积岩和变质岩。
岩浆岩(深成岩花岗岩、喷出岩玄武岩、火山岩火山凝灰岩)是全部岩石中最原始的岩石。
堆积岩,是地表的主要岩类。
变质作用:是指在地壳内部高温、高压和热液的综合作用下,原有岩石的结构和组织改变或部分矿物再结晶,从而生成与原岩结构性质不一样的新岩石的过
程。
石料的技术性质
1、物理性质:物理常数(密度、毛体积密度、孔隙率)、吸水性(吸水率、饱和吸水率、饱水系数)、膨胀性(自由膨胀率、侧向拘束膨胀率、膨胀压力)、耐崩解性(崩解指数)。
2、力学性质:(单轴抗压强度、单轴压缩变形、劈裂强度、抗剪强度、点荷载强度、抗折强度)石料的抗压强度和抗磨耗性是观察路用石料性能的两个主要指标。
3、长远性:采纳抗冻性试验和坚固性试验进行议论。抗冻性试验两个直接指标:
冻融系数和质量损失率;坚固性试验采纳浸泡前后的质量损失率。
4、化学性质(酸碱性、黏附性)
石料的技术标准
按技术要求的不一样,路用石料分为以下四个岩类:岩浆岩类、石灰岩类、砂岩及片岩类、砾岩。以上各组按其物理力学性质(主要为饱水状态下的抗压强度和磨耗率)可分为四个等级:1级(最坚毅岩石)、2级(坚毅岩石)、3级(中等强度岩石)、4级(较软岩石)。
集料是由不用粒径矿质颗粒构成,并在混杂猜中起骨架和填补作用的粒料。
按粒径范围分为粗集料、细集料和矿粉。
矿粉是指由石灰岩或岩浆岩等憎水性碱类石料经磨细加工获取的,在混杂猜中起填补作用的,以碳酸钙为主要成分的矿物质粉末,也成填料。
砾石(自然)、碎石(机械破碎)、海砂和山砂。
人工砂从广义上包含系统砂、矿渣砂和煅烧砂。此中系统砂又称破碎砂,粒径小

石屑:也称筛屑经过最小筛孔()的筛下部分。
集料的技术性质
物理性质(物理常数和加工特征)
物理常数:表观密度、毛体积密度
加工特征:积聚密度、缝隙率、粗集料骨架缝隙率VCA、细集料的棱角性、粗集料的针片状颗粒含量、含泥量()和泥块含量(>,;<,)、表面特色(粗糙程度和孔隙特色)。
细集料的棱角性采纳缝隙率法和流动时间法测定。(沥青混杂料的抗流动变形能力和水泥混凝土的和易性)
对于粗集料针片状颗粒含量测定方法,水泥混凝土用集料采纳规准仪法,沥青混杂料用集料采纳卡尺法。
含泥量和泥块含量反响了集料的干净程度,细集料以含泥量表征,粗集料以泥块含量表征。
集料的表面特色主要影响集料与联合料之间的粘结性能,从而影响到混杂料的强度特别是抗折强度。
力学性质
压碎值抵抗压碎的能力
磨光值PSV抵抗轮胎磨光作用能力的指标
冲击值AIV抵抗多次连续重复冲击荷载作用的能力
磨耗值抵抗车轮撞击及磨耗的能力。洛杉矶磨耗试验又称搁板式磨耗试验(沥青混杂料和基层所用集料),道瑞磨耗试验(沥青混杂料抗滑表层所用集料)坚固性硫酸钠饱和溶液
化学性质
集料碱活性:集料碱活性反响两种:碱-硅酸反响和碱-碳酸盐反响。以集料
试件在规定龄期内的膨胀率表征。
有机物含量
细集料的SO3含量、云母含量、轻物质含量
集料的技术要求
沥青混杂料用集料技术要求、路面水泥混凝土用集料技术要求、桥涵水泥混凝土用集料技术要求。
矿粉的技术指标(密度、亲水系数、塑性指数、加热稳固性)
塑性指数是议论矿粉中黏性土成分含量的指标;加热平定性是矿粉在热拌过程中受热而不产生变质的性能,议论矿粉(除石灰石粉、磨细生石灰粉、水泥外)易受热变质成分的含量。
矿质混杂料构成设计的目的就是依据目标级配范围要求,确立各种集料在矿质混杂猜中的合理比率。
将两种或两种以上的集料掺配使用,即掺配成矿质混杂料,简称矿料。
集猜中各构成颗粒的分级和搭配称为级配。级配经过筛分试验确立。分计筛余百分率、累计筛余百分率、经过百分率、粗度(细度模数)细度模数越大,表
示细集料越粗。
级配曲线:连续级配(平顺圆滑)和中断级配(剔除一个或几个分级,不连续)。
级配理论:最大密度曲线理论(连续级配)和粒子干涉理论(连续级配+中断级
道路工程资料总结
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配)
第二章无机联合料
石灰
欠火常常是因为石灰岩原料尺寸过大、料快粒径搭配不妥、装料过多或是煅烧温度不够、时间不足等原由造成的,密度大,眼色发青。过分多是由煅烧温度过高、时间过长而惹起的。
在石灰的各构成分中,产生黏结性的有效成分是活性CaO和MgO,石灰中
的CaO分为两类(联合CaO和游离CaO(活性、非活性(粉碎转变)))。水化+硬化(干燥硬化和碳酸化)
石灰的技术性质(生石灰和熟石灰)
石灰的技术标准(生石灰、生石灰粉、消石灰粉)水泥
水泥按主要水硬性物质,分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥(凝结速度快,早强、耐热性能好并且耐硫酸盐腐化)、硫铝酸盐水泥(硬化后体积膨胀)、铁铝酸盐水泥。
按性能和用途不一样,分为通用水泥、专用水泥和特种水泥三大类。
通用水泥:大批用于一般土木匠程的水泥,按其所掺混杂材的种类及数目不一样,
分为硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥(一般水泥)、矿渣硅酸盐水泥(矿渣水泥)、火山灰质硅酸盐水泥(火山灰水泥)、粉煤灰硅酸盐水泥(粉煤灰水泥)和复合硅酸盐水泥(复合水泥)等。
专用水泥:适应于特地用途的水泥,如道路水泥、大坝水泥、砌筑水泥等特种水泥:某种性能比较突出的水泥,如快硬性水泥、水化热水泥、抗硫酸
盐水泥、膨胀水泥。
一般硅酸盐水泥主要含有CaO、SiO2、Al2O3、,也许说它是一种多矿物的齐集体。
C3S水化过程分为五个阶段:引诱先期、引诱期、加快期、减速期、稳固期等。从整体来看,凝结于硬化是同一过程的不一样阶段。凝结标记着水泥浆失掉流动性而拥有必定的塑性强度,硬化则表示水泥浆固化后所形成的结构拥有必定的机械强度。水泥的凝结硬化分为四个阶段:初始反响期、引诱期、凝结期、硬化期。硅酸盐水泥的技术性质
化学性质:氧化镁、三氧化硫、烧失量、不溶物、碱
物理性质:细度、水泥净浆标准稠度、凝结时间、体积平定性、强度
细度:水泥颗粒的粗细程度。测定方法80μm筛筛析法和比表面积测定法(勃氏法)。筛析法有干筛、水筛、负压筛法;在没有负压筛析仪和水筛的状况下,
允许用手工干筛法测定。
水泥净浆标准稠度:水泥的凝结时间与体积平定性测试结果相关。采纳标准法维卡仪测定。
凝结时间采纳标准法维卡仪测定。
体积平定性:反响水泥浆在凝结硬化过程中体积膨胀变形的均匀程度。测定方法有雷氏夹法和试饼法,当发生争议时,以雷氏夹法为准。
强度是水泥技术要求中最基本的指标。我国水泥的强度检验采纳《水泥胶砂强度检验方法ISO法》来评定水泥的强度等级。ISO法规定,以1:3的水泥和标准砂,,制成40mm×40mm×160mm的标准试
道路工程资料总结
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件。在标准保养条件下,达到规定龄期(3d,28d),测定其抗折和抗压强度,按《通用硅酸盐水泥》中规定的最低强度值来评定其所属等级。
水泥型号:一般型和早强型(R型)
强度等级:按规定龄期的抗压和抗折强度来区分,以MPa表示其强度等级。硅酸盐水泥分三个强度等级六各种类,,,。水泥技术标准
废品:氧化镁、初凝时间、平定性
不合格品:细度、烧失量、终凝时间和混杂材掺量超出最大限量或强度低于商品强度等级以及水泥包装标记不全
水泥石的腐化:淡水伤害(溶析性伤害也许溶出性伤害)、硫酸盐伤害、镁盐伤害、碳酸伤害。防治:依据腐化环境特色,合理采纳水泥品种;提升水泥石
的密实度、敷设耐腐化保护层(如耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料或沥青)。
道路硅酸盐水泥:以合适成分的生料烧至部分熔融,所得的以硅酸钙为主要成分和许多量的铁铝酸钙的硅酸盐熟料。道路水泥是一种强度高(特别是抗折强度)、耐磨性好、干缩性好、抗冲击好、抗冻性和抗硫酸性比较好的专用水泥。矿物构成要求:C3A(≤5%),C4AF(≥16%)
化学构成要求:氧化镁、三氧化硫、烧失量、游离氧化钙、含碱量。
物理力学性质:细度、凝结时间、平定性、干缩性、耐磨性、强度(,,)。
水泥混杂资料(活性混杂资料(粒化高炉矿渣、火山灰质混杂资料和粉煤灰)、非活性混杂资料(填补性混杂资料)、窑灰)
掺混杂材的水泥:矿渣硅酸盐水泥P·S、火山灰质硅酸盐水泥P·P、粉煤灰硅酸盐水泥P·F。
膨胀水泥:是硬化过程中不产生缩短,而拥有必定膨胀性能的水泥。
彩色水泥:一般用白色硅酸盐水泥熟料、颜料和石膏共同磨细制得。
第三章有机联合料
焦油沥青是干馏有机燃料(煤、岩、资料等)所采集的焦油经加工而获取的一种沥青资料。按干馏原料不一样,焦油沥青分为煤沥青、木沥青、页岩沥青。在道路工程中,最常用的主若是石油沥青和煤沥青,其次是天然沥青。
石油沥青分子表达式:CnH2n+aObScNd\
石油沥青路用技术性质
物理性质:密度、体膨胀系数、介电常数
路用性质:黏滞性、低温性能、沥青的感温性、加热稳固性、沥青的黏弹性、黏附性
黏滞性:指标黏度,为防范路面出现车辙,首要考虑参数。绝对黏度(动力黏度、运动黏度、表观黏度)相对黏度(针入度、沥青标准黏度试验、融化点)
低温性能:延性(延度)、脆性(弗拉斯脆点试验)、低温劲度和蠕变速率(曲折梁流变试验BBR(RendingBeanRheometer))、直接拉伸试验。
感温性:将沥青黏度随温度变化的感觉性称为感温性。议论方法(针入度指数(PI)法和针入度-黏度指数(PVN)法)。
加热稳固性:老化后,针入度减小,融化点增大,延度减小。要对沥青资料进行加热质量损失和加热后残留物性质的试验。道路石油沥青:薄膜烘箱加热试验(TFOT)和旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT),这两个试验短期老化。测定其质量变化、25℃残留针入度比及10℃或15℃的残留延度;液体石油沥青:蒸馏
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试验,测定225℃前、315℃、360℃前蒸馏体积的变化,蒸馏后残留残留物的性质主要测定25℃的针入度、25℃的延度、5℃的延度。长远老化试验:压力老化试验PAV
沥青的黏弹性:黏弹性物体在应力保持不变的状况下,应变随时间而增添的现象,称为蠕变;在保持应变不变的条件下,应力随时间增添而减小的现象称为应力废弛。劲度模量和沥青动向剪切流变试验DSR,美国SHRP沥青联合料路用性能规范采纳动向剪切流变仪DSR议论沥青的高温稳固性,复数剪切模量G*和相位角δ来表征其黏性和弹性性质。
黏附性:水煮法(>)、水浸法(≤)
其余性质(安全性、溶解度、含水率)
安全性:闪点和燃点
溶解度:三***乙烯
含水率;溢锅
我国道路石油沥青分为黏稠道路石油沥青(AH和A、针入度+天气分区)和液体
石油沥青(AL:R、M、S)。
改姓沥青:
橡胶类改姓沥青:丁苯橡胶SBR和***丁橡胶CR是最为常用的橡胶类改姓资料。
热塑性橡胶类改姓沥青:热塑性丁苯橡胶SBS
第四章一般水泥混凝土
水泥混凝土是由水泥、水、粗集料(石子)、细集料(砂)按早先设计的比率进行掺配,并在必需时加入适当外加剂、掺合料或其余改姓资料,经搅拌、成型、保养后而获取的拥有必定强度和长远性的人造石材,常简称混凝土。水泥混凝土的技术性质(和易性或工作性、力学性质、长远性)
和易性:流动性、振实性、黏聚性、保水性。测定方法:坍落度试验(坍落度不小于10mm)、维勃稠度试验(小于10mm)影响要素:构成资料的影响(水灰比、单位用水量、砂率、水泥的品种和细度、集料的性质、外加剂)、外界要素的影响(环境要素、时间要素)
力学性质:强度和变形
强度:立方体抗压强度fcu:依照标准方法制成150mm的立方体试件,在标准保养条件(温度20℃±2℃,相对湿度95%以上)下保养至28d龄期,按标准方法测定其受压极限破坏荷载。立方体抗压强度标准值和强度等级(依据立方体抗压强度标准值确立);轴心抗压强度、抗弯拉强度(抗折强度)、劈裂抗拉强度。变形:混凝土的变形主要有弹性变形、徐变变形、温度变形和干缩变形等四类。
长远性:抗冻性(抗冻强度)、抗渗性(抗渗强度)、耐磨性(单位面积的磨损量)、混凝土中的碱集料反响(ARR)
碱集料反响:混凝土中水泥中的碱与某些碱活性集料在有水存在的条件下发
生化学反响,可惹起混凝土产生膨胀、开裂,甚至破坏,包含碱硅酸反响(ASR)、碱碳酸盐反响(ACR).采纳岩相法判断集猜中能否存在于碱发生反响的活性成
分。若集猜中含有活性二氧化硅,应采纳化学法和沙浆长度法进行检验;若含有活性碳酸盐的集料,应使用岩石柱法进行检验。
混凝土配合比设计的主要内容包含:
依据经验公式和试验参数确立各构成资料的比率,得出初步配合比;
以初步配合比在试验室进行试拌,观察混凝土拌和的施工和易性能否满足要
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求,调整后提出基准配合比;
对混凝土进行强度复核,若有其余要求,也应作出相应的检验复核,以便确立出满足施工、强度和长远性要求且经济合理的设计配合比;
在施工现场,依照现场砂石资料的含水率对配合比进行修正,得出施工配合比。
配合比设计指标,主要考虑混凝土拌和物的施工和易性(坍落度)、硬化混凝土的强度(配置强度)和长远性(取决于密实程度,它又取决于最大水灰比和最小水泥用量)。
混凝土外加剂是在混凝土拌和时或拌和前掺入的,掺量一般不大于水泥质量的5%,并能按要求改变混凝土性能的资料。减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂
第五章新式水泥混凝土
聚合物水泥混凝土(PCC)或聚合物改性水泥混凝土(PMC),是在一般水泥混凝土的拌和物种加入单体或聚合物,浇筑后经保养和聚合而成的一种水泥混凝土。
纤维加强混凝土简称纤维混凝土,指在素混凝土基体中掺入均匀分其余短纤维而构成的一种复合资料。
透水性混凝土(PC)也称多孔混凝土,它是由特别级配的集料、水泥、外加剂和水等经特定工艺配制而成的,其内部有很大比率的贯穿性孔隙。
露石混凝土路面(EACCP),是在面层水泥混凝土混杂料铺筑完成后,喷洒
露石剂并覆盖塑料膜养生,时期经过露石剂作用对水泥混凝土表面层进行化学处
理,延缓表面必定厚度水泥沙浆的凝结,但不影响主题混凝土的正常凝结硬化,
当主体混凝土达到必定强度后,洗刷其表面,进行表面除浆,露出均匀分布的粗
集料,这样所形成的水泥路面叫露石混凝土路面。
彩色混凝土是以白色水泥、彩色水泥或白色水泥掺入彩色颜料,以及彩色集料和白色或淡色集料按必定比率配制而成的混凝土。
第六章无机联合料稳固类资料
无机联合料稳固类资料可以用做路面结构的基层和底基层也许垫层。
水泥不可以稳固有机质也许硫酸盐含量较高的土。用水泥稳固砂性土、粉性土、黏性土以及其余细粒土获取的混杂料简称为水泥图;用水泥稳固级配碎石或为筛分的碎石简称为水泥碎石;用水泥稳固天然砂砾简称为水泥砂砾。
用石灰稳固细粒土获取的混杂料简称石灰土。石灰稳固集料包含用石灰稳固天然砂砾土火级配砂砾(无土)简称石灰砂砾土。用石灰稳固天然碎石土和级配碎石(包含未筛分碎石)获取的混杂料简称为石灰碎石土。
水泥强度形成原理:水泥水化、离子交换作用、化学激发生用、碳酸化作用。
水泥强度影响要素:土质、水泥的成分和剂量、含水率、施工工艺
石灰土强度形成原理:离子交换作用、结晶硬化作用、火山灰作用、碳酸化作用。
石灰土强度影响要素:土质、灰质、石灰剂量、含水率、密实度、龄期、养生条件(温度和湿度)。
石灰、粉煤灰简称二灰,石灰煤渣简称二渣,二渣中加入必定量粗集料简称三渣。用二灰稳固细粒土,简称二灰土;用二灰稳固砂砾、碎石等简称为二灰砂砾或二灰碎石。
道路工程资料总结
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第七章一般沥青混杂料
沥青混杂料是由粗集料、细集料、矿粉与沥青以及外加剂所构成的一种复合资料。矿料与沥青联合料经拌和而形成的混杂料的总称,此中矿料起骨架作用,沥青与填料起胶结和填补作用。
沥青混杂料的分类方法取决于矿料的级配、集料的最大粒径、压实缝隙率和沥青品种。
按联合料种类分为石油沥青混杂料(黏稠石油沥青混杂料、乳化石油沥青混杂料、液体石油沥青混杂料)和煤沥青混杂料;按矿料的级配种类分为连续级配沥青混杂料、中断级配沥青混杂料;按矿料级配构成及缝隙率大小分为密级配沥青混杂料、半开级配沥青混杂料、开级配沥青混杂料;按矿料公称最大粒径分为特粗粒式混杂料、粗粒式沥青混杂料、中粒式沥青混杂料、细粒式沥
青混杂料、砂粒式沥青混杂料;按制造工艺分为热拌热铺沥青混杂料HMA、常
温沥青混杂料(乳化沥青或液体沥青)、再生沥青混杂料。
沥青混杂料结构强度的影响要素:沥青性质对黏结力c的影响;矿料性能对内摩阻角φ的影响;矿料与沥青交互作用高能力的影响;矿料比表面积与沥青用
量的影响;温度和变形速率的影响。
沥青混杂料的路用性能:高温稳固性、低温抗裂性、长远性(水稳固性、抗
老化性)、抗滑性。
高温稳固性:议论方法:马歇尔稳固度试验,议论指标马歇尔稳固度MS
和流值FL;车辙试验进行抗车辙能力检验,议论指标动稳固度DS。
低温抗裂性:预估开裂温度;议论其低温变形能力或应变废弛能力;议论
其断裂能。相关试验:直接(间接)拉伸试验、低温蠕变实验、低温曲折试验
(其破坏应变作为议论改姓沥青混杂料的低温抗裂性能指标)、拘束试件的温度
应力试验。
水稳固性:议论方法:沥青与集料的黏附性试验(水煮法、水浸法、光电比色法、搅动水净吸附法)、浸水试验(浸水前后的马歇尔稳固度比值、车辙深
度比值、劈裂强度比值和抗压强度比值)、冻融劈裂试验(冻融劈裂强度比TSR)沥青混杂料技术性质
沥青路面使用性能天气分区(设计高温3、设计低温4、设计雨量4)
沥青混杂料的体积特色参数由密度、缝隙率VV、矿料缝隙率VMA和沥青饱和度VFA等指标表征。
沥青混杂料的技术标准
密级配沥青混凝土混杂料马歇尔试验技术标准;沥青混杂料高温稳固性车辙试验的技术标准、沥青混杂料水稳固性检验的技术标准;沥青混杂料低温抗裂性能检验技术标准;沥青混杂料渗水系数检验技术标准。
沥青混杂料配合比设计包含三个阶段:目标配合比设计阶段(矿料构成设
计与最正确沥青用量OAC)、生产配合比设计阶段、生产配合比考据即试验路试铺阶段。最后可以确立沥青混杂猜中构成资料品种、矿质集料级配和沥青用量。
第八章其余沥青混杂料
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沥青稳固碎石混杂料ATB,属路面柔性结构层资料,拥有较高的抗剪强度、抗弯拉强度和抗疲惫性。不易缩短开裂和水伤害。
沥青玛蹄脂碎石混杂料SMA,SMA是一种以沥青联合料与少许的纤维稳固
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剂、细集料以及许多的填料(矿粉)构成的沥青玛蹄脂,填补于中断级配的粗
集料骨架缝隙中,构成一体所形成的沥青混杂料。它属于骨架密实结构。SMA
的资料结构构成特色三多一少,即粗集料含量多、矿粉含量多、沥青含量多、
细集料用量少。
开级配抗滑磨耗层OGFC,是一种多孔性排水式沥青混杂料,拥有优异的
表面功能。它指拥有连通大缝隙的沥青混杂料铺筑,能迅速从内部排走路表雨
水,拥有防滑、抗车辙及降低噪声的路面。
乳化沥青混杂料是采纳乳化沥青与矿料在常温状态下拌和的,经铺筑与压实
成后形成的沥青混杂料。
沥青稀浆封层是合适级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)
与乳化沥青、外掺剂和水,按必定比率拌和而成的流动状态的沥青混杂料,将其
均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层,其混杂料简称稀浆混杂料。
微表处是合适级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水,按必定比率拌和而成的流动状态的沥青混杂料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层,其混杂料简称稀浆混杂料。
依据乳化沥青特征和使用目的,稀浆封层混杂料分为一般乳化沥青稀浆封层(一般稀浆封层ES)和改姓乳化沥青稀浆封层(改姓稀浆封层),用于精良表面处分封层的改姓稀浆封层又简称作微表处MS
冷再生沥青混杂料再生工艺是将旧沥青面层(有时连同少许基层)铣刨破碎办理后,加入必定量的新集料并经过特地设备喷入泡沫沥青,经过拌和、碾压成型的施工过程,是一种节能环保、经济简单的现金道路维修手段。
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