旧水泥混凝土路面结构改造的设计与计算分析

发布时间：2017-03-19 13:01

  本文关键词：旧水泥混凝土路面结构改造的设计与计算分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水泥混凝土路面具有刚度大、承载能力高、抗拉强度高、耐久性强、经济性能好、使用寿命长等优点,但是在达到使用年限疲劳损坏后亦有平整度舒适性低、维修困难等方面的缺点。近年来,随着区域经济迅速发展,公路发展也随之迅速猛进,小至村村通道路、大至国省干线公路、城市道路,高等级化以及较大的交通密度,交通量增长迅速,特别是超载车辆对路面的影响,很多水泥混凝土路面出现了裂缝、断板、错台、露骨、板底脱空等病害,已经影响了道路的正常使用功能,影响了当地群众的正常出行,严重制约了地方经济的发展。在国内,水泥混凝土路面建设总里程约165万公里,约占铺装路面总里程的72%,可见水泥混凝土路面所占比重之大。绝大部分混凝土路面都已经达到设计年限,路面维修改造迫在眉睫。威海以及山东省有大量水泥混凝土路面的大、中修工程,在山东省交通厅提出全寿命周期、绿色低碳、资源节约前提下,引用对水泥混凝土路面进行维修改造具有重要的意义和价值。本论文依托以山东省威海市G309荣兰线米山镇横口村至葛家镇杭格庄段水泥混凝土路面改造工程的设计作为示例,通过技术调查、病害成因分析、交通量的预测以及方案的提出与比选提出相关方案的设计思路。为进一步确定路面改造维修方案,本文对各种方案进行了分析,并且有针对性的提出其中一种方案：水泥混凝土路面“碎石化”后加铺沥青面层。该方案与另外两种方案：直接加铺以及挖除新建进行了比较,通过废旧材料的再生利用所产生的社会、经济效益以及应用效果分析,通过路面的性能指标、施工、耐久性、环保等方面阐述其优点,得出了碎石化方案优于其它方案。通过试验路段铺筑,提出水泥混凝土路面碎石化施工相关参数,并且通过试验路段的铺筑确定相关技术参数,最终通过检测数据确定该方案的可实施性。最后通过建立模型进行了力学分析与计算,通过模拟“碎石化”后的路面结构层,分析研究碎石化后分别作为新路面基层和底基层不同结构层时的可能出现裂缝的预估、分别位于基层和底基层不同的回弹模量预估、作为基层和底基层不同的使用年限,为威海水泥混凝土路面碎石化改造技术应用提供重要依据和参考。
【关键词】：水泥混凝土路面 维修改造 碎石化 设计方法
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U416.216
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 概述11-17
• 1.1 研究目的意义11-12
• 1.2 旧砼路面维修改造状况12-15
• 1.2.1 国外现状12-13
• 1.2.2 国内现状13-14
• 1.2.3 旧砼路面改造关键点14-15
• 1.3 研究的主要内容及技术路线15-17
• 1.3.1 主要内容15
• 1.3.2 采取的技术路线15-17
• 第二章 工程简介和老路状况调查17-26
• 2.1 工程概况17-20
• 2.1.1 设计技术标准17-18
• 2.1.2 自然气候条件18
• 2.1.3 交通状况18-19
• 2.1.4 路基断面布置19-20
• 2.2 路面结构检测与评价20-26
• 2.2.1 老路路面现状20-21
• 2.2.2 旧路面评价21-26
• 第三章 病害检测及病害成因分析26-33
• 3.1 路面取芯及强度检测26
• 3.2 基层状况检测26-28
• 3.2.1 基层材料状况调查26-27
• 3.2.2 基层顶面回弹模量检测27-28
• 3.3 路基状况检测28-29
• 3.4 病害成因分析29-32
• 3.4.1 破碎板29-30
• 3.4.2 唧泥、沉陷脱空30
• 3.4.3 接缝张开30-32
• 3.4.4 其他病害32
• 3.5 结论32-33
• 第四章 旧水泥混凝土路面改造设计与施工33-44
• 4.1 改造方案设计33-34
• 4.1.1 路面设计原则33
• 4.1.2 改造方案拟定33
• 4.1.3 方案比选33-34
• 4.2 路面结构计算34-39
• 4.2.1 交通分配结果34-35
• 4.2.2 设计弯沉控制指标35
• 4.2.3 结构计算35-39
• 4.3 碎石化试验路段施工39-44
• 4.3.1 破碎、碾压设备39-41
• 4.3.2 碎石化施工工艺及过程41-42
• 4.3.3 透层、封层、黏层施工42-44
• 第五章 碎石化后数据检测及参数确定44-49
• 5.1 碎石化试验设计44-46
• 5.1.1 弯沉试验44
• 5.1.2 回弹模量检测44
• 5.1.3 碎石化后颗粒大小测试44
• 5.1.4 各结构层现场检测项目44-45
• 5.1.5 碎石化后粒径级配确定45-46
• 5.2 各方案检测数据分析46-47
• 5.3 试验段路面铺筑完后弯沉检测47
• 5.4 项目营运期社会和经济的影响47-49
• 第六章 结论与展望49-50
• 6.1 研究结论49
• 6.2 展望49-50
• 参考文献50-52
• 致谢52-53
• 附件53

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