地震波法检测水泥混凝土路面脱空的试验研究

发布时间：2019-10-08 09:04

【摘要】：板底脱空是水泥混凝土路面一种常见的病害,其直接影响到道路的承载能力和使用寿命。截止2012年底,我国水泥混凝土路面里程为165.32万公里,占我国公路总里程的39.0%,由此可见水泥混凝土路面在我国地位之重,因而及时检测、预防、处治脱空变得尤为重要,而准确地评定板底脱空状态则是处治脱空的前提。本文在分析了水泥混凝土路面脱空形成机理之后,对现有的脱空检测方法进行了比较,然后基于机械振动相关理论,视板底脱空为对混凝土板振动系统等效刚度的削减,进而提出了一种新的脱空检测法——地震波检测法。借助振动记录仪,通过大量室内外试验,记录与分析不同脱空状态下水泥混凝土路面的微地震波,探索水泥混凝土路面结构在不同脱空状态下的振动特性规律,初步获得了水泥混凝土板在不同脱空状态下的振动规律,开发了一种快速、简便、经济的脱空检测方法。检测时可对混凝土板施加定量的冲击荷载时,并用振动仪采集水泥混凝土板的振动信号,判定其水泥混凝土路面板的脱空状态,该方法在实体工程得到了验证。试验结果表明:板的脱空状态与其振动信号参数(最大振速、主频、振动时间)之间具有良好的相关性,不同脱空状态的(无脱空、轻微脱空、严重脱空)水泥混凝土板均有其各自的振动规律。脱空程度对试验结果影响最显著,且脱空程度越严重,所测板振动信号的最大振速越大、主频越高、振动时间越长,此外,不同的锤击位置和不同的落锤高度以及接触面等也会对试验结果造成一定影响。因此,本论文的研究成果可为脱空检测提供了一种新的途径,同时也对水泥混凝土面养护和改造时的脱空处治施工具有指导意义。
【图文】：

公路运输作为现代化交通运输的五种基本方式之一，相对其他四种运输方式而言，其可实现“门到门”的运输，并能够深入到工矿企业、广大农村和边远地区，这是其他运输方式所不具备的[1]，因而随着我国经济的迅猛发展，，我国的公路事业也蒸蒸日上。由交通运输部在 2012 年公布的我国公路水路交通运输行业发展统计公报可知：截止 2012 年底，我国公路总里程近 424 万公里，其中有铺装路面和简易铺装路面占公路总里程的 66.0%，即 279.86 万公里。在各类路面里程中，有铺装路面和简易铺装路面分别为 229.51 万公里和 50.35 万公里，而对于有铺装路面而言，其水泥混凝土路面和沥青混凝土路面里程分别为 165.32 万公里和 64.19 万公里，相较于 2011 年而言，各增加了14.10 万公里和 5.06 万公里，减少 0.88 万公里；未铺装路面 143.89 万公里，减少 5.18万公里，各自所占比例见图 1.1。由此可见水泥混凝土路面占我国有铺装路面的比例之高，当然这与水泥混凝土路面本身的优势分是不开，例如，水泥混凝土路面具有整体强度高、热稳性好、经久耐用、色泽鲜明利用夜间行车、便于就地取材、施工技术成熟等优势，同时其相较沥青路面而言也更经济、更环保。

硕士学位论文出 Ca(OH)2，使得基层材料发生溶蚀，这些都会导致基层材料的强度和抗冲刷能力的降低，进一步促使脱空的更快形成。（2）对基层材料的冲刷水分由接缝或裂缝等位置进入面层和基层的交界面，且部分水会滞留其中，当重载车辆经过时会产生相当大的动水压力，且这种水压力会随车速的提高而呈直线上升的趋势[41]。巨大的动水压力会将基层中的部分细小颗粒直接冲走，并产生唧泥现象，这就是水对基层的冲刷作用，其冲包括冲压和抽吸两个过程，见图 2.1。
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U416.216

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本文编号：2546228