水泥路面错台演化规律与养护对策研究
发布时间：2021-12-23 13:34
错台是水泥混凝土路面主要病害之一,其严重影响路面使用性能、加速路面结构破坏、降低路面行驶舒适性和安全性、缩短道路使用寿命以及增大道路养护成本。为了在设计、施工以及管理养护过程中有效控制错台,就必须全面把握错台的演化规律以及相关影响因素,进一步应明确错台的具体养护措施和评价养护效果的方法。我国路面管理系统缺乏足量的水泥路面错台实测数据,无法深入的对水泥混凝土路面错台的演化规律开展相关研究,而美国长期路面性能（LTPP）数据库中包含大量可以应用于错台研究的道路实测数据。虽然我国的道路交通状况、气候条件、环境、路面结构类型等因素与美国有所差异,但是错台的发展机理存在着一定的客观性和相似性。因此,本文在美国LTPP数据库实测数据的基础上,开展在不同气候区域条件下,不同影响因素对水泥路面错台演化规律的影响研究,利用多水平模型方法建立了错台的演化规律模型,并进一步明确不同错台量的具体养护措施以及评价错台养护效果的方法,这对于全面掌握错台演化规律和研究我国水泥混凝土路面错台的养护措施具有重要的现实意义。本文主要从水泥混凝土路面错台病害的四个方面进行研究:第一是分析水泥混凝土路面错台的发展机理及影响因...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传力杆五
第二章水泥混凝土路面错台机理及影响因素分析11（d）水平偏转（e）纵向移动图2-1传力杆五种主要偏位形式上图（a）（d）分别表示传力杆的竖向偏位和水平偏转，这两种现象在具体的施工过程中比较容易发生，主要是施工操作不当导致的，会使混凝土路面产生比较严重的裂缝。图（b）（e）分别表示传力杆的竖向和纵向移动，该情况产生的影响不明显。（c）表示的是传力杆的水平偏移，这种情况主要是由施工误差引起的，其实传力杆水平偏移一段距离并不会对传荷能力产生明显的影响。（2）未设置传力杆路面对于水泥混凝土路面而言，其缩缝主要是采用假缝的形式，缝隙深度大约为板厚的1/5~1/4，宽度为3~8mm。在该缝隙内需要浇筑一定量的填缝料，其目的主要是为了防止杂物进入和路面水渗入缝内[33]。对于未设置传力杆的水泥混凝土路面，主要是依靠混凝土骨料的自锁作用来传递荷载。在高低温循环和水的综合作用下，水泥混凝土面板会发生一定的收缩，将会导致接缝处出现断裂，断裂面上的集料会发生相互嵌挤。相邻面板间接缝处主要传递的荷载为垂直方向的剪力，具体如下图2-2所示。图2-2传荷能力减低过程当在单独一块面板的边缘重复作用荷载时，那么就会导致水泥混凝土路面缩缝处产生不均衡的沉降，假缝的深度不断发展，缩缝的宽度不断加大，以至于在重复荷载作用下缩缝断裂面处集料的相互嵌锁作用不断衰减，接缝的传荷能力随着使用寿命的增加也在不断下降，最终导致水泥混凝土路面产生错台的几率增大，如图2-2所示。虽然有些路面接缝处未设置传力杆，或者接缝处集料嵌锁作
第二章水泥混凝土路面错台机理及影响因素分析13第二年夏天第二年冬天图2-3水泥混凝土路面接缝破坏过程结合上图2-3进行分析，当水泥混凝土路面新建完成时，接缝处嵌缝料比较密实的填充于其中，并且具有良好的变形能力和粘结力。接缝处嵌缝料脱落分为以下四个过程：①在道路投入使用的第一个夏天，在风吹、日晒、雨水以及空气等环境因素的综合作用下，接缝最上面的嵌缝料逐渐老化，并且与接缝侧壁的粘结力也在逐渐下降；②第一个冬天，水泥混凝土路面面板发生收缩，接缝的宽度变大，导致接缝处嵌缝料与侧壁的粘结力进一步下降甚至导致开裂，并且会有石子以及其它杂物等进入接缝内；③第二年夏天，水泥混凝土路面板受热膨胀，接缝宽度变小，部分嵌缝料会溢出来，并且伴随着行车荷载的作用导致其发生脱落；④第二年冬天，水泥混凝土路面面板再次发生收缩，接缝宽度变大、下凹并伴随着各种杂物，在行车荷载和路面板的综合作用下，自由水将下渗入基层，并最终产生接缝嵌缝料的脱落。下面进一步分析在行车荷载和水的综合作用下，基层发生泵吸作用并产生不协调的变形，最终导致错台的产生，具体分析过程如下图2-4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LTPP最新研究进展综述[J]. 石海涛,徐凌. 公路交通科技(应用技术版). 2017(03)
[2]接缝水泥混凝土路面错台模型对比分析[J]. 李晶晶,王占锋. 交通科技与经济. 2017(01)
[3]水泥路面错台测试方法与评价标准研究[J]. 陈少文,王子彬,靳杰. 中外公路. 2016(05)
[4]注浆处置机场水泥混凝土道面严重错台技术研究[J]. 陆剑波. 城市道桥与防洪. 2013(06)
[5]增补传力杆技术在混凝土路面养护中的应用[J]. 刘卫东,田波,彭鹏. 中外公路. 2013(01)
[6]人工神经网络与回归分析方法预测接缝式水泥混凝土路面错台[J]. 李海滨,盛燕萍,黄振,侯宏义. 中外公路. 2012(03)
[7]LTPP关于水泥砼路面错台对平整度影响的研究[J]. 马国民,姜林,唐伯明,朱洪洲,龚红仁. 公路与汽运. 2011(01)
[8]水泥混凝土路面横向接缝错台模型与应用[J]. 陈富强,谈至明. 同济大学学报(自然科学版). 2011(01)
[9]普通水泥混凝土路面施工方法探讨[J]. 张剑明. 交通科技与经济. 2011(01)
[10]水泥混凝土路面传力杆设置间距分析[J]. 高伟. 公路. 2010(04)
博士论文
[1]基于LTPP数据的水泥混凝土路面错台影响因素与预测模型研究[D]. 王威娜.长安大学 2014
[2]季冻区水泥路面缩缝传荷体系与结构性损坏关系研究[D]. 高伟.东北林业大学 2011
硕士论文
[1]基于LTPP数据的水泥混凝土路面错台演化规律分析与优化设计[D]. 王雪.长安大学 2016
[2]温度作用下水泥混凝土路面接缝变化研究[D]. 李晶晶.长安大学 2010
[3]传力杆偏位对水泥混凝土路面的影响分析[D]. 蔡海斌.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3548574
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传力杆五
第二章水泥混凝土路面错台机理及影响因素分析11（d）水平偏转（e）纵向移动图2-1传力杆五种主要偏位形式上图（a）（d）分别表示传力杆的竖向偏位和水平偏转，这两种现象在具体的施工过程中比较容易发生，主要是施工操作不当导致的，会使混凝土路面产生比较严重的裂缝。图（b）（e）分别表示传力杆的竖向和纵向移动，该情况产生的影响不明显。（c）表示的是传力杆的水平偏移，这种情况主要是由施工误差引起的，其实传力杆水平偏移一段距离并不会对传荷能力产生明显的影响。（2）未设置传力杆路面对于水泥混凝土路面而言，其缩缝主要是采用假缝的形式，缝隙深度大约为板厚的1/5~1/4，宽度为3~8mm。在该缝隙内需要浇筑一定量的填缝料，其目的主要是为了防止杂物进入和路面水渗入缝内[33]。对于未设置传力杆的水泥混凝土路面，主要是依靠混凝土骨料的自锁作用来传递荷载。在高低温循环和水的综合作用下，水泥混凝土面板会发生一定的收缩，将会导致接缝处出现断裂，断裂面上的集料会发生相互嵌挤。相邻面板间接缝处主要传递的荷载为垂直方向的剪力，具体如下图2-2所示。图2-2传荷能力减低过程当在单独一块面板的边缘重复作用荷载时，那么就会导致水泥混凝土路面缩缝处产生不均衡的沉降，假缝的深度不断发展，缩缝的宽度不断加大，以至于在重复荷载作用下缩缝断裂面处集料的相互嵌锁作用不断衰减，接缝的传荷能力随着使用寿命的增加也在不断下降，最终导致水泥混凝土路面产生错台的几率增大，如图2-2所示。虽然有些路面接缝处未设置传力杆，或者接缝处集料嵌锁作
第二章水泥混凝土路面错台机理及影响因素分析13第二年夏天第二年冬天图2-3水泥混凝土路面接缝破坏过程结合上图2-3进行分析，当水泥混凝土路面新建完成时，接缝处嵌缝料比较密实的填充于其中，并且具有良好的变形能力和粘结力。接缝处嵌缝料脱落分为以下四个过程：①在道路投入使用的第一个夏天，在风吹、日晒、雨水以及空气等环境因素的综合作用下，接缝最上面的嵌缝料逐渐老化，并且与接缝侧壁的粘结力也在逐渐下降；②第一个冬天，水泥混凝土路面面板发生收缩，接缝的宽度变大，导致接缝处嵌缝料与侧壁的粘结力进一步下降甚至导致开裂，并且会有石子以及其它杂物等进入接缝内；③第二年夏天，水泥混凝土路面板受热膨胀，接缝宽度变小，部分嵌缝料会溢出来，并且伴随着行车荷载的作用导致其发生脱落；④第二年冬天，水泥混凝土路面面板再次发生收缩，接缝宽度变大、下凹并伴随着各种杂物，在行车荷载和路面板的综合作用下，自由水将下渗入基层，并最终产生接缝嵌缝料的脱落。下面进一步分析在行车荷载和水的综合作用下，基层发生泵吸作用并产生不协调的变形，最终导致错台的产生，具体分析过程如下图2-4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LTPP最新研究进展综述[J]. 石海涛,徐凌. 公路交通科技(应用技术版). 2017(03)
[2]接缝水泥混凝土路面错台模型对比分析[J]. 李晶晶,王占锋. 交通科技与经济. 2017(01)
[3]水泥路面错台测试方法与评价标准研究[J]. 陈少文,王子彬,靳杰. 中外公路. 2016(05)
[4]注浆处置机场水泥混凝土道面严重错台技术研究[J]. 陆剑波. 城市道桥与防洪. 2013(06)
[5]增补传力杆技术在混凝土路面养护中的应用[J]. 刘卫东,田波,彭鹏. 中外公路. 2013(01)
[6]人工神经网络与回归分析方法预测接缝式水泥混凝土路面错台[J]. 李海滨,盛燕萍,黄振,侯宏义. 中外公路. 2012(03)
[7]LTPP关于水泥砼路面错台对平整度影响的研究[J]. 马国民,姜林,唐伯明,朱洪洲,龚红仁. 公路与汽运. 2011(01)
[8]水泥混凝土路面横向接缝错台模型与应用[J]. 陈富强,谈至明. 同济大学学报(自然科学版). 2011(01)
[9]普通水泥混凝土路面施工方法探讨[J]. 张剑明. 交通科技与经济. 2011(01)
[10]水泥混凝土路面传力杆设置间距分析[J]. 高伟. 公路. 2010(04)
博士论文
[1]基于LTPP数据的水泥混凝土路面错台影响因素与预测模型研究[D]. 王威娜.长安大学 2014
[2]季冻区水泥路面缩缝传荷体系与结构性损坏关系研究[D]. 高伟.东北林业大学 2011
硕士论文
[1]基于LTPP数据的水泥混凝土路面错台演化规律分析与优化设计[D]. 王雪.长安大学 2016
[2]温度作用下水泥混凝土路面接缝变化研究[D]. 李晶晶.长安大学 2010
[3]传力杆偏位对水泥混凝土路面的影响分析[D]. 蔡海斌.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3548574
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