长寿命路面建设体系__概述说明以及解释
永久性沥青路面概念及结构组成解析PPT课件

1.控制指标
半刚性基层路面结构设计时采用以路表弯沉、结构层 底拉应力为控制指标。
永久性路面将面层底面在荷载重复作用下的拉应变以 及路基顶面的压应力或压应变作为设计指标
2.2 稳定性
• 稳定性可以从粗骨料间的骨架结构及采用合适的高等级沥 青来获得, 这对面层上部150mm区域是至关重要的。因为此 区域是承受车轮荷载作用的高应力区,极易产生剪切损坏。 长寿命路面沥青结构等级确定
2.3 抗车辙性能 • 永久性沥青路面应力分析可知,剪切应力峰值主要集中
在中间层,中间层最有可能出现剪切破坏, 因此要求有 较好的抗车辙性能。材料设计时可采用改性沥青,混合 料采用骨架嵌锁结构。
缺点:沥青用量较半刚性基层路面增加,初期仁建设费用较 高,以我国目前的经济实力很难大面积推广
3.破坏模式
我国半刚性基层沥青路面的主要破坏形式包括反射裂 缝、水损害、车辙等.
永久性沥青路面的主要破坏形式是车辙和top-down裂 缝,路面破坏是从上到下、由外到内发展延伸的,是一 个由功能性破坏逐步发展到结构性破坏的过程,这种 破坏形式为道路维护维修提供了便利.
4.综合分析
半刚性基层路面
应
高沥青含量
变
低沥青含量
无限疲劳寿命
疲劳寿命
(2)增加路面厚度
为路面结构设计一个适当的厚度,让底部的拉应变低于积 累破坏可能发生的程度。
压应变
拉应变
应变
无限 疲劳寿命
疲劳寿命
压应变 拉应变
应变
无限 疲劳寿命
疲劳寿命
永久路面与半刚性基层路面比较
长寿命路面研究综述

2011年第2期 (总第204期) 黑龙江交通科技
HEILONGJIANG JIAOTONG KEJ No.2,:2011
(Sum No.2o4)
长寿命路面研究综述 刘 炜 (广东省基础工程公司)
摘要:中国的高速公路沥青路面绝大多数采用半刚性基层沥青路面,为发展高速公路建设起到重要作用, 但采用一种沥青路面结构存在许多不足,不少高速公路沥青路面产生了耐久性差、使用寿命短的现象。通过 分析世界各国长寿命路面研究成果,从长寿命路面设计理念、路面结构组合、施工工艺、路用性能维护及经济 分析等方面进行了探讨,揭示了长寿命路面具有的区别于传统路面的结构特性,及具有优良的路用性能。 关键词:沥青路面;长寿命路面;设计方法 中图分类号:U416.217 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2011)02—0004—01
1长寿命路面 1.1长寿命路面的定义 根据美国沥青路面协会定义,长寿命路面是指设计使用 年限达5O年的沥青路面,在设计使用年限内无结构性的修 复和重建,仅需根据表面层损坏状况进行周期性的修复。因 此,长寿命路面并不是一直不损坏,而是指路面的损坏仅发 生在路面的上表层,维修时只需将表面层混合料铣刨、并加 铺等厚度的新拌混合料,维修十分方便、快捷,且能使用再生 沥青混合料,经济有效。 国外调查研究发现,自20世纪60年代修建的沥青路面 无结构性损坏的原因在于基本上消除了传统的面层底部产 生的疲劳损坏,路面的损坏只发生在路面的上部,因此,研究 人员以此为基础提出长寿命路面的概念。对于典型长寿命 结构采用全厚式沥青路面还是采用深层高强路面,美国各州 不同组织的研究人员都有不同看法。深层高强路面能够用 铺筑级配碎石层来代替沥青混合料基层承受部分荷载,达到 减薄沥青层厚度的目的。但有研究认为,地下水因毛细管作 用到达级配碎石基层中,在潮湿环境中级配碎石将容易发生 滑动,因此导致沥青层弯沉较大而承受较大拉应力。而采用 全厚式沥青路面时,在沥青基层采用低空隙率混合料可以 有效地阻挡地下水的毛细管作用,其强度不因季节而变化。 同时,由于沥青的粘结作用,其结构也可以承受更多的累计 轴载。因此部分研究人员认为采用全厚式沥青路面具有更 好抗疲劳性能,推荐长寿命路面采用全厚式结构。 1.2长寿命路面的设计理念 传统设计认为在车载重复荷载作用下,不管面层多厚, 路面将不可避免出现疲劳开裂和结构性车辙。近年来研究 发现,在沥青层层底存在一个极限弯拉应变水平,当路面在 荷载作用下应变低于这个水平时,不会发生疲劳损坏,这一 应变水平即为疲劳极限。因此,研究认为沥青路面存在一个 面层厚度极限,当沥青厚度超过此限值后,路面结构将不会 出现由下到上的疲劳开裂和结构性的车辙。长寿命路面设 计理念就是基于此,设计面层较厚的路面结构,控制住面层 底部拉应变水平,从而使路面使用年限大为提高。 1.3长寿命路面结构组合 研究认为,薄沥青路面容易产生结构变形和完全贯穿 沥青层的表面裂缝。因此,即便是在轻交通路面上,长寿路 面的沥青层厚度也不宜太小,长寿命路面沥青层厚度一般大 于18 om。同时当前各国的沥青路面结构设计方法大多都 没有考虑路面结构各层在抵抗疲劳、车辙和温缩裂缝中所起 的作用。在道路的服务期内,各结构层有其各自的特性。根 据大量调查与力学分析,研究认为长寿命路面应根据路面受 力特性,对各结构层分层设计。 表面层为车辆提供良好的行驶界面,设计时采用高性能 沥青混凝土,应具有足够的抗车辙性能、抗表面开裂性能、抗 滑性能、缓解水雾的影响并能减小噪声,可以选择骨架型密 实结构的沥青混合料,并采用优质沥青或改性沥青,也可采 收稿日期:2010—11—10 作者简介:刘炜(1981一),男,湖北石首人,路桥工程师。 ・4・ 用开级配抗滑磨耗层(OCFC)以利于水从路表面迅速排除。 中间层起扩散荷载的作用,必须同时具有耐久性和稳定 性,因为此层是承受车轮荷载作用的高应力区,极易产生剪 切损坏,因此结构层须采用粗骨料的骨架结构,同时采用流 动性较小的沥青,如较低针人度的硬沥青,设计采用高模量 沥青混凝土。 基层起抵抗疲劳的作用,应具备高柔性、抗疲劳、密水性 能好,设计采用高柔性沥青混凝土。沥青基层需要抵抗由于 行车荷载反复作用造成的弯拉应力引起的疲劳开裂。加利 弗尼亚州和伊利诺斯州的研究认为,增加沥青含量并减小孔 隙率,这对增加基层的耐久性和柔性是非常有用的。另一种 增加疲劳寿命的方法就是为路面结构设计一个适当的厚度, 从而减小底部的拉应变。 沥青混合料基层设计必须使底面的弯拉应变低于材料 的疲劳极限,即当使应变小于该临界应变水平时,基层不会 出现疲劳破坏。当考虑水的影响时,采用高含量沥青混合料 能保证其水密性,有利于路面结构的受力。 1.4长寿命路面设计指标 (1)设计寿命 伊利诺斯州的设计寿命4JD年,铣刨并加铺3次;爱荷华 州的设计寿命40年,铣刨并加铺1次;明尼苏达州的设计寿 命5O年,铣刨并加铺3次;威斯康星州的设计寿命5O年,铣 刨并加铺3次。 (2)根据加州的结构设计指标,单轴载为80 kN时沥青 混合料层的弯拉应变小于70 8;路基顶面垂直应变小于 200 8。伊利诺斯州交通厅的设计中要求沥青混合料基层的 弯拉应变小于6O 。加州研究认为,需观测表面层的剪切 应变,以确保路面不发生车辙,但未提出指标;伊利诺斯州认 为可根据表面层剪应力分析决定磨耗层厚度,但目前并无相 关研究。同济大学研究认为,应增加抗剪指标以控制表面层 局部损坏过早发生。 (3)材料设计指标 ①沥青层 在长寿命路面实践中,表面层要求采用高性能沥青混合 料。沥青应具有较好的高温等级和低温等级,一般其PG等 级的高温部分应比所在地常用沥青高一个等级,低温部分应 具有95%一99%的可靠度,可采用聚合物改性沥青,同时须 进行各项性能试验来评价其性能。中间层沥青应与表面层 具有相同高温等级,低温等级可低一级,按最佳沥青用量拌 和混合料,并须进行车辙、水敏感性评级。基层应具有与中 间层相同的低温等级,沥青用量可比最佳沥青用量大O.5%, 如基层在施工期间开放交通则需进行材料的车辙性能评价。 ②土基 英国TRL规定,荷载为40 kN的落锤式弯沉仪试验测得 的路基顶面的模量不小于4o MPa,基层顶面的模量不小于 65MPa;德国交通部要求采用300ram静力承载板试验得到 (下转第6页) 总第204期 黑龙江交通科技 第2期 方工程量。 在Kl09+40o—K115+800段,路线设隧道穿越四十里 铺西侧山体,原纵面线位大多位于土石分界;经分析研究,根 据地质资料提供的土石分界线,优化纵面,降低纵面标高,增 大隧道埋深,除袁家砭隧道位于土石分界线外,三十里寨铺 隧道和南沟隧道基本位于砂岩中。 3.4平纵指标低碳效应分析 平面设计中,尽量拟合地形,避免采用较高的平面指标 和较大的纵坡,同时,也不过分迁就地形降低平面指标。平 曲线大小均衡、连续、无突变感,全线无小偏角曲线,无断背 曲线。KI1 km处根据地形条件,有一处2 124 m长直线,通 过设置安全设施标志提醒驾驶员注意。 平面线形以曲线为主以适应地形地貌变化,路线全长 119.093 km,全线共设平曲线73个,平均交点0.61+/km, 平曲线总长87.507 km,占路线总长度的73.5%;平曲线最 大半径6 500 m,平曲线最小半径710 m,曲线间最大直线长 度2 124 nl,反向曲线间除径向连接外,最小直线长度232 m, 同向曲线间最小直线长度602 m。 全线共设变坡点132个,平均变坡点次数1.11次/kin, 竖曲线总长为74.125 km,竖曲线占路线总长的62.2%;最 短坡长420 m,最大纵坡为3%,竖曲线最小凸曲线半径 16 000 m,凹曲线半径12 000瑚。 根据低碳设计理念,在设计中采取科学合理的平纵指 标,可大大减少施工中二氧化碳的排放量,取得了良好的低 碳效应。 3.5其他低碳环保措施 (1)植被对二氧化碳具有良好的吸附能力,注重项目沿 线植被保护与植被恢复措施是本项目的低碳优化设计的关 键技术。本项目区植被稀少,生存条件恶劣,采用具有良好 的抗风沙、耐寒、耐旱、耐贫瘠的乔灌草组合的植物可有效达 到防风固沙和生态恢复的作用,提高路域植被的吸附能力。 常采用的绿化植物有樟子松、沙枣、沙柳、柽柳、沙拐枣、沙 棘、柠条、花棒、沙打旺、踏郎。 (2)对取、弃土场,石、砂砾料的料场应考虑其位置、开 采方式、数量等对坡面植被、河道等的影响。并对弃土堆和 取土场及时进行还田复耕或植被绿化,防止水土流失。对弃 土场和取土场在条件具备的情况下,优先还田复耕,并对其 边坡进行植被绿化,其主要功能是防止边坡冲刷,保持水土, 改善自然环境。 对于沙漠区弃土场水土保持采用沙柳进行绿化, 1彬m ,非沙漠区(黄土沟壑区)则混播沙打旺、踏郎、花棒 进行绿化,混播比例1:1:1。以此来减小雨季的冲刷和水土 流失。 (3)采用先进的滴灌技术灌溉路侧植被。滴灌技术可 有效利用水资源湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的 无效蒸发。同时,可防止杂草的生长。 (4)设计中尽量采用当前低碳、节能的施工方法和工 艺,准确估算施工阶段二氧化碳排放量的减少消耗量。 4结束语 采用低碳设计理念,结合榆林至绥德高速公路典型路段 特点,从公路建设全局出发,提出设计阶段平面、纵面优化设 计方案及一系列合理的低碳措施,可大大减缓施工阶段的二 氧化碳的排放量,使之成为低碳公路建设的亮点工程,为黑 龙江省公路建设走低碳节约道路奠定良好的基础,积累丰富 的建设经验。
长寿命路面结构研究

长寿命路面结构研究摘要:目前我国使用的半刚性基层虽然有板体性、刚度强的优势,但是反射裂缝以及寿命短的问题存在导致修复成本非常高。
在资源节约型的当今社会,迫切需要长寿命路面的研究使用。
关键词:长寿命路面0.前言在高等级道路中,半刚性基层与沥青面层的结合是最为常见的道路结构模式。
这种传统的道路体系组合因为板体性、刚度、扩散应力能力强,具有一定的抗拉强度、抗疲劳强度、良好的水稳定特性受到了广泛的使用,但伴随着道路基础设施投入到具体使用时,半刚性基层的缺陷也逐渐显现了出来,譬如,容易出现温缩干缩裂缝、同沥青路面的粘结性较弱等,使道路结构在投入使用环节中呈现出了很多早期的危害。
现如今中国半刚性沥青路面的使用寿命通常都无法达到设计的要求与标准,已经通车的高速公路,很少有能达到设计规范中规定的15年使用寿命的,多条高速公路在建成通车使用5-8年就需要进行大规模的维修,而修复的成本又非常高,并且会对交通、农业、经济发展造成巨大的影响。
我国这几年来高速公路施工的经验说明,之前依照“强基、薄面、稳土基”的方案规划的半刚性沥青路面体系已无法满足当前经济发展的趋势,要求引入国际上先进的道路设计理念,及时研究开发出全新的道路体系。
1.长寿命沥青路面1.1长寿命沥青路面介绍长寿命沥青道路又称永久性沥青路面,并不是指一条路建好之后无需养护,可以一直使用下去,而是指那些设计使用寿命大于40年,把破坏限制在路面上层,只需定期更换路面表层,而不需要进行结构性修复或重建,且投入到养护当中的资金成本非常低的一种道路路面结构。
除此之外,长寿命沥青路面还具有诸多优点,比如路面平整、摩擦系数高、噪音低、可减少疲劳开裂和车辙损坏、路面的养护维修仅限于面层且可循环使用等,最大限度的减少资源浪费,经济性高。
1.2国外研究成果长寿命沥青路面在上个世纪60年代的美国北部就已开始建设加厚型以及全厚型的沥青道路体系。
美国永久性路面的理念最开始是由路面联盟APA所定义出来的,并组织美国国家沥青路面协会NAPA、美国沥青协会AI与36个州的沥青协会一同对长寿命道路施工计划展开了研究与讨论,美国所进行讨论的内容其实就是欧洲长寿命沥青道路规划概念的一种延伸,所以在美国有很多的区域也将这种结构的路面称之为长寿命沥青路面。
重载交通长寿命沥青路面结构设计

重载交通长寿命沥青路面结构设计摘要:长寿命沥青路面具有使用年限长、维修方便等优点,在公路建设中逐渐被广泛应用。
在重载交通作用下沥青路面如何实现长寿命是路面结构研究的一种发展方向。
本文对长寿命沥青路面的设计理念进行了介绍,阐述了长寿命沥青路面的理念及模型结构,并结合工程案例,对重载交通长寿命沥青路面结构设计进行了介绍。
关键词:重载交通;长寿命沥青路面;设计理念;结构设计随着我国交通运输的快速发展,沥青路面早期破坏现象愈来愈严重,重载已成为影响路面使用性能和缩短路面使用寿命的重要因素之一。
但在我国公路建设中,沥青路面的早期破坏现象及使用年限低等问题愈来愈突出,成为了制约我国交通事业发展的重要因素。
对此,引进长寿命沥青路面设计理念已成为必然的趋势。
长寿命沥青路面具有使用年限长,在使用期间路面的损坏仅发生在表层,不会发生结构性破坏,维修方便等优点。
基于此,笔者进行了相关介绍。
1 沥青路面设计理念1.1 长寿命沥青路面理念长寿命沥青路面在美国被称为长效性或永久性路面。
美国沥青路面协会(APA)对于长寿命沥青路面的定义为:路面使用年限达40年的沥青路面,并且在设计周期内确保路面不发生结构性破坏,破坏只发生在路面表面,仅需根据表面破损情况进行日常养护,平均罩面时间不小于12年。
加拿大、欧洲、日本与南非亦对长寿命沥青路面进行了广泛研究,其主体设计思想与美国基本一致。
根据定义可知,长寿命沥青路面不是一直不损坏,而是不存在结构性损坏,发生在路面表层的功能性破坏可以通过预防性养护进行修复。
维修时无需进行结构性大修,只需将沥青面层铣刨,然后铺设新的沥青面层即可,维修方便快捷,可大大减少对道路交通的影响。
同时,与普通沥青路面相比,长寿命沥青路面能够承受更大的交通量和更重的交通荷载,初期投资偏高,但运营期的养护费用较低,在全寿命周期内总费用效益比最大。
1.2 长寿命沥青路面模型结构长寿命沥青路面基本模型结构如图1所示。
1)轮载下100~150mm区域是高受力区域,也是各种损坏(主要为轮辙)的发生区域。
长寿命半刚性基层沥青路面的设计原理及方法(1)

长寿命半刚性基层沥青路面的设计原理及方法摘要:本文论述了长寿命半刚性基层沥青路面的设计原理及方法,指出了我国传统沥青路面设计方法存在的缺陷,简要说明了路面结构动载性能分析方法。
认为我国完全可以利用国外的永久性沥青路面设计原理开发自己的长寿命半刚性基层沥青路面。
关键词:长寿命半刚性基层沥青路面路面结构动载性能。
序言:半刚性基层沥青路面是我国公路的主要结构形式,要实现我国的长寿命半刚性基层沥青路面,路面设计是第一位的。
施工不可能超出设计的范畴,要掌握长寿命半刚性基层沥青路面设计的核心技术。
我国传统的沥青路面设计方法存在缺陷,即缺少路面结构动载性能分析,把汽车荷载当作静载,运用弹性层状连续体系理论进行计算,往往造成路面结构动载性能不良,路面结构动载性能不良的半刚性基层沥青路面很难达到长寿命,容易发生结构性损坏。
因此,我们的沥青路面设计中的结构层与组合设计要把汽车荷载当作动载,增加路面结构动载性能分析这一关键环节。
一、路面结构动载性能分析那么如何进行路面结构动载性能分析呢?对路面结构的动载性能进行分析,首先要把汽车荷载看作动载,分析汽车驶过路面时,汽车荷载在路面各结构层的传递、扩散,分析路面各结构层的结合状态,是趋于连续状态还是滑动状态。
下面作者浅谈对路面结构的理解,供大家参考。
路面结构实质是一种“介质”,把汽车动载快捷、均匀地传递给路基,即扩散传递荷载的作用;另一方面路面结构自身承受汽车荷载的压力即承重层的作用。
习惯上我们以为半刚性基层是主要承重层,半刚性底基层是次承重层,而忽略了对路基承重的理解和认识,路基是最终的“承重层”。
路面结构包括基层、底基层的承重作用是与桥梁中的梁板的承重作用有着本质区别的,公路路面与铁路在结构上异曲同工。
火车的载重量要比汽车大,速度也快,铁路表现出了良好的使用性能,这说明铁路结构设计是很成功的。
铁路结构很简单,从下至上依次是路基、道碴、枕木、铁轨。
半刚性材料优缺点再认识,要扬长避短。
浅谈长寿命沥青混凝土路面

4 a基 层顶 面 的模量 不小 于 6 a 0MP , 5MP 。德 国交通
各 国 的疲劳 方程 普遍 采用 沥 青 层 底拉 应 变 e 和 土 基 顶 面 压应 变 £ 两 个 指标 , 预估 沥青 混 凝 土 路 。 来 面 疲劳 寿命 。沥 青层 底拉 应 变指 标 e 目的是 保 证 的
部 要求 采 用 30mm 静 力 承载 板 试 验 得 到 的路基 顶 0
沥青层本身不会产生疲劳破坏 , 以确保沥青混凝土层 的寿命不小于路面的使用寿命[ 。目前 , 6 ] 我国规范 中 对 沥青 混凝 土面 层 的疲劳 破坏 , 选用 底 面拉应 力作 为
设计 指 标 , 最大 拉应 力不 得超 过该 材料 的容 许拉 应 其 力( 即疲 劳强 度 ) 。实 际上 , 沥青 混凝 土层 的疲 劳 寿命 主要 受 拉应 变而 非拉应 力 控制 , 以拉 应变 替代 拉应 力
()优 良的材 料 性 能 。 长 寿命 沥 青 路 面结 构 对 2
主要承重层材料 的性能要求很高 , 以确保结构层在使
用 寿命 期 内不发 生疲 劳破 坏 。
() 3 合理的路面结构组成。合理 的路 面结构组 合 可 以延缓 或者 防止 路 面结构 性破 坏 , 确保路 面 结构
的长寿 命 。 ()足 够 的 结 构 层 厚 度 。 目前 国 内外 所 提 出 的 4 长 寿命 路 面结构 , 保 证 了足 够厚 度 的结 构 层 , 都 只有 这 样才 能更 有力 地确 保长 寿命 路 面使用 期 。
重载道路长寿路面的材料设计
重载道路长寿路面的材料设计作者:张虎来源:《科学与财富》2013年第05期摘要:长寿路面也被广泛的称之为长寿命路面,是半刚性路面结构中的一种特殊体系,也是我国高层及路面中最为常见的形式之一。
经过多年的社会生产实践总结得出,长寿命路面技术的应用较为成熟,已成为国际道路工程领域应用广泛一项道路建设技术,其路面结构与一般的道路结构大同小异。
本文就长寿路面结构定义、特点入手分析,着重针对重载道路为主介绍了长寿命路面结构的设计要点,以供同行工作参考、借鉴。
关键词:重载道路长寿路面材料设计伴随着国民经济和公路交通运输事业的飞速发展,大中型货物运输车量不断的涌现了出来,在我国运输车辆中所占据的比重也不断的增加,所载运的货物超载现象也频频出现,这种问题的出现已成为公路运输行业较为常见的问题。
基于这种公路现象和我国现有的道路施工技术进行分析,许多路面结构中都出现了损坏问题和相应的缺陷,给国民经济发展带来了严重的影响。
因此在目前的道路设计工作中,通过引进各种先进科学技术形成了多套不同的设计方式和建设思路,给道路工程事业的发展提供了参考和借鉴依据。
长寿命路面结构作为目前较为常见的新型路面结构之一,在社会发展的现阶段也来越受到相关人士的关注和重视。
一、长寿命路面结构概述长寿命路面结构也被称之为长寿路面,是国际道路工程领域提出的一项最新技术,但是其路面结构构成却与普通的道路结构大致相同,都是由沥青混凝土为主材构成的。
这种路面结构有着施工方便快捷、行车舒适度高、方便维修和管理的特点而得到了广泛的应用。
截至目前,我国境内九成以上的道路设计都是以沥青路面结构为主的,但是我们在工作中也应当清楚的认识到其中存在的弱势,对这些问题及时的加以处理和总结,从而保障道路工程施工设计质量,为国民经济发展提供可靠的基础平台。
1、长寿路面定义长寿路面主要指的是在设计工作中设计使用年限高达五十年以上的沥青路面结构,这种路面结构在设计使用年限内无结构性的修复和重建,仅仅是根据路面表层出现的损坏状况来进行周期性的修复。
长寿命沥青路面报告申爱琴(非常重要幻灯片
公里里程
(Km)
35000
我国各年公路里程增长
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0 1990 1995 1999 2000 2002 2004 年份
长寿命沥青路面
1.1 前言
- 我国所建高速公路中90%以上为半刚性沥青路面构造。 - 存在一系列问题: -
长寿命沥青路面
1.2 长寿命路面的设计理念
〔4〕 疲劳裂缝 实例:新泽西州建于1968年的州际公路I-287,面层厚 度是10in.(25.4cm)。1993 年的路面调查发现,路表出 现很多裂缝,但现场取芯说明裂缝深度大都在3英寸(7. 62 cm)之内,没有由下向上开展的疲劳裂缝。
〔5〕提出疲劳极限的概念 - 沥青面层或沥青碎石基层在层底拉应变很小时,可以 承受相当多数量的荷载作用而不发生疲劳破坏, - 沥青混合料的疲劳应变小于“应变下限〞时,材料内 部将不发生疲劳损坏的累积。
按功能合理设计构造层 根本前提: - HMA 路面足够厚,以消除自下而上的路面破坏。 构造 - 路面必须有适宜的厚度和刚度以抵抗变形, - 具有足够厚度和良好性能以抵抗自基层底的疲劳开裂。 功能 - 上面层设计主要考虑抗车辙能力和抗磨耗能力; - 中间层设计主要考虑抗车辙能力; - 基层设计主要考虑抗疲劳能力.
1.4.1 研究现状
- 处于长寿命沥青路面构造研究的初级探索阶段。
国内相关研究与实践
-- 西部交通科技建立工程——“重载交通长 寿命沥青路面关键技术研究工程〞
-- 河南尉许高速公路是一种“ 刚柔并济、优势
互补〞的水泥混凝土与沥青混凝土〔PCC+AC〕
复合式路面构造,构造如图1-1。开封至郑州高
国内外长寿命路面研究概述
20 年第 7 总第 19 08 期( 7 期)
公 路 工 程 与 运 输
赵 晓 晴 ,王选 仓 ,侯 荣 国
(. 海 工 学 院 ,江 苏 连 云 港 22 0 1 淮 2 0 5; 2长 安大 学 特 殊 地 区公 路 工 程 教 育 部重 点实 验 室 ,陕 西 西 安 7 0 6 ) . 10 4
Z A a— ig,WA G X a-a ̄,HO og go H O Xi qn o N un cn U R n~u
( . ah iIsi t fT c n lg , La y n a g 2 2 0 1Hu ia n t ue o e h oo y t in u g n 2 0 5,Chn ; 2Ke a oaoy frS e ilAra Hih a n i ern ia . y L b rtr o p ca e g w y E gn eig
o nsr fE u ain,C a ga n vri f Miit o d c t y o h n n U iest y,Xia 0 6 ,C ia n 71 0 4 hn )
Ab t c : T r u h n l zn t e e n t n a d tu t r o o g l e a e n a o a d b o d, sa t h o g a ay i g h d f i o n s c u e f l n — i p v me t t h me n a r a i i r f t e p p r ma e n i - e t e c p i n o h d s n r q e t t e i d o p c f t cu e a d a v n h a e k s a n d p h d s r t f t e e i e u s , h k n f s e i c sr t r n d a — i o g i u
国际长寿命路面结构研究现状与中国应有的对策(张起森)
国际长寿命路面研究现状与中国应有的对策张起森教授博士生导师长沙理工大学长沙理工大学张起森教授博导主要内容一、长寿命路面设计理念二、国际长寿命路面研究状况三、中国路面现状与问题四、长寿命路面在中国发展的可行性五、长寿命路面发展对策六、总结长沙理工大学一、长寿命路面设计理念张起森教授博导现今寿命最长的路面结构长沙理工大学张起森教授博导长沙理工大学张起森教授博导定义perpetual pavement:指只需定期更换路面表层(把破坏限制在路面上层),而不需进行结构性修复或重建,且使用寿命大于50年的沥青路面。
•full-depth asphalt pavement (全厚式路面)•deep strength asphalt pavement (高强度路面)•long-life asphalt pavement(长寿命路面)长沙理工大学张起森教授博导设计理念☐上面层:抗车辙能力和抗磨耗能力☐中间层:抗车辙能力☐基层:抗疲劳能力☐路基:高强、稳定和坚固沙理工大学张起森教授博导最大拉应变路面基础100~180mm高模量抗车辙材料(根据需要定)柔性抗疲劳材料75~100mm40~75mm高质量SMA、OGFC 或Superpave }100~150mm高压力区沙理工大学张起森教授博导☐自下而上进行设计和施工☐基础(高强、稳定和坚固)⏹稳定⏹将使用期间的季节性变化和体积变化降低到最小☐下面层加强抗疲劳性能☐上面层加强抗车辙性能长沙理工大学张起森教授博导长寿命沥青路面在使用过程中,为保持其良好的性能和使用寿命,必须定期检测,当自下而上的疲劳开裂、温度开裂、车辙等病害达到预定深度时(即达到磨耗层深度),就必须采取罩面等措施。
对于长寿命沥青路面而言,这点非常关键,它保证了将病害限制在表层,且尽可能减小未来罩面的附加厚度(重铺厚度必须尽可能采用原厚度)。
长沙理工大学张起森教授博导要应避免以下现象发生重复弯曲导致疲劳开裂重复变形导致车辙HMA基层路基长沙理工大学张起森教授博导长寿命路面优点⏹沥青路面寿命可达50年以上⏹路面平整,噪音低,摩擦系数高⏹成本效益高⏹路面的养护维修仅限于面层⏹沥青面层可再循环⏹减少疲劳开裂和车辙损坏⏹最大限度地减少自然资源的使用⏹采用力学方法进行路面设计,综合考虑疲劳开裂、车辙和温度开裂长沙理工大学张起森教授博导使用时间总费用传统路面永久性路面经济性能经济差长沙理工大学张起森教授博导二、国际长寿命路面研究现状长沙理工大学张起森教授博导传统的沥青路面设计寿命为20年。
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长寿命路面建设体系概述说明以及解释
1. 引言
1.1 概述
长寿命路面建设体系是指通过选择合适的路面材料、采用先进的施工技术与方法以及实施科学的养护管理策略,从而延长道路使用寿命并提高路面性能的一种系统化的方法。
它旨在解决传统路面建设存在的问题,如寿命短、易损坏、维修频繁等,并致力于保障道路安全和交通效率。
1.2 文章结构
本文将分为五个部分进行讨论。
首先是引言部分,将概述论文的目的和结构;接着是关于长寿命路面建设体系的详细介绍,包括材料选择、施工技术与方法以及养护管理策略;然后是理论支持和实践案例分析,对长寿命路面技术原理进行解析,并研究成功实施过的项目案例以及经济效益与可持续发展分析;紧接着是现存问题与挑战,讨论技术难题与研究需求、环境污染与能源消耗问题,以及政策法规及管理体系不完善对长寿命路面建设体系的影响;最后是结论和展望部分,对长寿命路面建设体系的优势和前景进行总结,并提出进一步的研究方向、应用推广策略以及推动发展的政策建议。
1.3 目的
本文旨在全面介绍长寿命路面建设体系,并通过理论支持和实践案例分析来验证其可行性和效果。
同时,探讨当前长寿命路面建设体系所面临的问题和挑战,并提出相应的解决方案与政策建议。
通过这篇文章,希望能够增加人们对长寿命路面建设体系重要性的认识,并促进其在实际工程中的应用和推广。
2. 长寿命路面建设体系:
2.1 路面材料选择:
在长寿命路面建设体系中,选择合适的路面材料至关重要。
首先,需要考虑材料的耐久性和抗老化能力,以确保路面使用寿命较长。
常用的材料包括柏油、水泥等。
2.2 施工技术与方法:
为了确保长寿命路面的建设质量,施工技术与方法也需要得到重视。
其中包括路基地基处理、铺设层之间的粘接处理、均匀压实等。
通过采用科学合理的施工技术与方法,可以有效提高道路使用寿命。
2.3 养护管理策略:
长寿命路面建设体系还需要配备相应的养护管理策略。
通过定期检查和维修,及时修补裂缝和损坏部位,可以延长道路使用寿命。
此外,还可以采取适当的养护措施,如定期清理道路表面杂物、进行覆盖层保养等。
综上所述,在长寿命路面建设体系中,我们应该注重选择耐久性较好的路面材料,并合理利用施工技术与方法,采取适当的养护管理策略,从而延长道路使用寿命。
这些措施的综合应用将有助于实现长寿命路面的建设和维护。
3. 理论支持和实践案例分析
3.1 长寿命路面技术原理解析
长寿命路面建设体系的成功依赖于先进的技术原理。
首先,合理选择优质的路面材料是关键因素之一。
通过使用高性能的沥青混合料和精选石料,可以提高路面的强度和耐久性,并有效减少裂缝、沉陷等问题。
其次,施工过程中采取科学的技术与方法也是确保长寿命路面的重要环节。
精确控制施工温度、厚度以及加水量等参数,可以保证路面层间结合紧密、充分压实,从而提高路面整体质量和稳定性。
此外,养护管理策略也是长寿命路面维护的核心。
定期巡检、维修补缀以及科学合理的养护措施可以延长路面使用寿命。
3.2 成功实施的路面项目案例研究
已经有许多成功实施的长寿命路面项目案例可供借鉴和研究。
例如,在某城市A 进行了一项长达十年以上的实地试验研究,采用了先进的路面材料和施工技术。
经过多次检测和评估,该路面在承载能力、耐久性和抗裂性等方面表现出色,使用寿命大幅提升。
类似地,在某城市B的一条高速公路上,采用了新型的沥青混合料和优化的施工工艺。
该项目于五年前完工,并经过长期实际使用证明,路面质量稳定且几乎无需维修。
这些成功案例进一步验证了长寿命路面建设体系的
可行性和效果。
3.3 经济效益评估与可持续发展分析
除了技术原理和实践案例外,长寿命路面建设体系还需要进行经济效益评估和可持续发展分析。
通过比较传统短寿命路面与长寿命路面的成本投入及维护费用差异,可以发现长寿命路面在整体经济效益上更具优势。
由于长寿命路面具有较低的养护成本和使用周期较长,整体支出更为节约。
此外,考虑到环境保护与可持续发展问题,在道路建设中选择长寿命路面也有利于减少资源消耗和碳排放。
综上所述,长寿命路面建设体系的理论支持和实践案例已经得到充分验证。
高性能的材料选择、科学合理的施工技术与方法以及有效的养护管理策略是实现长寿命路面的关键因素。
成功实施的项目案例进一步证明了该建设体系在延长路面使用寿命方面的显著优势。
同时,通过经济效益评估和可持续发展分析,也能够验证长寿命路面在整体经济和环境方面的益处。
因此,进一步推动长寿命路面建设体系的发展具有重要意义,并需要解决相应的技术难题、环境问题和政策法规不完善等挑战。
4. 现存问题与挑战
4.1 技术难题与研究需求
在长寿命路面建设体系中,仍存在一些技术难题需要解决和进一步的研究需求。
首先,目前许多路面材料在长期使用过程中容易出现龟裂、磨损等问题,需要研
发更耐久、抗老化的材料。
其次,在路面施工和养护管理方面仍存在一些操作不当导致质量下降的情况,因此需要进一步研究和改善施工技术和方法。
同时,还需要对新型材料及新技术进行深入评估,并进行应用推广。
4.2 环境污染与能源消耗问题
长寿命路面建设体系在生产和养护过程中会对环境造成一定的污染,并消耗大量能源。
这主要包括材料生产排放、机械施工过程产生的废气排放以及道路维护所需的能源消耗等。
因此,在长寿命路面建设体系中,需要加强环保意识和能源节约措施的研发与应用,以减少对环境的影响和能源资源的消耗。
4.3 政策法规及管理体系不完善的影响
长寿命路面建设体系在实施过程中还面临着政策法规和管理体系不完善的问题。
当前,虽然相关政策文件有所制定,但仍缺乏详细、具体的指导意见,导致一些工程项目存在执行难度较大的情况。
此外,在养护管理方面也需要进一步加强监管力度和建立健全的管理机制,以确保长寿命路面建设体系的有效实施。
综上所述,长寿命路面建设体系在发展过程中仍面临着一些技术难题和研究需求,环境污染与能源消耗问题以及政策法规及管理体系不完善等挑战。
通过解决这些问题并制定相应的应对措施,将进一步推动长寿命路面建设体系的发展,并为道路交通提供更加安全、可持续发展的基础设施。
5. 结论和展望
5.1 结论总结:长寿命路面建设体系的优势和前景展望
经过对长寿命路面建设体系的研究和分析,可以得出以下几个结论:
首先,长寿命路面建设体系具有显著的优势。
通过选择合适的路面材料、采用科学有效的施工技术与方法以及实施有效的养护管理策略,可以极大地延长道路使用寿命,提高道路的承载能力和抗损性能。
这不仅可以降低道路维护修复的频率和成本,还能减少交通事故发生率,提升道路交通安全性。
其次,长寿命路面建设体系具有广阔的前景。
随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快,道路网络不断扩张和改造已成为重要任务。
长寿命路面建设体系正是满足这一需求并保障可持续发展的有效途径。
该体系所带来的诸多优势将有助于改善道路质量、提升交通效率、增强交通运输服务水平,并进一步推动城市发展。
5.2 进一步研究方向及应用推广策略
虽然长寿命路面建设体系已经取得了显著的成果,但仍然存在一些挑战和需要进一步研究的问题。
首先,需要加强对长寿命路面材料的研究和开发。
探索并选用更加环保、耐久、
抗老化和高性能的道路材料是长寿命路面建设体系持续发展的关键。
此外,还需针对路面材料特性进行深入分析和评估,为优化设计提供科学依据。
其次,应进一步完善施工技术与方法。
针对不同地区、不同气候条件下的道路建设需求,积极探索适应性强、效果稳定的施工技术与方法,并结合实际情况进行改进和创新。
最后,在养护管理策略方面要加强精细化管理。
通过采用现代化监测手段和智能化管理系统,对道路运行状态进行实时监测与评估,并制定科学合理的养护计划,提前预警并解决潜在问题。
5.3 推动长寿命路面建设体系发展的政策建议
为了促进长寿命路面建设体系的推广和应用,提出以下几点政策建议:
首先,制定相关支持政策。
包括通过财政补贴、税收优惠等方式给予资金支持,鼓励企业和机构加大对长寿命路面建设体系的研发投入。
此外,还可以出台奖励措施,对在长寿命路面建设方面取得突出成绩的单位或个人给予荣誉称号和经济激励。
其次,加强标准规范制定与执行。
建立健全适应长寿命路面建设需要的标准规范体系,并确保其有效实施。
这有助于提高工程质量,促进行业良性竞争。
最后,加强技术培训和知识普及。
通过开展学术研讨会、技术培训班以及宣传教育活动等形式,提升从业人员的专业水平,并增加公众对长寿命路面建设的认识和理解,推动更广泛地应用该体系。
总之,随着城市化进程的不断推进和道路网络的不断完善,长寿命路面建设体系具有重要的实践和推广价值。
通过持续的研究和推动,我们将能够进一步完善该体系,并为城市交通发展做出更大的贡献。