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二级公路混凝土路面加铺沥青混凝土面层参数设计分析

2022-08-26 来源:品趣旅游知识分享网
________________________________________________________________________道路工程觀二级公路混凝土路面加铺沥青混凝土面层参数 设计分析李斌(广西壮族自治区玉林城区公路管理局,广西玉林537001 )摘要:文章以广西S2 1 6线玉林至博白段公路大修工程为例,介绍了混凝土路面沥青混凝土

翻修技术方案,,

验确 的最 度(20 cm)、最 量(200 MPa)、地基最 量(250 MPa)等重要参数, 项目 的 验可为其他类似工程 土工织

技术参考。减少反射裂缝的产生。该关键词:二级公路;混凝土路面;沥青混凝土;模量;反射裂缝中图分类号:U416.217 文献标识码:A DOI: 10. 13282/j. cnki. wccst. 2019. 10. 005 文章编号::673 - 4874(2019))0- 0013-030引言路 济发展的基础,目前 境 路总里程超过12万km,其中超过60 %的公路路面为混凝土路面结构,且大多已服役超过20年,公路质量堪忧,严重阻碍了

地区经济发展。因此对混凝土路面进行合理大 之一&为 的重要 -1工程概况省道玉林一山口线(S216)为二级公路,其中玉林至博白段是玉林市

省最重发展,该段要的公路之一,也是博白县与玉林市连接的主要 路

行的重型车辆越来越多,交通量越来越大。

、下沉、破碎等

&随 区经济的

多年运行,目前该路段 了的继大面积的 ,严重 行车安全。为 路段路面

恶化,自治区 运输厅 路k4 + 860〜k43 + 600路段共计56 km实 大 划。2沥青混凝土加铺层结构参数设计分析2. 1

土 基本在混凝土路面上部

沥青混凝土面层技术目前在

路养护中已经熟、广泛的应用。各个材料的参数规格可参照 工程项目的 验,在此 赘。本项目 下页表1所示&混凝土路面进行碎化、找平等处理,对破坏严重的地段实施全部清除,并填充级配碎石& 处理后 沥青混凝土层,具体结构(由下至上)如作者简介:李斌(979—),工程师,主要从事公路养护工程管理与施工工作&20 1 9年第\"期总第47期 13道路工程___________________________________________________________________________________________________

表1沥青混凝土加铺层具体结构表序号路面结构形式第1层级配碎石基层第2层防反射裂缝层第3层AC20沥青混凝土面层2.2

度沥青混凝土 度 大修工程的最重要参数之一,直接决 工程 及改造 。 来 说! 度越大,其防反射裂缝 、路面平等越好,但是工程 会直 。因此加铺层最度必须 济性和使用 1 &2. 2. 1试验为 的最 度,本项目 按2 cm为一级的增量!

度由1 cm逐步增加至24 cm过程中,力

部应力及弯沉量的变化情况,以此来确定最

度。

基模量\"=250 MPa,混凝土路面 量\"2 = 30 000 MP#沥青混凝土层

量\"3 = 1 200 MPa。在此对受影响最大的混凝土

路面接缝处(胀缩缝)进行 (选取10 )。2. 2. 2试验结沥青混凝土 度变

部 力 及弯沉量

结果如表2和图1 ,纟 和 图可:(1)随着沥青混凝土 度的增加,纟 的部应力及弯沉量 减小,说明增 度确实可路面各项参数;(2)) 度由8 cm增至16 cm时,最大主应力、等效应力、最大剪切应力分

61.6%)2. 1 %)3. 3%,纟

度明显;(3)当度由16 cm增加至24 cm时,最大主应力、等效

应力、最大剪切应力 40. 7%、40. 1%、37. 3% ,虽然 ,纟 度逐步减小;(4)最大弯沉量随 度的增加,纟 在减小2。, 为

大 项目的 济 和实用性,最终确

的最

度为20 cm。表2沥青混凝土加铺层厚度变化对内部应力及弯沉量值表(部分)加铺层 最大主应力等 力最大剪切应力最大弯沉量厚度(mm)!max(MPa)! (MPa)\"max (MPa)# (mm)80. 2111. 4010 80 10 0 18100. 1601 2440 6990 0 16160. 0810. 8100 4530 0 12'00. 0620. 6210 3540 0 1 0240. 0480. 4850 284 84西部交通科技Western ChinaCommunications Science & Technology2.3

土沥青混凝土 材料组 例 、环境温度不同、载荷 量差 大的现象,尤温度 最明显。在此针 量的行等效应力计算,以此确 的最佳模量3 &2. 3. 1试验于沥青混凝土 的反射裂缝多产生于温度的冬季,且混凝土路面接缝处(胀缩缝)依然为薄弱

,因此模拟这些点(选10个点)处应力的变化情况&模 拟温度确定为2 g(玉林市2018年1月日均气温),沥青 混凝土 量 的600 MPa 步增至''00 MPa(200 MP为一级),纟

度设定为20 cm。2.3.2试验结沥青混凝土 量 变 部 力 及 弯 沉量 结 如 表 3 和 图 ' 。 和可知:(1)随着沥青混凝土 量的增加,纟 1的内部应力 高,这 结构的利的量 越高,其最大弯沉量越

小,这对减少 的反射裂缝 利的;(3)随 量 增 ,

部 力 高 和 弯 沉 减小, 在1 000〜1 200 MPa为基

&,为

部应力和弯沉量两项指标,在此确

项目的沥青混凝土最

量范围为1 000〜1 200 MPa,体 可 实际问题行微调⑷&表3 混凝土值表(部分)加铺层 最大主 力等力 最大剪切 力最大弯沉量模量(MPa)!max(MPa)! ((MPa)\"max (MPa)# (mm)8.1 91. 64.61 221.1321. 176.658 1814.1781.254.711 1518.2151.294.74 1322.2561.296.755 12公路混凝土路 混凝土 !表4地基模量值表(部分)力基模 最大主应力 等

量(MPa)!max (MPa#! (MPa)最大剪切应力\"max (MPa)0.69!0.5850.520最大弯沉量△1 (mm)!002000.!6!1. 223!.06!0.0 60.0 50.0 40.0 30.0 30.0960.0593000.9850.9240.867600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000 2 200

加铺层模量(MPa)4005000.0460.0230.4980.488图2加铺层内部应力变化与模量之间的关系曲线图2. 4地基 学结构影响分析于 部整个路面结构层的。经验表明,若路基 沉地基是指原混凝土路面路基,是道路的体系,其强度和

、裂缝等 的最

,会直接反映在路面上,这 善加基的问题。在此通过试验确

量值&2. 4. 1试验设计本项目

基模量由100 MPa逐步提高至图3加铺层内部应力变化与地基模量之间的关系曲线图500 MPa(按照50 MPa速度升高),以混凝土路面接缝

处为检测点\"0个)。设计加铺层厚度为20 cm,模量 为1 200 MP#温度选取12 °C,其他参 变。2. 4. 2试验结3防反射裂缝技术设计分析部应力及弯沉量影响结基模量变 如表4和图3所示。

和 可知:(1)随基模量的增加,力 的内部应力和最大弯沉量反射裂缝是沥青混凝土 最常见的 之—, 用寿命的主要 &为了减少反射裂缝,目前

下降,这 结构的 利的;(2)随着地基模量的增加,力 部应力和最大弯沉量在原混凝土路面和

&之间设层、可分为三大类:应力吸

的下降趋势逐步减小甚至趋于水平,尤 在250 MPa前后变化明显,说明地基模量的 步减弱页&,虽然地基模量越高对路面结构层

土工织 、格栅

6 &这三类 的 如表5

+,本项目

说明:仅靠该技术 除反射裂缝

采用“土工织物实的,要越好,但是会大大增加工程 部路段混凝土面层清除后

可 全支术来减小反射裂缝产生的概率。但在此需要

要素,而且后期管基作碾实处理。因此项目要求地基模量最小 为250 MPa经探测后于 的路段应作压实处理。结合实际情况 理 要 善&表5三大类夹层防反射裂缝性能对比分析表类应力吸收夹层厚度(mm)0〜500.4〜4.00.8〜 .0量(MPa)1 0 〜1 001 0 〜1 60900〜2000特点

降低原面层和加铺层之间的阻力,改善加铺层内部应力;但会造成接缝处应力变大土工织物夹层格栅显著增强加铺层抗裂能力;但不具有增强结构和改善排水能力力、改善反 裂缝作用;但受温度

大, 工 便(下转第31页)20 1 9年第1 0期 总第1 47期 15填方路基填筑压作业周密集民房群的

!张日在减震沟施工后,第一次碾压监测的民房结构振 衰减率为27.03%,第二次碾压监测的民房结 构振 房结构振 为 3 1 . 93%。(3)在 减震沟作用下, 结构振 的振度大于规范中安全允许 振 度,房屋存在安全;在减震沟作用下,结构振 的振 度在规范中的安全允许质点振动速度范围内,房屋暂不存

衰减率为3 1 .25%,第三次碾压监测的民衰减率为37.5%,平均衰减率在安全隐患。够4结语监测新

边民房在机 施工前后振

参考文献卢文波,张乐,周俊汝,等.爆破振动频率衰减机制和衰

枢纽小碧经清镇东至白周减规律的理论分析'(.爆破,01 3,30(2):: -6,11 .[2]潘 涛,康 强,赵明生■减震沟相关参数对减震败果影

络线的金阳车站高填方路基工程施工,

工时的结构振

房结构振

情况及减震沟的 拟'(•金 山,0 1 3,2(5):45-48.衰减情况,得到如下结论:娄 ,龙 源,周 翔,等•爆炸波传播的沟槽效应及分

\")从减震沟 的影响,减震沟在析矿冶工程,004,4(1):: 1 - 1 5.张袁娟,黄金香,袁红•缓

民房结构振 主要集中在5方 削减振 度方面作用 明显。(2)在设置减震沟后,测点的速度峰

破减震效应研究'(•岩石力学与工程学报,01 1 ,0(5) : 967 -973.[5]郭学彬,肖正学•爆破地震作用的沟槽效应爆破器

置减震沟前都有大幅度下降,三次碾压监测的民房结构

材,1 999(3):4 — 7.振 衰减 为 27.03%) 1 . 25%)7, 5%,平衰减率为3 1 .93%。说明设置减震沟,能够 减收稿日期:0 1 9-07- 1 0小压路机产生的施工振 周边民房群的 &(上接第5页)路改造中的应用公路,20 1 5(9) : 92 -95.4*结语项目完工后,经检测其各项指标

要[2] 刘朝晖,周婷,李盛,等.现行规范旧水泥混凝土路面的若干问题研究公路交通科技,20 1 4,3 1

(5):3 1 -36.求,工程合格 1 00%。 S2 1 6线玉林至博白二级公路路面大修工程的实施,积 技术验。沥青混凝土 技术 项

[3] 杨斌.旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构研究[D(.西

安:长安 大学,2005.高的[4] ,陈强,谢泽华,等.薄层沥青-水泥混凝土复合

路大修方法, 和施工要求较高,一旦某参 理,必然造成路面寿命 下降,必须根式路面结构设计研究'(中外公路,2009,29(4)80-85.[5] 吕大伟.高

混凝土路面 沥青层综合技术研究[D].西安:长安大学,20 1 4.[6] 吕蒋聪,任岐岗.冲击压实破裂稳固后对沥青混凝土加铺各路段的实际情况“量身打造”相关参数,所以在应 用该技术时应对相关资料全面了解。够结构 的

53-56.[J].公路工程,201 2,37(2):参考文献⑴莫伟坚.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层在城市道收稿日期:0 1 9-07-0520 1 9年第\"期总第47期 31

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