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软基路段沥青混凝土路面结挂蚨用性研究

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软基路段沥青混凝土路面结挂蚨用性研究

发布日期:2019-09-19 编辑:西宁华固 点击:


软基路段土基含水量大、压缩性强、固结沉降周期长,路基沉降异议易导致严重的路面开裂或错台等病害。因而,在软基路段,一般先铺筑过渡性路面,且过渡路面沥青面层多为双层沥青混凝土,待路基稳定下加铺一层沥青混凝土,形成完整的路面结构。软基路段过渡路面因其经济性、合理性,在广东甚至中国各地均有着广泛的应用。

广东某高速公路软基路段通车下路面整体沉降较大,路面病害轻重不一,个别路段车辙严重。通过对病害路段详细的调查,并在国内外研究成果的底子上,深入归纳病害产生的原因,并通过理论计算提出适宜于不同等级交通量的双层沥青混凝土路面结构形式。工程概述经过一年半的通车运营,过渡路段路面就出现了车辙、纵向裂缝、沉降及桥头跳车等病害,因而对路段展开了一次全面的检测评估,以期查明路面病害产生的原因。采取应用数字式多功能道路检测车进行了测试。

可得:主1车道的车辙深度明显大于其他车道的车辙深度,超车道车辙深度较大;左幅车辙病害较右幅方向病害严重。同样都采取应用了普通沥青混合料面层的路段中,三层沥青面层结构的①、③路段车辙深度要明显大于两层结构的②、④路段;而同样采取应用两层沥青面层结构的⑤、⑥路段,由于使用了双层改泄悚青混合料,其车辙深度平均值不超过5.5mm,较小车辙深度不超过8.2mm,远远小于双层普通沥青混凝土面层的②、④路段,可见SBS改泄悚青的应用在此发挥了明显的抗车辙作用。左轮迹带车辙呈W形,表明沥青混合料的压密变形较为明显,而侧向隆起不明显;右轮迹带除了沥青混合料的压密变形外,还出现了侧向隆起,表明沥青混合料有侧向的剪切流动变形。车辙深度及车辙断面形式均表明主1车道右轮迹带是路面产生车辙的最不利地位。路段调查结果及归纳为分辨路面车辙病害发生的层位,首先量取路表车辙深度,然下在车辙部位及其对应路肩部位取芯,并测使悚青混凝土各层厚度及空隙率,同时采取应用多种手段品评沥青混凝土的高温稳定性。

路段调查结果(1)路段①为4+6+8=18cm三层结构,沥青为普通沥青。假定路面施工完成下主车道与路肩的各层厚度基本一致,从测量结果可见:路段①上、中、下面层的压缩值分别为6、20、4mm,压缩率分别为11.7百分比、23.5百分比、5百分比,表明中、上面层压缩较为明显,而下面层压缩较小。可得:路段①路肩地位中面层的现场空隙率仅有1.1百分比,大大低于合理值,而路肩地位并没有多少车辆碾压,说明该路段中面层沥青混凝土可能在配合比策划或施工变异性等关键存在一定的抗车辙能力先天不足,中面层单轴抗剪强度只有0.214MPa也印证了这一点。(2)路段②为4+6=10cm双层结构,沥青为普通沥青。可得:主1车道上、中面层的压缩值分别为6、13mm,压缩率分别为16百分比、13.8百分比,表明上、中两层均有较明显压缩变形。可得:路段②主1车道上、中面层芯样的空隙率均明显小于相应的路肩地位,说明经过车辆的碾压,两层结构的中、上面层混合料均进一步变密,单轴抗剪切强度为0.51、0.38MPa,说明该两层沥青混合料的高温稳定性存在一定的不足。因而得出,从现场取样的沥青混合料抽提筛分的结果来看,路段②上、中面层抽提油石比与策划油石比的偏差均在±0.3百分比以内,矿料级配与策划值相比总体偏差不大,但0.075mm的通过率偏大,粉尘含量偏高。(3)路段③为4+6+8=18cm三层结构,沥青为普通沥青。可得:

路段③主1车道上、中、下面层的压缩值分别为10、15、1mm,压缩率分别为25百分比、25百分比、1.3百分比,表明压缩变形主要发生在上、中面层,而下面层压缩较少。可得:路段③路肩地位上面层、中面层空隙率虽然均大于主1车道对应层次的空隙率,但空隙率实际值仍然存在偏小的小case,这说明该路段上、中面层沥青混凝土在配合比策划或施工变异性等关键也存在一定的抗车辙能力先天不足,抗剪强度较小。(4)路段④为4+6=10cm双层结构,沥青为普通沥青。可得:主1车道上面层的压缩值为7mm,压缩率为14百分比,而主车道中面层厚度比相邻路肩厚22mm,说明中面层的厚度极大不均。可得:其沥青混合料体积指标较为正常,间接反映了其抗车辙能力相对路段②较好,这从该路段路面车辙深度较小也可看出,但因上、中面层均采取应用了普通沥青,其上面层压缩变形仍然较大,上面层抗剪切强度较大说明受到了补充岩蚨。从现场取样的沥青混合料抽提筛分的结果来看,路段④上、中面层抽提油石比与策划油石比的偏差均在±0.3百分比以内,上面层矿料级配与策划值相比总体偏差不大,各筛孔通过率均在施工偏差允许范围之内,表明该路段上面层施工质量良好,但中面层总体偏粗,4.75mm如该筛孔的通过率基本都超出了规范的下限,相悖,这也可能恰恰是其混合料抗车辙性能提高的一个要紧原因。(5)路段⑤、⑥均为4+6=10cm双层结构,沥青为改泄悚青。可得:主1车道中面层无压缩,仅上面层有少量压缩,但路肩地位上面层厚度偏厚,超过策划值17mm,说明该路段施工变异性较大。可得:路段⑤、⑥无论上、中面层其现场空隙率基本都在6百分比左右,体积指标较为正常,且主车道空隙率与相邻路肩相比,降低不多,表明采取应用改泄悚青下,其混合料抵抗车辆荷载压缩剪切变形的能力得到了大大的提升,这从该两段路面车辙较为轻微亦可见。(6)基层芯样状况。共钻取了25个基层芯样,其中只有12个能取出完整芯样,其他均为基层破碎或基层断裂无法取出,芯样完整率为48百分比。完整基层芯样测试的无侧限抗压强度较大值为8.3MPa,较小值为17.7MPa,可见取出的芯样总体强度较高,但离散性较大。

小结综合对广东省某高速公路过渡段路面的病害状况调查,表明车辙病害较为严重。(1)采取应用普通沥青的①、②、③、④路段主车道均出现了较为严重的车辙,三层沥青面层结构的①、③路段车辙深度明显大于两层结构的②、④路段,表明采取应用普通沥青铺筑沥青混凝土面层可能厚度越大车辙深度越大。(2)采取应用两层改泄悚青面层结构的⑤、⑥路段,车辙深度远小于双层普通混凝土面层的②、④路段,表明SBS改泄悚青的应用发挥了明显的抗车辙作用。(3)车辙深度及断面形式均表明主1车道右轮迹带是路面产生车辙的最不利地位,对目上的半刚性基层路面结构,车辙病害主要发生在中、上面层。(4)沥青混合料体积指标较为正常的混合料,其抗车辙能力明显更强,路段②车辙深度明显小于路段④,表明施工质量把握豆悚青路面的抗车辙能力影响较大。(5)粉尘含量过高会明显降低抗车辙能力,而级配偏粗对提高抗车辙能力较为有效。双层沥青混凝土路面适用性归纳双层沥青混凝土路面结构在软基路段的应用中表现出较好的抗车辙能力。该文首先拟定备选的具有双层沥青混凝土面层的沥青路面结构,按照经验及规范推荐值选定路面模型的计算参数,然下归纳各Plan的路面结构在准则轴载下的力学响应,末了估算在各级交通量下各Plan的车辙深度值,提出在特定交通量下可行的双层沥青混凝土路面结构。

备选双层沥青混凝土路面结构基层结构采取应用广东省常用的结构形式,提出具有双层沥青混凝土面层的路面结构。在结构组合中,每个Plan均揣摩上面层、中面层的不同厚度组合,在下文中以“4+6”(上面层厚度+中面层厚度)的形式表述。沥青混凝土层剪应力结果准则轴载作用下。可以看出:“4+6”结构的峰值剪应力较小。“6+8”结构的剪应力峰值较大,但达到峰值下剪应力衰减速度最快。

可以看出:采取应用双层改泄悚青的Plan1、3其“6+8”结构的剪应力整体上小于单层改性的Plan2、4“6+8”结构的剪应力。双层沥青混凝土面层路面的面层剪应力分布特点是:剪应力达到峰值下衰减至一较大值而下不再减小,靠近与基层的结合面时剪应力小幅度增长。车辙估算可以看出:以15mm车辙为把握值,Plan1、3可以满足重交通低值交通量的要旨。以20mm车辙为把握值,Plan1、3(5+7、6+8)可以满足重交通高值交通量的要旨;Plan2(6+8)可以满足重交通低值交通量的要旨。结论(1)对于中国目上常采取应用的半刚性基层沥青路面结构而言,车辙主要产生在中、上面层,一般在路表面以下10cm内。(2)双层改泄悚青混凝土面层结构的路面使用状况总体良好,而普通沥青混凝土面层结构,无论采取应用双层的10cm灰蚨三层的18cm,其路面抗车辙能力均较弱。(3)以15mm车辙为把握值,采取应用双层改泄悚青混凝土面层的Plan1、3可以满足重交通低值交通量的要旨。以20mm车辙为把握值,双层改性的Plan1、3(5+7、6+8)可以满足重交通高值交通量的要旨;单层改性的Plan2(6+8)可以满足重交通低值交通量的要旨。


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