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路面改造中對(duì)路面加鋪方案設(shè)計(jì)的探討
國(guó)內(nèi)外的研究表明，徹底消除反射裂縫是不經(jīng)濟(jì)的，也是不現(xiàn)實(shí)的，下面是小編搜集整理的一篇探究路面改造中對(duì)路面加鋪方案設(shè)計(jì)的論文范文，歡迎閱讀查看。
對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行加鋪改建通常有加鋪水泥混凝土面層和加鋪瀝青面層。在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層有如反射裂縫等技術(shù)難題，但由加鋪瀝青面層具有施工速度快、開(kāi)放交通早、對(duì)交通干擾少等許多優(yōu)點(diǎn)，水泥路面上加鋪瀝青面層越來(lái)越為許多設(shè)計(jì)者的優(yōu)先選擇方案。
一、瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
在進(jìn)行舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青面層設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮滿足兩方面的指標(biāo)要求，一是舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)加鋪后達(dá)到強(qiáng)度要求;二是瀝青加鋪層能夠滿足防止荷載型及溫度型反射裂縫的要求。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行以下兩項(xiàng)內(nèi)容的計(jì)算：
(1)舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計(jì)算
對(duì)瀝青加鋪層厚度的確定是以控制水泥混凝土路面的荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用不超過(guò)水泥混凝土彎拉強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，臨界荷位為水泥混凝土路面板的縱縫邊緣中部。
(2)瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計(jì)算
計(jì)算點(diǎn)位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部。
2、結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
(1)舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
①荷載應(yīng)力計(jì)算方法
先計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載在有瀝青加鋪層的水泥混凝土路面板臨界荷位的荷載應(yīng)力σps，然后計(jì)算考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用、接縫傳荷能力的應(yīng)力折減作用以及偏載和動(dòng)載等因素影響的荷載疲勞應(yīng)力σpr。
�、跍囟葢�(yīng)力計(jì)算方法
先計(jì)算最低溫度梯度時(shí)有瀝青加鋪層的水泥混凝土路面板臨界荷位處溫度翹曲應(yīng)力σtm，然后計(jì)算考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的溫度疲勞應(yīng)力σtr。
當(dāng)板底荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力之和乘以道路等級(jí)相應(yīng)的可靠度系數(shù)γr不大于混凝土板實(shí)際彎拉強(qiáng)度，初估瀝青加鋪層厚度可作為設(shè)計(jì)厚度，否則改變初估厚度重新計(jì)算，直到滿足以上要求為止。
(2)瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
�、僖钥刂坪奢d型反射裂縫為標(biāo)準(zhǔn)的瀝青加鋪層計(jì)算
舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部最大剪應(yīng)力τm通過(guò)有限元方法計(jì)算確定。瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度τ由試驗(yàn)確定，計(jì)算考慮抗剪強(qiáng)度系數(shù)K和剪應(yīng)力折剪系數(shù)kr的瀝青混合料容許剪應(yīng)力τR，若τm不大于τR時(shí)，初估瀝青加鋪層厚度滿足要求，否則改變初估厚度重新計(jì)算。
�、谝钥刂茰囟刃头瓷淞芽p為標(biāo)準(zhǔn)的瀝青加鋪層計(jì)算
先采用有限元方法按最不利條件(低溫、最大溫度梯度)計(jì)算瀝青加鋪層的最大主應(yīng)力σ1，然后計(jì)算考慮瀝青混合料松弛效應(yīng)的最大主應(yīng)力σ1'。瀝青混合料的劈裂強(qiáng)度σSP通過(guò)試驗(yàn)確定，計(jì)算考慮瀝青混合料抗拉結(jié)構(gòu)系數(shù)KS的容許拉應(yīng)力σR，若σ1'不大于σR時(shí)，初估瀝青加鋪層厚度滿足要求，否則改變初估厚度重新計(jì)算。
二、路面加鋪方案設(shè)計(jì)
水泥混凝土面板在處治后達(dá)到規(guī)定的接縫彎沉差和基層綜合模量的基礎(chǔ)上，為保證瀝青加鋪層在設(shè)計(jì)期限內(nèi)的使用性能和耐久性，針對(duì)本工程的氣候、交通特點(diǎn)，為保證加鋪層在設(shè)計(jì)期限內(nèi)的使用性能和耐久性，主要從三方面考慮：①做好舊混凝土板的處置工作;②加鋪層采用SMA瀝青混合料;③采取防裂措施，以減少和延緩反射裂縫的產(chǎn)生。為了減少和延緩加鋪層反射裂縫的產(chǎn)生，要求加鋪層的瀝青混凝土本身具有較高的低溫抗變形性能力和抗拉、抗剪性能，同時(shí)又不能過(guò)分地降低瀝青混合料高溫穩(wěn)定性，改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是最佳選擇。實(shí)踐也證明SMA這種以瀝青、礦粉和纖維穩(wěn)定劑做結(jié)合料的間斷級(jí)配瀝青混合料用做上面層，能提高行車(chē)舒適性，減少和延緩病害的產(chǎn)生，延長(zhǎng)路面使用壽命。根據(jù)加鋪層結(jié)構(gòu)形式、舊路而狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)內(nèi)加鋪層結(jié)構(gòu)實(shí)例調(diào)查，建議舊路而上的加鋪層結(jié)構(gòu)參照
經(jīng)過(guò)分析比較，結(jié)合舊水泥混凝土路面處置后的現(xiàn)狀，工程加鋪層選用改性瀝青混凝土SMA，厚度4cm。結(jié)構(gòu)層組合為：4cm厚SMA-16瀝青瑪蹄脂碎石混合料+下封層+滿鋪玻璃絲布+粘層(熱改性瀝青0.3～0.5L/m2)+舊水泥混凝土路面。
三、防治反射裂縫的措施
國(guó)內(nèi)外的研究表明，徹底消除反射裂縫是不經(jīng)濟(jì)的，也是不現(xiàn)實(shí)的，加鋪層采用防止反射裂縫措施的目的是控制開(kāi)裂而不是消除開(kāi)裂。所有的防反措施只是盡量推遲產(chǎn)生早期裂縫的時(shí)間，以及一旦裂縫產(chǎn)生后，如何減緩其向上面層發(fā)展的速度，從而達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命的目的。目前應(yīng)用情況來(lái)看，采用土工布比土工格柵具有較好的防水功能，同時(shí)使用滿鋪的效果優(yōu)于縫鋪的情況�？p鋪一方面使瀝青面層與舊硅板形成一個(gè)凹型，在沒(méi)有鋪土工布的地方，如有雨水滲入，在層與層之間的水流不能沿路拱暢通排除，而可能集中在凹型部位，使瀝青混凝土受到雨水的侵蝕而損害;另一方面，土工布在縱縫和橫縫鋪設(shè)中，使其搭接部位增多和布的厚度(搭接部位)增大，使面層與舊板的粘接減小，造成層間破壞。在路面加鋪工程中，在舊水泥混凝土路面的瀝青加鋪層底部鋪設(shè)土工合成材料，可在一定程度上減少或延緩舊路面裂縫反射到瀝青加鋪層。
參考文獻(xiàn)：
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