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試析半剛性基層瀝青路面的養護維修對策

時間:2010-12-05 01:04來源:網絡 作者:admin 點擊:
論文關鍵詞:半剛性基層 瀝青路面 結構性損壞 非結構性損壞 維修 對策 論文摘要:根據半剛性基層瀝青路面的典型病害特征及產生原因,提出了路面養護維修的主要對策。 1概述 半剛性基層瀝青路面是黑龍江省公路的主要路面結構形式,它具有與柔性路面完全不同的結
論文關鍵詞:半剛性基層 瀝青路面 結構性損壞 非結構性損壞 維修 對策
  論文摘要:根據半剛性基層瀝青路面的典型病害特征及產生原因,提出了路面養護維修的主要對策。
  1概述
半剛性基層瀝青路面是黑龍江省公路的主要路面結構形式,它具有與柔性路面完全不同的結構特征。因此,其病害成因和維修對策也與傳統的柔性路面有所不同,主要體現在:(1)半剛性基層有較高的剛度,其受力特性類似于“板體”,具有較強的荷載擴散能力。因此在整個施工和運營期間必須保持半剛性基層的整體性;(2)半剛性基層瀝青路面的結構承載能力主要由半剛性基層提供,瀝青面層主要起功能層作用。半剛性基層的彎拉疲勞損壞是這種路面結構的主要破壞形式;(3)采取防水下滲措施的重要性。規范規定,不管是二層式或三層式結構,其中至少必須有一層是型密級配瀝青混凝土混合料。當各層均采用瀝青碎石時,瀝青面層下必須做下封層。忽視這些區別,而仍舊采用傳統柔性路面的維修方法,是導致半剛性基層瀝青路面維修失敗的主要原因。近些年來,類似的工程教訓很多。根據半剛性基層瀝青路面的典型病害特征及產生原因,提出了路面養護維修的主要對策。內容包括:按結構性損壞與非結構性損壞進行分類和維修、半剛性基層的最小維修面積、維修施工的平面布置等。
  2半剛性基層路面的典型病害特征
半剛性基層瀝青路面的典型病害可劃分為兩大類型:非結構性損壞和結構性損壞。前者指半剛性基層的板體性未受到破壞,而后者是指路面損壞位置下的半剛性基層受到損壞,板體強度減弱或完全喪失。
  2.1非結構性損壞
該類病害主要有橋頭跳車、間距規則的橫向裂縫、路表局部網裂和正常車轍等,病害特征如下。
  2.1.1橋頭跳車
橋頭跳車有兩種情況:(1)臺背填土壓實不足,導致填土在臺背后數十米范圍內下沉。其特征為:沉降在行車方向是漸變的,延續距離相對較長,路面的整體強度未受破壞,路表面也少有損壞,但行車時具有明顯的“波浪”感;(2)由于橋梁與臺背填土剛度的差異而產生的不均勻沉降,從而出現的跳臺。其特征為:延續距離短,只有幾米,路面少有損壞發生,行車時具有明顯的“瞬間跳車沖擊”感。
  2.1.2間距規則的橫向裂縫
這種裂縫一般為半剛性基層的結構性收縮而導致的反射裂縫。它橫向貫穿公路全幅路面,深度方向貫通全部結構層,并且縫隙寬隨季節變化。一般認為這種裂縫不可避免,對路面的整體性沒有損害。
  2.1.3縱向裂縫
這種裂縫的數量較少,大多發生在高路堤地段路基外側。成因是路堤中央與外側壓實不均勻、舊路幫寬或地基受外部水源的長期侵蝕,導致路基或地基的不均勻沉降。一般情況下裂縫較寬。
  2.1.4路表局部網裂
路表局部網裂多發生在行車道輪跡下,成因為路面局部施工缺陷。如:材料不均勻、基層成型不好、瀝青面層與基層間有軟弱夾層等。它起始于輪跡處,而遠離輪跡處的路面施工缺陷由于受車輛荷載的影響較小,因此難以出現此類損壞。
  2.1.5正常車轍
正常車轍是指施工質量正常的情況下所出現的車轍。它特征是:(1)由于半剛性基層的剛性較大,車轍主要是瀝青面層受交通荷載的二次壓密和蠕變作用而產生;(2)重載對車轍的影響十分明顯。
  2.2結構性損壞
該類損壞主要有路面局部凹陷龜裂和結構性轍槽。
  2.2.1路面局部凹陷龜裂
這種損壞是路面局部網裂的延續。因局部網裂沒有得到及時的維修封堵,雨水滲人到基層,而高速行駛車輛輪胎的強大“泵吸”作用使半剛性基層的膠結材料被吸出。長時間下去,導致基層材料散失,路面出現局部下陷和網裂,進而由局部網裂發展成為明顯的凹陷龜裂,對行車的平順性和安全性有很大影響。其特征為:起始于輪跡處,路面結構在該處完全破壞,在破壞過程中雨天有灰漿外瀉痕跡。

  2.2.2結構性轍槽
結構性轍槽是由于路面承載能力不足,在車輛荷載和環境因素的綜合作用下而在輪跡處產生的路面變形。轍槽產生初期伴有微細裂縫,其發展規律類似于路面局部凹陷龜裂。
  3路面維修對策
針對以病害,在制定路面維修方案時需考慮四方面影響因素:(1)病害的類型和平面位置。對行車的影響以及行車對病害發展的影響;(2)病害的嚴重程度;(3)經濟條件;(4)維修目標。主管工程師在綜合評估后必須作出明確回答。
  3.1非結構性損壞的維修
維修的基本目的有兩個,一是恢復行車平順,二是封閉裂縫,以避免引發結構性損壞。
  3.1.1恢復行車平順
主要是對橋頭跳車和車轍的處理。它們的平面分布截然不同,橋頭跳車是橫向的,車轍是縱向的。
對橋頭跳車應以整幅路作為維修寬度,維修長度應滿足三個要求:(1)從橋梁伸縮裝置起,伸人正常路段一定長度;(2)保證攤鋪機能正常施工;(3)拉坡平順。銑刨厚度以瀝青面層的一個結構層為單位,一般只銑刨表層。
對車轍的維修,在其橫向平面位置應作適當調整。我國車輛基本為左位駕駛,駕駛員駕駛車輛有明顯靠車道左側行駛的習慣,從而導致車轍在行車道上分布偏左,部分高速公路行車道左輪跡的車轍外輪廊還延伸到超車道。因此,維修寬度應滿足以下條件:(1)包括車轍的整個影響范圍;(2)與攤鋪機的攤鋪寬度及碾壓機的輪寬相適應;(3)縱向接縫距行車道輪跡外邊緣30cm以上。維修長度以車轍出現的長度作為基本長度,并伸人相鄰路段一定距離,或以結構物為界。在與相鄰路段的連續上要注意輪跡平過度,選擇合適的碾壓機械和碾壓方式,必要時輔以人工修整,避免在連接處形成新的行車沖擊點。如需銑刨,銑刨厚度以瀝青面層的一個結構層厚度為宜。
  3.1.2封閉裂縫
對于單條橫縫和縱縫建議采用常規的灌縫措施。如果縫隙太寬灌縫難以實施,可沿裂縫兩側切割出10一15~寬的條形槽,深度為瀝青面層全厚。隨后清潔槽壁,人工填實至表層底部。最后,涂刷粘油層,用細粒式瀝青混合料填筑碾壓作為路面表層。這種處理方法屬柔性連接,由于膠結材料充足,可以適應縫寬的季節性變化,宜在春融或秋冬交替季節實施。
局部網裂發生于行車輪跡位置,對路面整體結構的危害最大。其維修原則是:(1)及時處置,以免損壞范圍和程度擴大;(2)維修范圍不宜定得太小,在橫向至少以一個單向車道為單位,在縱向以一輛重車長度的1.5倍為單位。同時,保證路面維修的橫、縱向平整,減小顛簸;(3)在平面上全部清除局部網裂的影響范圍;(4)與攤鋪機和碾壓設備相適應;(5)維修深度以瀝青面層的結構厚度為單位;(6)縱向接縫位置與車轍處理方案相同。
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