路面加铺技术与发展-高远

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1、2007-4-181路面加铺技术与发展路面加铺技术与发展长安大学长安大学长安大学长安大学王选仓王选仓王选仓王选仓 2007.42007.42007.42007.42007-4-182?白白?白黑?黑黑2007-4-183概述概述概述概述加铺加铺1、功能性；、功能性；2 结构性结构性 _ 采用沥青面层作为原有路面的加铺 层是一种非常典型的 采用沥青面层作为原有路面的加铺 层是一种非常典型的补强补强方法。 对于方法。 对于沥青路面沥青路面，能显著改善路面使 用性能； 对于，能显著改善路面使 用性能； 对于水泥路面水泥路面，能吸收两种材料的 优点。 国内外仍处于，能吸收两种材料的 优点。 国内外仍处

2、于研究、试验研究、试验阶段。阶段。2007-4-184国内外研究工作概括国内外研究工作概括国内外研究工作概括国内外研究工作概括 旧路面检测与评价；旧路面检测与评价；旧路面检测与评价；旧路面检测与评价； 旧路面处治技术；旧路面处治技术；旧路面处治技术；旧路面处治技术； 加铺方案选择；加铺方案选择；加铺方案选择；加铺方案选择； 沥青加铺层力学分析；沥青加铺层力学分析；沥青加铺层力学分析；沥青加铺层力学分析； 反射裂缝机理分析与防治措施；反射裂缝机理分析与防治措施；反射裂缝机理分析与防治措施；反射裂缝机理分析与防治措施； 加铺层材料；加铺层材料；加铺层材料；加铺层材料； 试验设备；试验设备；试验设备

3、；试验设备； 沥青加铺层设计方法。沥青加铺层设计方法。沥青加铺层设计方法。沥青加铺层设计方法。2007-4-185第一部分第一部分第一部分第一部分2007-4-1861.11.11.11.1国外路面检测现状国外路面检测现状国外路面检测现状国外路面检测现状 目前，已开发研制的路面管理系统 软件和路面养护管理专家系统有： 目前，已开发研制的路面管理系统 软件和路面养护管理专家系统有： 美国： 美国：“联邦公路路产及使用性能研究（联邦公路路产及使用性能研究（NSIPS）”； “公路使用性能监测系统研究（公路使用性能监测系统研究（HPMS）”； “公路经济需求系统研究（公路经济需求系统研究（HERS）

4、”； “城镇道路管理系统研究（城镇道路管理系统研究（URMS）”。2007-4-187已开发研制的路面管理系统软件和路面已开发研制的路面管理系统软件和路面已开发研制的路面管理系统软件和路面已开发研制的路面管理系统软件和路面 养护管理专家系统养护管理专家系统养护管理专家系统养护管理专家系统 加拿大： 加拿大：研制了自动化道路分析仪（ARAN车）；研制了自动化道路分析仪（ARAN车）；安大略省交通运输部的示范系统PRESERVER；安大略省交通运输部的示范系统PRESERVER； 柔性路面养护管理专家系统PAMEX等。柔性路面养护管理专家系统PAMEX等。 英国： 英国： WHD公司研制开发了路面

5、管理 系统软件；公司研制开发了路面管理 系统软件；2007-4-188已开发研制的路面管理系统软件和路面已开发研制的路面管理系统软件和路面已开发研制的路面管理系统软件和路面已开发研制的路面管理系统软件和路面 养护管理专家系统养护管理专家系统养护管理专家系统养护管理专家系统 美国阿肯色大学的 美国阿肯色大学的Kelvin C.P.Wang教授等研制了数字化 路面数据采集车（教授等研制了数字化 路面数据采集车（DHDV） 还有用于路面修复的路况专 家系统 还有用于路面修复的路况专 家系统SCEPTRE2007-4-1891.11.11.11.1国外路面检测现状国外路面检测现状国外路面检测现状国外路

6、面检测现状 关于路面平整度检测设备的研究： 关于路面平整度检测设备的研究： 美国 美国GMR断面仪；断面仪； 法国 法国APL纵断面分析仪；纵断面分析仪； 英国 英国TRRL改进研制的颠簸累积仪；改进研制的颠簸累积仪； 澳大利亚的 澳大利亚的NAASRA平整度仪；平整度仪；2007-4-1810 关于路面平整度检测设备的研究关于路面平整度检测设备的研究关于路面平整度检测设备的研究关于路面平整度检测设备的研究 英国 英国TRRL激光平整度仪；激光平整度仪； 瑞典的 瑞典的RST； 澳大利亚的 澳大利亚的RRDAS； 丹麦的 丹麦的DYNATESTRSP等等2007-4-18111.11.11.1

7、1.1国外路面检测现状国外路面检测现状国外路面检测现状国外路面检测现状 关于沥青路面快速检测的数据处理技术 关于沥青路面快速检测的数据处理技术 1998年年,美国维路公司与美国维路公司与Arkansas大学 交通研究所共同推出的路面快速检测系统大学 交通研究所共同推出的路面快速检测系统, 日本开发的道路破损检测车 日本开发的道路破损检测车,采用了 MO与录像带2007-4-18121.11.11.11.1国外路面检测现状国外路面检测现状国外路面检测现状国外路面检测现状 关于路面承载能力的检测： 关于路面承载能力的检测： 目前以动态检测技术为主流； 研究重点为： 目前以动态检测技术为主流； 研究

8、重点为：检测手段检测手段软件研发软件研发评价技术评价技术应用理论应用理论2007-4-1813关于路面承载能力的检测关于路面承载能力的检测关于路面承载能力的检测关于路面承载能力的检测典型的检测方法为：典型的检测方法为： 早期美国 早期美国K.J.Law公司的落锤式弯沉 仪公司的落锤式弯沉 仪(FWD)； 现今丹麦 现今丹麦Dynatest公司的公司的FWD； 国外正在研究滚动式弯沉仪 国外正在研究滚动式弯沉仪(RDD)； 雷达技术 雷达技术2007-4-1814路面破损快速检测技术路面破损快速检测技术路面破损快速检测技术路面破损快速检测技术原理原理照 明照 明路 面路 面摄影系统摄影系统录像系

9、统录像系统离 线 图像 处理 软 件离 线 图像 处理 软 件路面 破损 评价 系 统路面 破损 评价 系 统2007-4-1815路面破损快速检测技术路面破损快速检测技术路面破损快速检测技术路面破损快速检测技术 路面破损检测的研究开发重点是开发车载 式自动破损检测系统 路面破损检测的研究开发重点是开发车载 式自动破损检测系统,包括路面图像摄影、 录像系统及其配套的检测装置和系统软件包括路面图像摄影、 录像系统及其配套的检测装置和系统软件2007-4-1816路面强度（承载能力）检测路面强度（承载能力）检测路面强度（承载能力）检测路面强度（承载能力）检测 我国目前使用的弯沉测定系统有4种： 我

10、国目前使用的弯沉测定系统有4种：贝克曼梁弯沉仪；贝克曼梁弯沉仪； 自动弯沉仪；自动弯沉仪； 稳态动弯沉仪；稳态动弯沉仪； 脉冲弯沉仪（FWD）。脉冲弯沉仪（FWD）。2007-4-1817FWDFWD或贝克曼弯沉仪现场测定或贝克曼弯沉仪现场测定1)视路况每块板或每两块至四块板选一测点，在横向接缝板边 距板角1)视路况每块板或每两块至四块板选一测点，在横向接缝板边 距板角3050cm处测定弯沉，用以全面了解水泥混凝土路面的承载能力情况。处测定弯沉，用以全面了解水泥混凝土路面的承载能力情况。2)根据测定弯沉值或弯沉盆资料，选择典型路段测量横向接缝或裂缝两侧板边的弯沉值，以评价原混凝土板的承载能力，

11、接缝传荷能力，并结合平均错台高度，判断板底脱空情况。2)根据测定弯沉值或弯沉盆资料，选择典型路段测量横向接缝或裂缝两侧板边的弯沉值，以评价原混凝土板的承载能力，接缝传荷能力，并结合平均错台高度，判断板底脱空情况。3)选择典型路面状况，分层钻芯取样，测定原混凝土强度、模量等，分析破坏原因。3)选择典型路面状况，分层钻芯取样，测定原混凝土强度、模量等，分析破坏原因。2007-4-1818公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范2006200620062006 9.3.29.3.2 原路面接缝传荷能力的评价原路面接缝传荷能力的评价原路面接缝传荷能力的评价原路面

12、接缝传荷能力的评价一. 横向接缝两侧板边的弯沉差宜按式（一. 横向接缝两侧板边的弯沉差宜按式（9.3.2-1）计算：）计算：D= = Du- - Dc（9.3.2-1）式中：式中：D弯沉差（弯沉差（0.01mm）；）；Du未受荷板接缝边缘处的弯沉值（未受荷板接缝边缘处的弯沉值（0.01mm）；）；Dc受荷板接缝边缘处的弯沉值（受荷板接缝边缘处的弯沉值（0.01mm）。）。2007-4-1819?二. 用贝克曼弯沉仪或落锤弯沉仪测定横向接缝两侧板边的弯沉时，宜用平均弯沉值按式（二. 用贝克曼弯沉仪或落锤弯沉仪测定横向接缝两侧板边的弯沉时，宜用平均弯沉值按式（9.3.2-2）评价混凝土板的承载能力

13、，并区分不同情形对水泥混凝土板进行处治。（）评价混凝土板的承载能力，并区分不同情形对水泥混凝土板进行处治。（0.01mm）（）（9.3.2-2）式中: ）式中: 平均弯沉值（平均弯沉值（0.01mm）。）。9.39.3 水泥混凝土路面加铺沥青路面水泥混凝土路面加铺沥青路面2euDDD+=+=D2007-4-1820?在荷载作用下，沥青加铺层在反射裂缝 处的疲劳断裂力学分析，0.05mm为不使 沥青加铺层疲劳寿命发生急剧衰减的临 界值。?美国沥青协会（AI）以接缝或裂缝处的 板边弯沉差作为原有水泥混凝土路面沥 青加铺层设计的控制指标之一，要求加 铺前必须保证弯沉差低于0.05mm。2007-4-

14、1821图9.3.2-2 接缝（裂缝）弯沉差与加铺层疲劳寿命的关系图9.3.2-2 接缝（裂缝）弯沉差与加铺层疲劳寿命的关系(10-2mm)9.39.3 水泥混凝土路面加铺沥青路面水泥混凝土路面加铺沥青路面1.51.00.50.00 5 10 15 20 25 30P=80kN,kn=105MPa/m注：ha=5cm,k=50MPa/mP=100kN,kn=105MPa/mP=80kN,kn=103MPa/mP=100kN,kn=103MPa/mN(107)2007-4-1822脱空判别： 弯沉轴截距50umFWD板底脱空的确定2007-4-18231.3 检测新技术检测新技术2007-4-1

15、824雷达测定法雷达测定法 加拿大Sensers&Software公司PULSE RODAR路面雷达系统。2007-4-1825雷达测定法雷达测定法美国GSSI公司SIR系列雷达美国GSSI公司SIR系列雷达2007-4-1826雷达测定法雷达测定法 瑞典RAMAC/GPR探地雷达2007-4-1827雷达测定法雷达测定法 意大利IDS公司RIS-2K/MF 2007-4-1828雷达测定法雷达测定法 中国电波所LTD探地雷中国电波所LTD探地雷2007-4-1829雷达测定法雷达测定法工程名称雷达种类天线类型效果分析对比测量工程名称雷达种类天线类型效果分析对比测量中山市逸仙道路GSSI公司SIR-10H探 地雷达系统500MHz90MHz1GHz2 .5GHz四种天线按 类型不同选取按雷达确定位置打开部分 水泥土板发现基层松散个 别有空洞钻孔取芯测量郑汴(郑州开 封)高速公路探地雷达GPR1GHz喇叭型空气耦 合式单基天线GPR对水泥混凝土板脱空 识别具有较好的效果钻孔取芯测量宜黄高速公路武 汉荆州段水泥 混凝土路面探地雷达GPR1GHz天线与500MHz 天线1GHz天线时间剖面图上可 清晰地分辨出基层与路基 界面的反射波同相轴及测 线上7m左右