高速公路沥青路面维修方案选择和加铺层设计研究

论文摘要

我国高速公路的建设已取得了长足发展,以高速公路为主的全国干线公路网络初具规模,因此养护管理将成为道路管理部门的工作重点,而路面的维修将成为其工作的一个重要方面。本文通过对路面使用性能调查重要性的分析,确定了高速公路沥青路面使用性能调查内容,并根据调查内容对许漯段的路面使用性能进行了详尽的调查,分析了路面主要的病害和及其原因,为维修方案选择和加铺层设计研究奠定了基础；结合路面使用性能调查数据,对国内外常用的两种沥青路面性能评价方法进行了分析研究,指出了用这两种评价指标作为路面的维修决策指标所存在的问题；根据路面养护维修的实际情况,认为多种路面病害可用同一种维修方式维修,并根据维修方式的相同合并路面不同病害的原则,提出了深层修补率、中层修补率、浅层修补率、封缝率的概念,认为当一段路面需要太多的维修,那么它就需要一次大修或改建,当一段路面需要太多的封缝,那么它就需要一次罩面。据此来选择路面的维修方案,提出了维修决策指标——维修指数,并根据养护时机和维修率对维修指数赋值,最后制定出维修方案选择决策树系统,并用实际路段验证了此系统,得出的维修方案符合路面实际。针对我国加铺层设计方法的局限性,本文参考AASHTO的旧沥青路面层系数建议值,并根据模量和层系数的关系,确定了旧沥青路面结构层的有效模量的建议值,然后结合新建沥青路面设计方法,提出基于有效模量的加铺层设计方法,通过和国外其它设计方法设计的加铺方案对比分析,证明了本文提出的设计方法是符合实际的,可以用于指导实际工程；最后为了分析就地冷再生在节能减排方面的作用,对实际路段进行寿命相同三种方案(罩面、改建和泡沫沥青冷再生)的路面结构设计,并分析了三种维修方案的建造过程所消耗的能量,结果表明就地冷再生方案最能节省能量,值得推广和应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题提出及研究意义
• 1.2 高速公路沥青路面维修方案选择及加铺层设计现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 高速公路沥青路面使用性能调查及病害分析
• 2.1 路面使用性能调查的主要内容
• 2.1.1 路面使用性能调查的重要性
• 2.1.2 高速公路沥青路面状况调查内容的确定
• 2.2 路面使用性能检测手段及部分结果
• 2.2.1 历史资料调查
• 2.2.2 路面检测手段及部分检测结果和病害分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 高速公路沥青路面使用性能评价方法对比分析
• 3.1 概述
• 3.2 沥青路面性能评价方法
• 3.2.1 国外沥青路面性能评价模型
• 3.2.2 国内路面使用性能评价模型
• 3.3 美国空军PCI评价指标与我国PCI评价指标的比较分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 路面维修方案选择
• 4.1 路段划分
• 4.1.1 累计差分法划分路段
• 4.1.2 示例分析
• 4.2 维修方案的选择
• 4.2.1 沥青路面维修技术及大修技术
• 4.2.2 维修方案选择的原理
• 4.2.3 根据维修方法的路面病害分类
• 4.2.4 维修指数的赋值和维修方案选择系统的制定
• 4.2.5 路面大修对策的决策树分析
• 4.3 维修指数MI与PCI的对比分析
• 4.4 大修方案选择案例分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 加铺层设计方法研究
• 5.1 国内外加铺层设计方法
• 5.1.1 现行规范设计方法
• 5.1.2 AI设计方法
• 5.1.3 AASHTO法
• 5.2 基于有效模量的加铺层设计方法
• 5.2.1 现行规范方法分析
• 5.2.2 路面结构层有效模量的确定
• 5.2.3 基于有效模量的加铺层设计步骤
• 5.3 加铺层厚度设计示例与对比分析
• 5.3.1 交通量现状
• 5.3.2 土基和原路面结构状况
• 5.3.3 不同方法的加铺层设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 维修方案的耗能分析
• 6.1 维修工程特性分析
• 6.2 路面维修方案的结构设计
• 6.3 维修方案建造过程的能量消耗
• 6.4 本章小结
• 结论与展望
• 1. 主要结论
• 2. 研究展望
• 参考文献
• 致谢