高速公路路面評價與改建設計

高速公路路面評價與改建設計孫立軍教授同濟大學交通運輸工程學院1主要內容面層狀況評價根底狀況評價基層狀況評價改建設計方法結束語2面層狀況評價損壞狀況開裂和變形甄別有效模量老化狀況均勻性3面層狀況評價損壞狀況PCI：表征路面損壞狀況的綜合指標裂縫縱向裂縫，橫向裂縫，龜裂，塊狀裂縫變形車轍，沉陷，波浪/擁抱表面損壞坑槽，松散，磨光/耗其他泛油，補丁縱縫LHLHLMHLHLHLHLHLHLHLH橫縫龜裂塊裂車轍波浪沉陷麻面補丁泛油坑槽DLDTDADBDRDWDSDDDPDFDHDCDDDSDHDPPCI=100-DP面層狀況評價損壞狀況分層加權法5面層狀況評價開裂/變形甄別貫穿和非貫穿裂縫貫穿裂縫將損壞基層非貫穿裂縫只需要更新面層5面層狀況評價開裂/變形甄別反射裂縫唧漿，脫空8變形的原因面層狀況評價開裂/變形甄別變形產生在哪一層面層狀況評價開裂/變形甄別1.53MPa，4191kg1.25Mpa，5421kg0.98Mpa,4129kg變形產生在哪一層面層狀況評價開裂/變形甄別變形產生在哪一層面層狀況評價開裂/變形甄別變形產生在哪一層面層狀況評價開裂/變形甄別有效模量面層狀況評價開裂/變形甄別老化程度決定了就瀝青材料的可用性面層狀況評價老化程度10均勻性決定了舊料使用的可行性、方便性和具體細節(jié)面層狀況評價均勻性16路基土質類型含水量密實度墊層材料類型級配含水量根底狀況評價17鉆芯或開挖從含水量判斷道路的排水狀況、路面結構的滲水狀況決定今后新路面結構的濕度土質、密實度和濕度決定了路基的模量根底狀況評價路基18開挖取樣根據(jù)未來的交通需求評價墊層的適用性確定墊層的模量根底狀況評價墊層19彎沉測定基層狀況的判別是十分關鍵的步驟決定基層的模量判斷基層的完好性基層狀況評價

1520杠桿式彎沉儀前進卸荷法，最好按車道測量測點間距，依路況而定30米以上 較好的、均勻的路況20米或以下 較差的、不均勻的路況基層狀況評價彎沉測定

溫度修正標準方法僅適用于薄瀝青層當T>=20℃時當T<20℃時基層狀況評價彎沉測定

22厚瀝青層基層狀況評價彎沉測定

23基于彈性多層體理論面層模量，使用折減后的有效模量路基和墊層模量，使用根據(jù)現(xiàn)場條件確定的結果使用彈性多層體理論計算基層模量基層狀況評價模量反算

24FWD測得的是路面總彎沉應換算為回彈彎沉最好按車道測量基層狀況評價彎沉測定

2025按照單點彎沉反算，與杠桿式彎沉相同按照彎沉盆反算基層狀況評價模量反算

26根本原理Min:∑(Dci-Dmi)^2*wiE1,h1E2,h2E0基層狀況評價模量反算

過程復雜，結果誤差大e〔E1,E01)〔E2,E02)基層狀況評價模量反算

彎沉盆上的惰性點RD土基模量E0上層模量Ei-Ej惰性點DIRI基層狀況評價模量反算

惰性點由Dc、Rc表征

基層狀況評價模量反算

a1a2a3bcR87.15106.440.0780.460.1460.996x1x2x3yzR10.5678.421.181.957680.3170.99825RIDIE采用迭代法即可求出反演解DI實測彎沉盆基層狀況評價模量反算

面層和路基模量反演的模量和實測的模量驗證修正基層狀況評價模量反算

32基層完好性判別EIIIIIIIVV基層狀況評價基層判別

E>4000MPa基層根本完好，裂縫間距5米以上可觀察外表裂縫間距基層狀況評價基層判別

E=2500~4000MPa輕度塊裂裂塊尺寸100*100~500*500cm基層狀況評價基層判別

3035E=800~2500MPa重度塊裂裂塊尺寸50*50~100*100cm基層狀況評價基層判別

E=450~800MPa輕度龜裂裂塊尺寸20*20~50*50cm基層狀況評價基層判別

E<450MPa重度龜裂裂塊尺寸<20*20cm基層狀況評價基層判別

交通狀況調查基層的利用結構厚度設計結構組合設計舊路面材料的使用調整和最終結果確實定改建設計方法

39目測法改建設計方法交通調查

代碼載重空載半載滿載35稱重儀改建設計方法交通調查

根本完好1~5米0.5~1米基層可直接使用上面可直接作瀝青面層改建設計方法基層利用

0.5~1米0.2~0.5米<0.2米可作瀝青基層需要處理改建設計方法基層利用

模量組合材料選擇厚度組合經濟優(yōu)化材料強度控制材料質量控制彎拉疲勞設計階段I階段IV階段II階段III階段V剪力場分析初期損壞剪切試驗行為方程經濟參數(shù)傳統(tǒng)試驗改建設計方法厚度設計

改建設計方法厚度設計

全壽命費用分析〔LCCA〕PCIAB最低可接受水平分析期或壽命周期分析期40改建設計方法厚度設計

如果直接加鋪h=H-舊瀝青層等效厚度舊瀝青層等效厚度=λ*PCI^μ*h0^(γ+1)λ=0.000034μ=2.3564γ=-0.4207h0=舊瀝青層厚度改建設計方法結構組合

47如果舊瀝青層不能直接使用，需要再生，那么需要的再生層厚度h為h=H-瀝青面層厚度熱拌瀝青面層厚度〉=10cmh為瀝青再生層的厚度，作為路面的基層改建設計方法結構組合

48熱拌瀝青層：對重交通、高溫地區(qū)，厚度應大于10cm瀝青再生層，厚度>=8cm原路面基層改建設計方法結構組合

49再生基層處理一般采用乳化瀝青或泡沫瀝青進行再生當交通量很繁重時，基層中一般再添加1~2%的水泥回收混合料(RAP)的質量、均勻性是關鍵RAP可以就地使用，也可以異地使用RAP的壓實比較困難，應予充分重視改建設計方法舊料使用

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