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文档简介
摘要本设计依据学院提供的《毕业设计任务书》以及相关规范等完成。设计名称广西新建高速公路设计,设计车速100km/h,路基宽26m。设计的主要内容本设计涉及道路路线设计、路基路面设计和施工组织设计三个大的方面。在道路路线设计方面主要涉及道路的平、纵、横设计,路基路面设计方面主要涉及路面类型、结构以及路基稳定性、路基设施的设计,施工组织设计方面则主要涉及施工组织、施工计划和各项技术措施的确定等。以下就其各主要方面的主要任务进行综合阐述。路线平面设计:合理确定平面线形三要素直线、圆曲线和缓和曲线的几何参数,保持线形的连续性和均衡性,并注意使线形与地形、纵断面的设计等协调,经过论证而确定道路中线。路线纵断面设计:确定路线合适的高程、各坡段的纵坡和坡长,并设计竖曲线,尽量做到平包竖,纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适宜、平面与纵断面组合设计协调,以及填挖经济、平衡。道路横断面设计:确定横断面组成与类型,行车道、路肩的宽度和横坡度,平曲线加宽、超高计算,以及行车视距和保证,另外还有土石方数量计算及调配问题等。路基路面设计方面:主要包括路基边坡稳定性设计、路基防护与加固、路基路面排水设计、轴载换算及交通量预测和分析,沥青路面结构层组合设计及厚度计算等。以上这些主要设计内容涉及本科四年间所学习的道路路线设计、路基路面工程和公路施工技术与组织管理三门课程的主要学习内容,是对整个大学专业学习重点知识能力的综合考察,也是每一个即将离开母校的道桥毕业生须熟练掌握的知识。完成本课程设计实质上是对大学所学专业知识的总复习,可以为日后的工作打下坚实的理论基础。SummaryThedesignisbasedontheCollegetoprovidethe"graduationdesigntaskbook"andtherelevantnormstocomplete.Designnameguangxinewhighway,thedesignspeedof100km/h,roadbedwidthof26m.
ThemaincontentofthedesignThedesigninvolvesthreemajoraspectsofroadroutedesign,roadbeddesignandconstructionorganizationdesign.Intheaspectofroadroutedesign,itmainlyinvolvestheflat,verticalandhorizontaldesignofroad,andthedesignofroadbedpavementmainlyinvolvesthetypeofroad,thestructureandthestabilityofroadbed.Thedesignandconstructionorganizationdesignofroadbedfacilitiesmainlyinvolveconstructionorganization,constructionplanandThedeterminationoftechnicalmeasuresandsoon.Themaintasksofeachofitsmajoraspectsaredescribedbelow.1)Planegraphicdesign:rationallydeterminethethreeelementsoftheplanelinestraightline,circularcurveandrelaxationcurveofthegeometricparameters,tomaintainlinearcontinuityandbalance,andpayattentiontothelinearandterrain,longitudinaldesignandcoordination,Roadcenterline.2)Routeprofiledesign:todeterminetheappropriateelevationoftheroute,theslopeoftheslopeandslopelength,andthedesignofverticalcurve,asfaraspossibleflatbagvertical,evensmoothslope,upsanddowns,slopelengthandverticalcurvelength,Thecombinationofplaneandlongitudinaldesigncoordination,aswellasfilltheeconomy,balance.3)Roadcross-sectiondesign:todeterminethecross-sectionalcompositionandtype,lane,shoulderwidthandcrossslope,flatcurvewidening,ultra-highcalculation,aswellasdrivingdistanceandassurance,inadditiontothecalculationandallocationofearthandstoneThe4)Subgradedesign:includingroadbedslopestabilitydesign,roadbedprotectionandreinforcement,roadbeddrainagedesign,axleloadconversionandtrafficforecastingandanalysis,asphaltpavementstructurelayerdesignandthicknesscalculation.Thesemaindesigntopicsrelatedtoundergraduatefouryearsofstudyofroadroutedesign,roadbedroadengineeringandroadconstructiontechnologyandorganizationandmanagementofthethreecoursesofthemainlearningcontent,isthefocusoftheentireuniversityprofessionallearningabilitycomprehensiveinvestigation,andeachoneStudentswhoareleavingtheiralmamaterarerequiredtomastertheknowledge.Completionofthecoursedesignisessentiallyageneralreviewoftheprofessionalknowledgeoftheuniversity,canlayasolidtheoreticalfoundationforfuturework目录第一章绪论 ⑷注意土壤水文条件。2.1.2本次设计中选线过程该公路处于平原微岭区,村落密集,农田水利与电力设施分布范围广。根据《路线规范》[2]并结合平原微丘区选线原则及要点,路线布设时,应解决好大片高压线、村落、农田的避让与趋近或穿越问题,尽量减少拆迁、填湖、占田、等问题。因此可以选取村落等作为主要控制点,再在这些控制点间寻找中间控制点,连接或靠近这些控制点画直线,定出交点,而后设计出合理的平面线性。该公路所经地区农田广布,无法避免占用农田,选线时应注意避免道路穿过村庄和大片池塘。由于本地区农田较多,同时选线时应兼顾线形,使路线短捷顺直。2.2初定比选方案2.2.1设计思路(1)根据线形指标优选路线在少量拆迁和少占农田的情况下,保证平面线形指标满足要求,使平面线形直捷顺畅。(2)根据地物条件优选路线在房屋和电力设施密集地区,选用平曲线来绕避,以减少拆迁量。但其平面线形指标受到一定影响。2.2.2具体过程(1)全局布置与具体定线;(2)平面设计与技术指标的拟定;(3)根据纵断面,调整平面线形;(4)根据横断面,调整平面线形。2.2.3纸上定线根据《道路勘测设计》,平原区定线过程如下:(1)定导向点在选线布局确定的控制点之间,根据平原微岭区路线布设要点,通过分析比较,确定哪些地方是可以穿越的、哪些是需要避绕的,在观察这些点可以活动的范围,建立一些中间导向点。(2)试定路线导向参照上一步所选处的导向点,在它们之间试穿出一系列直线并交出交点,也可以直接将这些导向点作为交点,试定出路线。(3)初定平曲线计算出这些转角大小和交点间距,初步确定缓和曲线的长度和圆曲线的半径,计算平面要素。(4)定线初定出平曲线后,应检验各项技术指标是否达标,不满足时可以调整交点位置或圆曲线半径和缓和曲线长度。2.2.4方案介绍根据给定的地形图,初步确定的两种方案,详细介绍如下:方案一共有两个交点,圆曲线最小半径为3000,路线主要避开村庄和高压线,同时尽量减少拆迁,并避开村子。考虑到圆曲线半径的选用,有少量的拆迁,线形顺直。方案二共有两个交点,圆曲线最小半径为2000,路线主要避开村庄和高压线,同时尽量减少拆迁,并避开村子。考虑到圆曲线半径的选用,有少量的拆迁,线形顺直。。第三章平面设计3.1平面技术指标的确定3.1.1直线(1)直线最大长度直线的长度不宜过长。过长的直线易使驾驶员加速行驶,视觉上也易产生疲劳。《路线规范》规定:在城镇及其附近或其他景色有变化的地点直线最大长度大于是可接受的,景色单调地区直线最大长度最好控制在以内;而在特殊的地理条件下应特殊处理。(2)曲线间直线最小长度同向曲线间直线长度过短会在视觉上容易形成直线与两端曲线构成反弯的错觉,当直线过短甚至把这两个曲线看成一个曲线,破坏了线形的连续性,形成所谓的断背曲线,使驾驶员产生错觉,造成行车危险。《公路路线设计规范》规定:当设计速度时,同向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的六倍为宜。对低速道路可参考执行。在受条件限制时,宜将同向曲线改为大半径曲线或将两曲线做成复曲线或卵形曲线。反向曲线间最小直线长度除了应满足加宽过渡段和超高过渡段的需要,还要给驾驶员足够的操作空间。《路线规范》规定:当设计速度时,反向曲线间直线最小长度不小于设计速度的两倍为宜。当曲线两段设有缓和曲线时,也可以直接相连,构成S形曲线。(3)直线的运用平面线形采用直线时应注意线形与地形的关系,在运用直线线形并决定其长度时,原则是宜直则直,宜曲则曲。必须采用长直线时,相应纵坡不应过大,若两侧地形过于空旷时,宜采用植树或设置一定建筑物等技术措施予以改善。3.1.2圆曲线《路线规范》规定:各级道路不论转角大小均应设置圆曲线,圆曲线的半径应与设计速度相适应,同时衔接路段的平、纵线形要素相协调,构成连续、均衡的曲线要素。(1)圆曲线最大半径选用圆曲线半径时,为了使行车舒适,应采用大半径圆曲线;但半径如果超过一定值时,与直线间的差别较小,而且还会无谓增加计算和测量上的麻烦。《路线规范》规定:圆曲线最大半径不宜超过10000m。(2)圆曲线最小半径圆曲线半径不应过小,过小的圆曲线半径对行车的安全性和舒适性产生不利影响,容易造成汽车的横向滑移,造成行车事故。汽车在小半径的圆曲线内侧行驶时,视距条件变差,视线会受到路堑边坡或其他障碍物的阻挡,易发生行车事故。地形条件受限制时可采用大于或接近圆曲线一般最小半径;地形条件特殊困难不得已时,方可采用圆曲线极限最小半径。《路线规范》中对圆曲线的最小半径规定如下表:表3.1圆曲线最小半径技术指标规范值设计速度(km/h)100平曲线最小半径(m)一般值700极限值440不设超高圆曲线最小半径(m)路拱24000路拱252503.1.3缓和曲线缓和曲线是道路平曲线要素之一,它是设置在直线与圆曲线间或半径相差较大、转向相同的两圆曲线间的一种曲率连续变化的曲线。在高等级公路上,有时缓和曲线所占比例超过了直线和圆曲线,成为平面线形主要部分。在城市道路上,缓和曲线也被广泛采用。(1)缓和曲线作用:曲率连续变化,便于车辆遵循。离心加速度连续变化,旅客感觉舒适。超高及加宽连续变化,行车更加平稳。与圆曲线配合,增加线形美观。(2)缓和曲线的最小长度缓和曲线应有足够的长度,以使驾驶员能从容的打方向盘,使旅客感觉舒适、线形美观流畅,圆曲线上的加宽和超高的过渡也能在缓和曲线上平顺完成。所以,应规定缓和曲线最小长度。《路线规范》中规定了缓和曲线的最小长度,如下表:表3.2缓和曲线最小长度技术指标规范值设计速度(km/h)100回旋线最小值(m)85(3)缓和曲线长度的选用回旋线长度应随圆曲线半径的增大而增大,回旋线-圆曲线-回旋线的长度宜大致接近,宜在之间。若设置超高时,还需在回旋线上设置超高过渡段。(4)缓和曲线的省略《路线规范》中规定:在直线与圆曲线间,当圆曲线半径大于或等于不设超高的最小半径时可以不设缓和曲线半径不同的同向曲线间,当小圆半径大于或等于不设超高的最小半径时可以不设缓和曲线。3.1.4平曲线长度当平曲线长度较小时,汽车在其上行驶时,驾驶员需要急打方向盘,对行车带来不利。《路线规范》中对平曲线的最小长度作了如下规定:表3.3平曲线最小长度技术指标规范值设计速度(km/h)100平曲线最小长度(m)一般值500最小值170路线方案一表3.4曲线要素交点名称圆曲线半径圆曲线长度前缓和曲线长后缓和曲线长交点转角JD13000646.217400400右19°58′52.6″JD23000491.486300300左15°6′58.6″路线方案二表3.5曲线要素交点名称圆曲线半径圆曲线长度前缓和曲线长后缓和曲线长交点转角JD12000697.224300300右28°34′6.1″JD24000898.48600左12°52′11.5″第四章纵断面设计4.1纵断面技术指标的确定4.1.1纵坡(1)最大纵坡最大纵坡是控制纵断面设计的重要指标,时根据道路等级、行车要求、自然条件等因素确定的。此道路为高速公路,设计速度为100km/h,所以其最大纵坡取4%。(2)最小纵坡横向排水不畅的路段,以对最小纵坡做出相应规定。《路线规范》规定:公路的纵坡不宜小于0.3%。(3)合成坡度合成坡度是指道路纵坡和超高值的矢量和。计算公式为:《路线规范》规定:高级公路且所采用的设计速度为100km/h时,其最大合成坡度为10.5%。在超高过渡的变化处,合成坡度不能为。当合成坡度小于时,可采取相应的排水措施,以保证路面不致积水,影响行车。4.1.2坡长(1)最小坡长《路线规范》规定:设计速度为100km/h的公路最小坡长为250m。最大坡长《路线规范》对最大坡长的规定如下表表4.1最大坡长设计速度(km/h)100纵坡坡度(%)310004800(3)缓和坡段《路线规范》规定:在公路的连续上、下坡路段,在坡长达到最大长度时,应设置缓和坡段。且缓和坡段应,且应满足最小坡长的规定4.1.3竖曲线(1)竖曲线长度和半径竖曲线最小半径与竖曲线长度应满足以下要求:缓和冲击;行驶时间不过短;满足视距要求。《路线规范》对公路竖曲线所作的规定如下表:表4.2竖曲线长度与最小半径设计速度(km/h)100凸形竖曲线最小半径(m)一般值10000极限值6500凹形竖曲线最小半径(m)一般值4500极限值3000竖曲线长度(m)一般值210最小值85(2)竖曲线的运用驾驶员驾驶汽车行驶在公路纵坡的变坡位置时,对越车辆的动能会发生极大的冲击,并且变坡点会影响驾驶员的视距范围,因此必须在变坡点位置使用竖曲线。竖曲线的形状按照变坡形式分为凹形和凸型,竖曲线的线性则一般采用圆曲线和二次抛物线这两种曲线形式。由于竖曲线的变坡点前后的坡度差十分小,导致抛物线的线形非常的平缓,所以抛物线的曲率变化值比较小,因此实际抛物线的线形与圆曲线的线形几乎相同。在实际的设计过程中,可根据计算是否方便,选用用抛物线或圆曲线。对汽车行驶在公路上的驾驶者来说,与平面线形相比较,平面线形平顺,纵断面线形不断起伏,对驾驶员的视觉有着极大的影响作用,而驾驶员的视觉是影响线形的质量是否好坏的关键因素。第五章方案比选5.1方案比选指标路线方案比选的基础是有多个具有比较价值的路线方案,而后根据它们的技术指标、造价、社会效益、工程效益等进行技术经济论证和分析,再选出一个较好的方案。本次设计中方案比选可根据以下几个指标进行:(1)技术指标:包括路线长度、圆曲线最小半径及个数、交叉个数、最大纵坡及长度等。(2)经济指标:包括土石方、征地及拆迁等工程数量、对沿线的建筑设施拆除情况等。(3)修建道路对沿线居民的便利程度5.2本次设计方案比选现将方案一与方案二从以下几方面进行对比:表5.1方案比选方案方案一方案二较优方案路线总长5183.682米5208.058米方案一各圆曲线半径3000300020004000方案二拆迁房屋情况有有相差不多人行通道22相差不多桥梁00相差不多占用农田情况相差不多填挖方量较多较少方案二由于该公路是修建在平原微岭区的高速公路,路线应直捷顺畅,采用较高的设计指标,并且考虑到远近期结合,平纵线形应采用高标准,以便提高道路等级之用。故在考虑费用,填土工程量相近的情况下推荐采用方案二来作为最终方案。第六章横断面设计6.1横断面技术指标6.1.1路基宽度本设计路段全线采用整体式断面,现将路基横断面指标列出如下表:表6.1路基宽度技术指标项目单位规范值公路等级高速公路设计速度km/h100车道数4路基宽度一般值m26最小值m26行车道宽度m3.75中央分隔带宽度一般值m2.00最小值m1.00路缘带宽度m0.75右侧硬路肩宽度一般值m3.0最小值m2.5土路肩宽度一般值m0.75最小值m0.756.1.2路拱横坡该公路为高速公路,全线采用整体式路基,其路拱宜采用双向路拱横坡,且取路拱坡度为2%,方向朝向外侧。6.1.3路肩横坡该公路设计时,硬路肩横坡采用2%,与行车道一致。土路肩采用3%。6.1.4边沟边沟断面形式一般采用梯形。底宽和深度一般不小于0.6m。边沟边坡坡度应结合当地地质情况而定。6.2本公路标准横断面本公路为高速公路,设计速度为100km/h,车道数目拟定为四车道。路基宽度:查《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)[S],设计车道宽度3.75×4=15m,路肩宽度,硬路肩3.0m+土路肩0.75m,中间带宽度3m=中央分隔带宽度2m+两条左侧路缘带2×0.75m。故此路基宽度应为26m。路拱坡度:沥青混凝土路拱坡度均为1~2%,故取路拱坡度为2%;路拱坡度采用双向坡面,由路中央分隔带向两侧倾斜。路肩坡度:路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%,故取路肩横向坡度。超高横坡度:查得,最大超高横坡度=8%。由于该公路的填土高度均在8m以下,不需分台阶,故路堤边坡采用;考虑到占地因素以及路堤边坡稳定性满足要求的情况下,本设计中不设护坡道。边沟采用梯形断面,内侧边坡采用的坡率,深度与底宽均为0.6m;深度与底宽均为0.6m;排水沟采用梯形断面,大小应由流量确定,但是没有具体的流量计算数据,故初步取排水沟的深度与底宽均为0.6m。6.3加宽、超高设计6.3.1加宽设计该公路为高速公路,且圆曲线半径均较大,故可不设加宽。6.3.2超高设计超高过渡方式:绕中央分隔带边线旋转的超高过渡方式。超高过度原则:外侧边缘高程按比例过度到全超高横断面,横坡度按比例过度直到。具体计算公式见下表。表中——左侧(或右侧)行车道宽度(m);——左侧路缘带宽度(m);——右侧路缘带宽度(m);——x距离处路基加宽值(m);——超高横坡度;——路拱横坡度;——超高过渡段中任意一点至超高过渡段起点的距离(m)。表6.2超高计算超高位置计算公式X距离处行车道横坡值备注外侧C计算结果为与设计高之差,设计高程为中央分隔带外侧边缘D点高程,加宽值按加宽计算公式计算,当x=时为圆曲线上的超高值。D内侧DC6.3.3视距验算为保证行车的安全与迅速,须使行车视距充分,并应保证各条行车道有不小于规范要求的行车视距。高速公路中应满足停车视距要求。视距检查中重点检查路线平面上的“暗弯”,即平曲线内侧有树林、房屋、边坡等阻碍驾驶员视线的平曲线,凡不能保证公路相应最短视距的,应将阻碍视线的障碍物清除,因挖方边坡阻碍视线的,应按所需净距开挖视距台。第七章路基设计由《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)可知,路基尽量避免高填深挖,填方高度不宜超过20m,挖方高度不宜超过30m。7.1路基设计的一般要求公路路基属于带状结构,是路面的基础,公路的承重主体,应根据路线平纵横设计,精心布置,为路面结构提供具有足够宽度的平顺基面。路基的强度与稳定性要求,因根据路基路面综合设计的原则确定。在应力作用范围区内的路基,其作用相当于路面结构的路床,其与路基的整体强度、稳定性设计,应使路基在外界因素作用下不致产生不允许的变形。在路基的整体结构中还必须有各项附属设施,包括路基排水、路基防护与加固以及与路基工程直接相关的设施,如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。对于一般路基,可结合地形地质情况直接选用典型断面图或设计规定,不进行个别论证和验算。7.2路基横断面布置根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),高速公路路基宽度为26,行车道宽度3.75×4=15m,硬路肩宽度为3.0×2=6m,土路肩宽度为0.75×2=1.5m,中央分隔带2m,两条左侧路缘带0.75×2=1.5m。路面横坡、硬路肩横坡均为2%,土路肩横坡为3%。7.3路基排水设计水是造成多种路基路面病害的主要因素之一,因而路基路面排水是道路设计中的关键问题。地面水对路基产生冲刷和渗透,冲刷可能导致路基整体稳定性受损害,形成水毁现象。渗入路基土体的水分,会使土体过湿而降低路基强度。路基设计须将影响路基稳定性的地面水,排除和拦截于路基用地范围之外,并防止地面水浸流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断、疏干、降低,并引至路基范围以外的适当地点。7.3.1路基排水的一般设计原则排水设计需因地制宜,全面规划,综合治理讲究实效,注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠宜短不宜长,以使水流不过于集中,做到及时疏散,就近分流。各种路基排水沟渠的设置,均应注意与农田水利结合,必需时可适当地增设涵管或加大涵管孔径,以防农田用水影响路基稳定。设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划,做到路基路面综合设计和分期修建,对于排水困难和地质不良路段,还应与路基防护加固相配合,并进行特殊设计。路基排水要防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。路基排水要结合当地水文地质条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固使用,又必须讲究经济效益。7.3.2路基地面排水设备本设计路基地面排水设备包括边沟、排水沟。此类排水设备,分别设于路基的不同部位,各自的主要功能、布置要求或构造形式,均有所差异。边沟设置挖方路基的路肩的路基外侧或填方高度小于边沟深度的填方地段的坡脚外侧,多与路中线平行,用以汇集和排除路基范围内或流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大,根据沿线具体条件,选用标准横断面形式。边沟不宜过长,尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟和低洼地带。土质或软弱石质边沟,都采用梯形,其底宽为0.6m,深度为0.6m。排水沟其主要用途在于引水,将路基范围内各种水源的水流引至桥涵或路基范围以外的指定地点,位置应离路基尽可能远些,距路基坡脚不宜小于5m,平面上力求直捷,连续长度宜短,不超过500m,其与原水道成交角不大于45°。7.4路基边坡防护设计由岩土所筑成的路基,多暴露于空间,长期承受各种自然因素的作用,物理化学性质都将发生变化。为确保路基的强度与稳定性,路基的防护与加固,也是不可缺少的工程技术措施,主要有边坡坡面防护。本设计中主要涉及的加固防护主要是坡面防护,根据沿途地形土质等采用植物防护和适当的工程防护。对于填方高度小于边沟深度的填方地段及挖方边坡路段采用植物护坡。对于一般路堤则采用骨架植物防护。植被防护中草种宜采用易成活、生长快、根系发达,叶茎矮或有匍匐茎的多年生植物草种。铺草皮则应选择根系发达、茎矮叶茂耐旱草种,不宜采用喜水草种,严禁采用生长在泥沼地的草皮。植树适用于边坡缓于1:1.5的路段,树种应选用能迅速生长且根深枝茂的低矮灌木类。公路弯道内侧边坡严禁栽植高大树木。植物防护采用坡面植草。考虑到植物防护属于“有生命”防护,可美化路容,协调环境,调节边坡土的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,其优势总体远大于单一工程防护,故而本设计采用植物防护。第八章水泥混凝土路面设计8.1工程概况此为广西地区新建高速公路,该地区属于Ⅱ3类地区,,因此在施工过程应考虑冬季影响;雨量区为Ⅰ区,雨季期为1.5个月,大部分地区降雨量在350mm-550mm之间,主要分布在七月中下旬到八月下旬;地下水位为1.5-5m。气温最热七天多年平均33°C,多年平均最低为-5°C。土质为黏土。8.2.1交通分析高速公路设计基准期为30年,安全等级为一级,年平均增长率为3.5%,车辆轮迹横向分布系数查表为0.19(0.17—0.22)交通量:2020年的交通量与车辆组成如下:车型小汽车解放CA15东风EQ140长征CZ361黄河JN162尼桑CW40HD辆/日2000300020005001000100(二)设计基准期内设计车道所承受的设计轴载累计次数的计算=18340Ne=18340[(1+0.046)30-1]3650.2/0.046=77646115根据规范,交通等级为特重。8.2.2初拟路面结构查表可知,相应于安全等级为一级的变异水平等级为低。根据高速公路重载交通等级。查表可知,初拟普通混凝土面层厚度为0.28m,碾压混凝土基层0.18m,面层与基层之间设置40mm厚的沥青混凝土夹层,底基层选用级配碎石,厚0.2m。水泥混凝土上面层板的平面尺寸:长为5m,宽度为4m。纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。碾压混凝土设纵缝一条,横缝间距5m硬路肩宽3.0m,采用与行车道等厚普通混凝土面层,并设拉杆与行车道板相连。8.2.3路面材料参数确定按表3.0.8取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa,相应弯拉弹性模量与泊松比为31GPa和0.15,碾压混凝土弯拉强度标准值为4.0MPa,相应弯拉弹性模量与泊松比为27GPa.和0.15查表E.0.1-1取黏土的回弹模量为70MPa查表E.0.1-2,路床顶取距地下水位2.0m时的湿度调整系数为0.85,由此得到路床顶综合回弹模量为700.85=59.5MPa。查表E.0.2,取级配碎石底基层回弹模量250MPa。按式(B.2.4-4)计算板底地基当量回弹模量如下:板底地基当量回弹模量Et取为115MPa。普通混凝土面层板的弯曲刚度按式(B.2.2-3)计算、刚性基层板的弯曲刚度[式(B.4.1-2)]、路面结构总相对刚度半径,按式(B.4.1-3)计算8.2.4荷载应力按式(B.4.1-1)计算标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力:按式(B.2.1)计算面层荷载疲劳应力,按式(B.2.6)计算面层最大荷载应力:(B.2.1)(B.2.6)其中,考虑接缝传荷能力的应力折减系数Kr=0.87(B.2.1条);综合系数Kc=1.15(表B.2.1);面层疲劳应力系数:Kf=Neƛ=(7.76107)0.057=2.80[式(B.2.3-1)].基层疲劳应力系数:Kf=Neƛ=(7.76107)0.065=3.25[式(B.2.3-1)].8.2.5温度应力由表3.0.10,最大温度梯度取85○C/m.面层与基层之间的竖向接触刚度取3000。按式(B.3.3)和(B.5.2)计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数。按式(B.3.2)计算最大温度应力温度疲劳应力系数Kt按式(B.3.4)计算8.2.6结构极限状态校核查表3.0.1及表3.0.4,高速公路、低等变异水平条件下的可靠度系数取1.3。按式(3.0.4-1)和式(3.0.4-2)校核路面结构极限状态是否满足要求。满足结构极限状态要求,当基层厚度0.18m,所选的普通混凝土面层计算厚度0.28m,可以承受设计基准期内设计轴载荷载和温度梯度的综合疲劳作用,以及最重轴载在最大温度梯度时的一次极限作用。综上所述:设计普通混凝土路面厚度为0.28m,基层选用碾压混凝土,厚0.18m,底基层选用级配碎石,厚0.20m。普通水泥混凝土280mm沥青混凝土夹层40mm碾压混凝土180mm级配碎石200mm第九章沥青路面设计9.1自然地理条件此为广西新建高速公路,该该地区属于Ⅱ3类地区,,因此在施工过程应考虑冬季影响;雨量区为Ⅰ区,雨季期为1.5个月,大部分地区降雨量在350mm-550mm之间,主要分布在七月中下旬到八月下旬;地下水位为1.5-5m。气温最热七天多年平均33°C,多年平均最低为-5°C。土质为黏土。经交通量计算,拟建为双向四车道高速公路,设计速度为100km/h,路基宽度为26m.9.2交通量及其组成2020年的交通量及车辆组成见下表,交通量年平均增长率为3.5%。交通量:2020年的交通量与车辆组成如下:车型小汽车解放CA15东风EQ140长征CZ361黄河JN162尼桑CW40HD辆/日20003000200050010001009.3轴载分析与交通等级的确定(1)以设计弯沉和沥青层层底拉应力为设计指标时计算的当量轴次,其公式如下=7544=25183243根据规范,属特重交通。以半刚性基层材料层的拉应力为设计指标时计算的当量轴次,其公式如下:=14531以半刚性基层材料层的拉应力为设计指标时计算累积当量标准轴次为=48507119根据规范,属特重交通。(3)一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=1620,属重交通等级(4)交通等级的确定以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时,累积的当量标准轴次为25183243次,属特重交通;以半刚性材料层的拉应力为设计指标时,累积的当量标准轴次为48507119次,属特重交通;大客车及中型以上的各种货车交通量为1620辆/日,属重等交通。综上所述,新建高速公路交通等级确定为特重交通。9.4路基回弹模量的确定(1)路基干湿状态通过查表可知干燥状态下的路基临界高度为2.1-2.5m中湿状态下的路基临界高度为1.6-2.0m因为新建道路位于平原区,并且全是填方,地下水位很低,路基相对高度H可以保证路基上部土层不受地下水毛细上升润湿的影响,即H>H1且路基平均填土高度较高。所以该高速公路路基干湿状态为干燥。(2)路基土稠度通过查表可知黄土干燥状态下稠度Wc≥1.10。(3)土基回弹模量的确定 通过查表可知干燥状态下的土基回弹模量E=45Mpa,9.5路面结构9.5.1拟定路面结构考虑结构层最小施工厚度,材料、水文、交通量及施工机具的功能等因素,参阅教材《路基路面工程》初步确定路面结构层与各层厚度如下:4cm细粒式密级配沥青混凝土(AC-13)+6cm中粒式沥青混凝土(AC-20)+8cm粗粒式沥青混凝土(AC-25)+18cm水泥稳定碎石+18cm水泥稳定碎石+?水泥稳定碎石底基层,以水泥稳定碎石底基层为设计层。9.5.2各层材料参数通过查阅规范,可得各层材料的参数如下表表9.2材料参数材料名称抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)AC4AC-20120018001.0AC-25100012000.8水泥稳定碎石基层150036000.5水泥稳定碎石底基层140035000.59.5.3设计弯沉值设计弯沉值的计算公式如下:新建公路为双向四车道高速公路,公路等级系数取;面层为沥青混凝土,面层类型系数取;基层为半刚性基层,路面结构类型系数取;累计当量轴次为次。设计弯沉值为=19.9(0.01mm)9.5.4手算沥青路面各层容许拉应力容许弯拉应力的计算公式如下:沥青混凝土抗拉强度结构系数:=0.09Ne0.22/Ac无机结合料稳定类抗拉强度结构系数:=0.35Ne0.11/Ac细粒式沥青混凝土:=3.82=0.37中粒式沥青混凝土:=3.82=0.26粗粒式沥青混凝土:=3.82=0.21水泥稳定碎石:=2.45=0.209.5.5根据软件计算沥青路面各层容许拉应力层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.40.372中粒式沥青混凝土1.00.263粗粒式沥青混凝土0.80.214水泥稳定碎石0.50.205水泥稳定碎石0.50.206水泥稳定碎石0.450.209.5.6新建路面结构厚度计算路面设计弯沉值:19.9(0.01mm)路面设计层层位:6设计层最小厚度:150(mm)表9.3各层物理参数层位结构层材料名称厚度(mm)20℃平均抗压模量(MPa)标准差(MPa)15℃平均抗压模量(MPa)标准差(MPa)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土4014000200000.372中粒式沥青混凝土6012000180000.263粗粒式沥青混凝土8010000120000.214水泥稳定碎石18015000360000.25水泥稳定碎石18015000360000.26水泥稳定碎石27新建路基45按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=19.9(0.01mm)H(6)=150mmLS=17.0(0.01mm)由于设计层厚度H(6)=Hmin时LS<=LD,故弯沉计算已满足要求.H(6)=150mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H(6)=150mm(第1层底面拉应力计算满足要求)H(6)=150mm(第2层底面拉应力计算满足要求)H(6)=150mm(第3层底面拉应力计算满足要求)H(6)=150mm(第4层底面拉应力计算满足要求)H(6)=150mm(第5层底面拉应力计算满足要求)H(6)=150mm(第6层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H(6)=150mm(仅考虑弯沉)H(6)=150mm(同时考虑弯沉和拉应力)9.5.7交工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:高速公路新建路面的层数:6标准轴载:BZZ-100表9.5各层物理参数层位结构层材料名称厚度(mm)20℃平均抗压模量(MPa)标准差(MPa)15℃平均抗压模量(MPa)标准差(MPa)综合影响因素1细粒式沥青混凝土40140002000012中粒式沥青混凝土60120001800013粗粒式沥青混凝土80100001200014水泥稳定碎石180150003600015水泥稳定碎石180150003600016水泥稳定碎石150140003500017新建路基451计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=17.0(0.01mm)第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=18.3(0.01mm)第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=20.4(0.01mm)第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=23.6(0.01mm)第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=42.3(0.01mm)第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=116.8(0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值LS=207(0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”公式计算)LS=261.9(0.01mm)(根据“公路路面基层施工技术规范”公式计算)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:(未考虑综合影响系数)第1层底面最大拉应力σ(1)=-0.124(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-0.014(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=-0.076(MPa)第4层底面最大拉应力σ(4)=0.001(MPa)第5层底面最大拉应力σ(5)=0.070(MPa)第6层底面最大拉应力σ(6)=0.158(MPa)最后得到路面结构设计结果如下:细粒式沥青混凝土40mm中粒式沥青混凝土60mm粗粒式沥青混凝土80mm水泥稳定碎石180mm水泥稳定碎石180mm水泥稳定碎石150mm第十章桥梁与涵洞该设计项目位于广西,地形属于平原微丘区,期间上跨了两条既有路,故需要两座通道以便于人们出行。10.1桥梁本项目中共包含了桥梁0座:10.3涵洞(人行通道)本项目中共包含了人行通道2座,设计如下:(1)K1+288处,路线与既有路相交,涵洞尺寸为4*5m,为了保障村民出行,故设置了一座人行通道。该人行通道采用的结构是钢筋混凝土盖板涵,跨径为4*5。(2)K2+776.5处,路线与既有路相交,涵洞尺寸为4*5m,为了保障村民出行,故设置了一座人行通道。该人行通道采用的结构是钢筋混凝土盖板涵,跨径为4*5。第十一章施工组织《公路工程施工组织及概预算》课程设计是《公路施工组织及概预算》课程内容之一,公路工程概预算是公路工程专业人员必须掌握的技术,也是公路工程的标底编制、报价控制的基础。《公路工程概预算施工组织及》的课程设计应依据我国当前的《公路工程基本建设程序》、《公路工程基本建设项目概预算编制办法》、《公路工程概算定额》、《公路工程预算定额》、《公路工程施工组织及概预算》教材、以及给定的设计资料和参考文献等,编制一个一级公路的公路工程的施工组织与概算。11.1工程内容11.1.1工程概况广西新建高速公路建设工程是广西的主要通道,它的建成将大大改善南部地区的对外交通和投资环境,对发展东部地区经济具有很大的作用。该工程位于广西省,地形为平原微岭区,为保证工程质量,要求不能夜间施工。新建高速公路主线采用双向两车道,路基全为填方,路面结构为半刚性基层沥青路面,全长为5208.058m,工程详细情况如下:路基宽26m,路基工程包括:路基土石方、以及清淤工程等;路面面层为4cm的AC-13和6cm的AC-20和8cm的AC-25,基层为厚18cm的水泥稳定碎石+18cm的水泥稳定碎石,底基层为15cm的水泥稳定碎石;11.1.2施工方案土方路基施工路基填筑前应进行清表工作,为大面积路基填筑创造条件。路基填方施工为土方路基填筑。对于远方借土的填筑施工,要求采用挖掘机与自卸汽车配合的方式进行运土施工。为保证工程质量和工期,挖掘机采用1m3的斗容量,自卸汽车至少15t。路基填筑应按纵向分段,水平分层填筑;先用推土机初平,再用平地机精平;在最佳含水量附近进行压实作业,沿线路纵向进行压实时应先轻后重、先慢后快、先静压后振压的操作程序进行压实。2.路面施工依据工程要求和和实际施工需要,水泥稳定碎石基层和沥青面层均采用厂拌法施工。基层为水泥稳定碎石,其设计配合比为:水泥:碎石=5:95,厚度为36cm。厂拌法基层的施工工艺:准备下承层→施工放样→拌合场拌合水泥稳定碎石→自卸车运输→摊铺机摊铺→碾压。沥青面层施工采用厂拌法施工,全线设3000型沥青拌合设备一处,生产能力不小于180t/h。沥青混凝土面层的施工工艺:准备下承层→施工放样→沥青厂拌合沥青混合料→自卸车运输→摊铺机摊铺→碾压。3.交通工程及沿线设施交通工程包括护栏,隔离栅,公路标线,里程碑,百米桩等,其他工程包括施工收尾的其他零星工程。4临时工程临时工程为要是工程运输的汽车便道,临时便道的路基宽度为7m,长度为5km。11.1.3工程数量广西省广西新建高速公路工程数量一览表序号工程项目项目内容及名称单位数量1准备工作清除表土m2200320伐树、挖根、除草m2530002路基路基土方耕地填前夯实(人工夯实)m2200320利用土方填筑m3404885路基填筑(运距25km)m3404885清淤工程m365400人行通道基础浆砌片石m3/座40.5墙身混凝土m3/座35通道口浆砌片石m3/座40.53排水工程边沟浆砌片石m3375.6排水沟浆砌片石m3385.6急流槽浆砌片石m320814路面面层AC-13m35609AC-20m38413AC-25m3112185路面基层水泥稳定碎石基层m2280454水泥稳定碎石底基层m21402276功能层透层m2140227粘层m2140227封层m21402277交通工程及沿线设施公路标线m26760里程碑块20百米桩块100隔离栅m220032波形钢板护栏t808临时工程便道工程km5临时占地(旱田:4500元/亩)亩30拆迁房屋(1500元/m2)m2800广西省广西新建高速公路,公路全线全长5208.058m编制包括路基、路面、各种交通工程设施及沿线设施等。(1)全部费率取自广西的相关指标或办法的规定。(2)人工单价取自广西编制办法,材料单价取自《物价信息》的工地结算价。(3)征地补偿费按广西省国土局有关文件计算。11.1.4总工期的安排本标段计划开工日期为2021年10月1日,计划竣工日期为2022年12月1日。招标文件规定工期为13个月。1.任务划分根据路线的特点为全线路段基本填方大于挖方,该段的填方数量为土方187499m3,,挖方为80525m3因为计划时间为1年,允许施工时间较长,且路基长度只有5208.058m,工程量不大,固此标段设置一个路基施工组,一个路面施工组。2.设备、人员、材料到达现场的时间和方法(1)2021年10月初,公司立即组织部分人员开始进场,根据施工需要,完成项目经理部的组建等的各项施工准备工作。主要管理人员和前期施工准备人员进场,逐步完成机构的设立、承包人驻地建设、通信线路的架设、材料的检验试验、技术准备、开始施工临时工程(便道工程20天)共30天。(2)10月5日拆除建筑物,预计20天完成。(3)10月26日,实施准备工作(清除表土、锄草),预计30天完成,11月26日退场。11月28日,实施路基土方。预计150天完成,4月28日退场。11月28日,与此同时进行排水施工2月1日,护坡工程队及设备进场,累计施工3个月,于5月1日退场。 5月3日,路面基层底基层施工队及设备进场。7月1日,面层施工队及设备进场。2022年8月1日,交通工程施工队进场,预计施工60天,于10月1日退场。(3)保证厂拌法施工的基层面层的拌和站,在基层面层施工队进场前,安装完成。(4)施工管理人员、施工队伍、机械设备由江苏其他地区调往施工场地,所需各种材料由现有公路和施工便道运至拌和场。(5)为了确保材料的质量与及时供应,砂子、碎石由施工单位自行外购。该道路的施工过程中所用的材料以汽车运输为主。11.1.5关于有效工作系数K的计算在施工过程应考虑冬季影响;雨量区为Ⅰ区,雨季期为1.5个月,大部分地区降雨量在350mm-550mm之间,主要分布在七月中下旬到八月下旬,其中每月平均降雨天数15天,因此雨季期内的有效工作系数K=(30-15)/30=0.5,编制办法规定每年240天的工作日,因此非雨季的假期天数为360–240–2×15=90天,因此非雨季期的有效工作系数为K=(10×30-90)/(10×30)=0.7。为保证工程质量,规定要求不能在夜间施工。广西新建高速公路主线采用双向四车道,路基部分基本填挖平衡,路面结构属于半刚性基层沥青路面,路线全长为5208.058m,施工时间为2021年10月—2022年12月,工期总计13个月。11.2施工进度安排11.1临时便道的修建与维护工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日38520142875kw以内履带式推土机台班52201446-8t光轮压路机台班1362014108-10t光轮压路机台班42014112-15t光轮压路机台班142014111.2临时电力电信线路工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日113030214175kw以内履带式推土机台班67302136t以内载货汽车台班0.23021132KV·A交流电弧焊机台班0.83021111.3清除表土伐树锄草工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日97530214690kw以内履带式推土机台班31330211511.4拆除钢筋混凝土结构工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量1m³履带式单斗挖掘机台班22201421m³轮胎式装载机台班31201433t以内自卸汽车台班1162014811.5挖路基土方与借土方填筑工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日2920150933275kw以内履带式推土机台班901509313m³履带式单斗挖掘机台班152150932120kw以内平地机台班6451509376-8t光轮压路机台班45015093515t以内自卸汽车台班3251509343m³轮胎式装载机台班8615093111.6边沟、排水沟、急流槽工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日385015093423m³履带式单斗挖掘机台班1521509323t以内自卸汽车台班23015093311.7植草工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日250590515011.8水泥稳定类底基层工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日6853021333m³轮胎式装载机台班6330213300kw以内稳定土拌和设备台班323021211.9水泥稳定类基层工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日9544028343m³轮胎式装载机台班16040286300kw以内稳定土拌和设备台班854028311.10黏层、透层、封层工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日4504028174000L以内沥青洒布车台班63402836-8t光轮压路机台班1740281稀浆封层机台班494028211.11沥青混凝土面层工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日645760421530.6m3履带式单斗挖掘机台班63604236-8t光轮压路机台班176042130t/h以内沥青拌和设备台班49604226.0m以内带自动找平沥青混合料摊铺机台班236042120~25t以内轮胎式压路机台班760421250L以内强制式混凝土搅拌机台班216042120t以内自卸汽车台班1716042520t平板拖车组台班306042112t以内汽车式起重机台班106042140t以内汽车式起重机台班606042275t以内汽车式起重机台班60604225t以内自卸汽车台班1976042520t以内自卸汽车台班1706042512~15t光轮压路机台班2426042611.12人行通道工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日159560423811.13波形梁护栏与隔离栅工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日9956042242t以内载货汽车台班33604214t以内载货汽车台班1616042432KV•A交流电弧焊机台班546042211.14公路标线与轮廓线工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工2kw以内手扶自行式路面画线车台班44604224t以内载货汽车台班40604212t以内载货汽车台班536042211.15里程碑、百米桩、公路界碑工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日5160422250L以内强制式混凝土搅拌机台班0.186604214t以内载货汽车台班0.6446042111.16中央分隔带回填土与培路肩工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日1379604233200~620N•m蛙式夯土机台班211604250.6t手扶式振动碾台班856042211.17路缘石工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工日2048604249250L以内强制式混凝土搅拌机台班146042132KV•A交流电弧焊机台班0.86042111.18设备安装工料机种类单位数量天数有效天数人料机数量人工工以内载货汽车台班406042112t以内载货汽车台班386042116t以内汽车式起重机台班660421300kg以内液压升降机台班860421第十二章翻译原文翻译背景提高对环境可持续性的意识已经鼓励了在路面工业中使用低能耗和低排放技术,如温和混合沥青(WMA)。与传统的热拌沥青(HMA)相比,WMA技术可以将混合和压实温度降低约30°F至50°F,以降低能源消耗并减少对环境有害的温室或其他气体的排放(Corrigan2007)。使用WMA技术可以提供许多其他好处,例如创造更好的工作环境,有助于实现适当的混合密度,特别是对于冷季铺路和长途距离,以及提高运输行业的整体可持续性。市面上有许多WMA技术。通常,它们可以分为三类:(1)有机添加剂,如Sasobit,(2)化学添加剂,如Evotherm®和Redi-SetWMX,以及(3)水性发泡产品,如AstecDoubleBarrelGreen®(DBG)和AquaBlack®以及含水发泡产品,如Advera®和Aspha-Min®沸石。许多研究人员和国家交通部门对实验室和短期现场绩效的WMA路面进行了研究(Aschenbrener2011,Cooper2009,Corrigan2010,Diefenderfer2008,2010,Eppsetal。2016,Estakhri2010,Hurleyet等人,2005,2006,2010,Jones2008,Kvasnak等人,2010,West等人,2014,Bower等人,2016)。WMA的国家研究侧重于混合设计(Bonaquist2011NCHRPReport691),短期工程性能和性能以及环境排放(Westetal。,2014NCHRPReport779),水分敏感性(Martinetal。2014NCHRP报告763),泡沫WMA技术的特征(Newcomb等人,2015NCHRP报告807)和WMA最佳实践(Prowell等人2012)。采用特殊技术(如WMA)在路面工程中的决定最终应该取决于长期现场性能,这只能在多年的服务后才能观察到。此外,随着WMA在全国范围内的使用量的增加,确定现场表现的重要决定因素,并确定使用WMA的最佳做法对于设计成功的WMA路面而言至关重要。目标和范围本项目的总体目标是:通过比较HMA和WMA路面之间的遇险(横向开裂,车轮纵向开裂和车辙),评估WMA的长期现场性能。通过检查最佳表现现场表现的混合物和沥青工程性质,确定每种性能类型的重要决定因素。推荐使用WMA技术的最佳做法。范围这项研究包括在2011年之前建成的23个在役路面(即22个现场路面和1个重型车辆模拟器(HVS)项目),并在美国和2011年建成了5个较新的路面。在2014年第二次遇险调查之际,在职项目的路面年龄为4至10年。每个项目包含至少一种WMA技术类型和相应的HMA控制路面,从而创建一对或多对HMA和WMA进行比较。控制路面被定义为与相应的WMA路面部分具有相同(或类似的)材料,气候,交通和路面条件的HMA路面部分。本研究分三个阶段进行。第一阶段的工作确定了候选WMA项目列表,并制定了实地性能测量和实验室表征的实验计划。第二阶段的工作执行了实验室和现场测试程序,分析了实验室和现场测试结果,并确定了WMA现场性能的重要决定因素。第三阶段的工作制定了使用最佳做法的结论和建议WMA。本研究的总体工作强调对现场性能的监测以及WMA路面与其控制HMA路面之间的性能差异以及可用于表征WMA路面的关键工程和材料特性的识别。文献综述与调查结果以前的WMA现场研究许多研究人员研究了WMA的性能。例如,Bonaquist(2011)提出了WMA的混合物设计程序,并得出结论,对于WMA和HMA,可以使用WMA的适当设计程序实现类似的体积特性。早期对该领域的体积性质的研究表明,WMA部分的密度值与控制部分的密度值相同(Hurley和Prowell2005,ChowdhuryandButton2008)。最近的WMA研究有主要关注短期或早期表现(Kvasnak和West2009,Kvasnak等人,2010,Medeiros等人2012,Guoetal。2014,Westetal。,2014,Rushing2013)和WMA路面加速路面测试设施(Jonesetal。2008,Mejías-Santiagoetal。,2014)。然而,了解与HMA路面相比,WMA路面在长期和现场执行的方式至关重要,以便为使用WMA的最佳实践提供建议。以下部分总结了WMA在横向开裂,车轮纵向开裂,车辙和水分敏感性方面的相关研究,这与理解本研究观察到的WMA的长期现场性能有关。横向开裂性能HMA覆层中的横向裂纹可能是低温裂纹,反射裂纹或两者的组合。Lytton等人(2010)提出了机械模型来预测反射裂纹,但预测模型中HMA覆盖层的材料性质间接估计,而不是直接测量。在HMA和WMA领域已经观察到横向裂纹路面(Westetal。,2014);然而,尚未确定能够表征现场横向开裂特性的性能测试。到目前为止,研究人员已经使用许多方法来评估HMA混合物的低温抗开裂性;这些方法包括半圆形弯曲试验(Lietal。2007),圆盘状紧张拉力试验(Amirkhanian等,2011),间接张力试验(Boweretal。2016)和声发射试验Hill等人2012),也可以用来评估WMA混合物的低温性能。Estakhri等人(2010)使用了沥青覆层测试仪。基于实验室压实的样品,评估HMA和WMA混合物的抗反射抗裂性。这些测试是否可用于评估WMA和HMA的长期横向开裂性能,需要通过现场性能进行验证。研究WMA和HMA对横向开裂性能的影响主要集中在短期或早期性能上(Medeiros等,2012,Guoetal。,2014,Westetal。,2014,Rushing2013)以及大多数关于WMA和HMA之间的性能比较是基于实验室制作的标本(Medeiros等,2012,Guoetal。,2014)或施工后不到三年从路面提取的场核心(Westetal。,2014,Rushing2013)。西等人(2014年)发现,14个监测项目中有8个项目在服役两年后出现轻微的横向裂缝,WMA和HMA路面显示出类似的横向开裂量。然而,关于WMA和HMA之间的横向开裂的相对性能的系统结果相对于较长的服务期限在文献中是有限的。车轮纵向开裂性能由于在美国过去几十年的复垦努力(例如覆盖层),沥青路面通常变厚并且像深层铺路。结果,经常观察到轮轨纵向开裂作为主要的困扰。车轮纵向开裂的发生与疲劳有关,可能需要几年时间才能出现。车轮纵向裂缝通常与路面材料(Malan1988,Wambura等人,1999),气候(Rolt2001)和交通负载(Myers等人,2001)相关的影响相结合。琼斯等人(2008)使用HVS设施来研究WMA路面的疲劳性能。由于测试轨道的非常强的路面结构,他们没有观察到疲劳开裂。佛罗里达州的一项实地调查发现,基于建筑三年后进行的路面状况调查的结果,HMA和WMA部分之间没有实际差异(Sholar等,2009)。由于在一个和两个监测的几个现场项目中观察到几乎没有纵向裂纹的事实。西等人(2014)使用MEPDG模型量化HMA和WMA路面段自顶向下纵向开裂的长期性能。他们发现,在数值上,HMA部分比WMA部分有更多的预测裂纹,但部分在统计学上没有差异。大多数研究集中在基于实验室测试和早期现场性能的WMA的疲劳开裂性能。例如,Goh和You(2011)使用四点梁疲劳试验来评估发泡WMA混合料的疲劳寿命,发现WMA基于实验室控制的试样比HMA具有更长的疲劳寿命。Haggag等人(2011)应用了简化的粘弹性连续体损伤(S-VECD)模型对WMA混合物的影响,发现HMA和WMA混合物之间的抗疲劳性没有显着差异。Roqueetal。(2010)提出了一种VECD模型和断裂力学模型,分别预测HMA覆盖层的自上而下的裂纹开始和传播。Pellinen等(2004)评估了现场项目的自上而下的纵向开裂,并检查了材料性能(如模量,强度),但研究仅基于三个项目,并没有确定自上而下开裂的任何重要决定因素。总体而言,从实施以获得自上而下开裂的特征获得的材料特性,在广泛实施材料之前还需要通过现场性能,特别是长期现场性能的广泛验证,并采用重要的决定因素来指导设计和实践。反应和水分易感性使用WMA技术,特别是发泡技术,已经引起了人们对长途路面过早失效的可能性的担忧。由于WMA的低生产温度和混合物中水分的不完全干燥导致的老化,
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