沥青道路主要病害及对策分析_开题报告

（一）沥青老化方面

由于沥青老化关系到沥青路面的耐久性,所以沥青老化问题一直是国内外道路工作者研究的重点。特别是50年代后期,美国、加拿大、日本、北欧等国家和地区的学者对沥青老化进行了深入研究,探讨了沥青老化原因及老化模拟方法,并开发了相应的沥青老化仪器设备。近年来,随着我国公路事业的发展,我国许多学者也积极加入到沥青老化研究的行列,并取得了丰硕的成果。老化是材料一种不可逆的物理与化学变化,沥青老化的直接结果是使沥青的性质发生衰变,以致最后丧失其使用价值。沥青老化的原因相当复杂,1903年A.W.Dow最早提出了导致沥青老化的原因,认为沥青混合料中的沥青由于加热导致质量损失和针入度减小。1961年Traxle:得出沥青老化的主要原因是轻组分挥发、氧化、内部结构变化、光聚合、热缩聚。1984年Petersen总结了沥青老化的原因,认为沥青的老化主要是轻组分的减少(挥发或被矿料吸收)、氧化和分子间形成空间硬化的结构等。

许多研究者认为沥青组分与使用性能之间存在较好的相关关系,所以有关沥青老化后组分变化也是研究的热点。戴跃玲等通过薄膜烘箱实验,研究了沥青老化后组成与使用性能间的关系[26]。斤玉柱等人研究认为沥青在老化过程中,各组分间的变化属于顺序连串反应,即芳香分向胶质转变,胶质向沥青质转变,沥青质向甲苯不溶物转变。闰锋等对沥青进行不同温度下的薄膜烘箱老化,并根据老化过程中,正戊烷沥青质的变化,进行了沥青老化动力学研究,计算得出了有关动力学参数,得到了沥青老化动力学方程。为考察沥青老化过程中极性分子之间的缔合与缩聚作用,斤玉柱,王明刚等研究了石油沥青在连续的热和空气老化中化学组分的变化,建立了沥青老化的连串反应模型,并对几种沥青进行老化性能评价。

（二）沥青路面病害方面

文献《空隙率对沥青混凝土的重大影响》(沙庆林),根据美国的透水性试验成果,指出只要混合料的现场空隙率小于8%,透水性不会成为一个明显的问题,但当空隙率大于8%时,透水性就很快地增加,而且由试验得出压实度为100%时,实际相当于沥青混凝土的空隙率约4%,压实度98%实际相当于沥青混凝土的空隙率约6%,压实度%%实际相当于沥青混凝土的空隙率约8%,对比我国规范规定的96%压实度,推论压实度标准偏低可能是造成路面早期破坏的原因。文献《关于沥青混合料的均匀性和离析问题》,认为沥青混合料的离析和路面在局部压实不均匀是造成路面局部水损害的根源。

张志祥、张文州在《沥青混凝土路面车辙病害原因的调查分析与评价》中,对江苏省某段高速公路沥青混凝土路面车辙病害的原因进行分析调查,通过现场取芯试验,分析了路面各沥青层厚度、沥青混凝土路面现场空隙率以及沥青混合料级配油石比组成,得出了影响车辙病害的几个因素及破坏规律:沥青混凝土路面的车辙与车辆的行车速度有较大的关系;沥青混合料的后续压实和横向推移是造成车辙的重要原因。

对于裂缝类病害,反射裂缝机理研究较多,路面反射裂缝问题是道路工程中的重要研究课题之一,也是目前断裂力学在道路工程领域应用的一个重要方面,由于目前的防裂理论与防裂措施都不成熟,因此反射裂缝问题一直没有得到很好的解决。基于结构内部存在裂缝之类缺陷的断裂力学理论与方法在沥青路面工程中的应用,大约开始于20世纪60年代末,荷兰的MofenaarA.A.A等人开始应用断裂力学的理论与方法研究加铺层中裂缝的扩展规律,并提出了以线弹性断裂力学为基础的加铺实际应用方法。

廖卫东依托湖北武黄、汉宜共计350km高速公路旧混凝土路面沥青加铺工程,进行了基于应力吸收层系统加铺结构与其他防裂措施相对比的抗温度型、荷载型反射裂缝的足尺疲劳试验研究和其性能验证研究,进一步证明了STR户JA应力吸收层的良好功效。

（三）沥青养护方面

美国研究资料表明,其各州的预防性养护开展的层次和水平差异很大,根据2004年国家公路合作研究计划（NCHRP,National Cooperative Highway Research program)的523号报告“预防性养护技术应用的时机选择(OPtimal Timing of pavement preventive Maintenance Treatment Applications)”,Arizona和Iowa州已经铺设了专门的预防性养护试验路以评价某些预防性养护技术措施的性能;Michigan、New York和California州己发展了良好的预防性养护计划,并反映在多种指南文件中。

美国20世纪80年代开始进行大规模路网重建工程时,面对未来公路交通日益强化的挑战,于1987年启动了一个庞大的战略性公路研究计划(SHRP),其中第三个子项目“养护费用效益”(Maintenance Cost一Effectiveness)就是专门从改善费用效益的角度来研究,课题的H-101和H-106前者的研究对象是四种预防性养护技术,后者的研究对象则是坑洞修补和裂缝(接缝)添封等两种修复养护方法。1993年的SH即计划结束之后,SHRP的第二个子项目“路面长期性能”仍在FHWA的监督下成为一个新的为期20年的“路面长期性能研究计划”(Long Term Pavement Performance Program)继续进行,其中有关柔性路面的养护课题SPS-3作为H-101课题的延伸和LTPP计划的一部分己于1998年完成了第一个五年计划的跟踪研究。SHRPH-101和LTPPSPS-3课题的一个重要研究成果就是明确了预防性养护在延长路面寿命周期、节约寿命周期费用方面的良好费用效益。

我国到20世纪90年代中后期,上海逐渐引进了“预防性养护”的理念和技术,当时使用的预防性养护措施有稀浆封层、微表处等。2003年,上海市公路管理处联合同济大学,专门成立了公路沥青路面预防性养护技术研究课题组,对预防性养护技术的一些关键问题进行了研究。2004年7月佗004年10月间先后完成了4条试验路的施工,并对其进行了跟踪观测和分析,该课题已于2005年10月通过鉴定。2006年1月,上海市公路管理处组织编写了《上海市公路沥青路面预养护技术规程》(SZ-G-Dol-2007),于2007年1月17日由上海市市政工程管理局批准颁发,2007年2月1日起正式实施。2006年7月,上海市公路管理处将预防性养护模块纳入到原有的公路路面管理系统,利用系统的决策树模型和辅助决策。目前沥青路面的预防性养护措施有:稀浆封层、微表处、碎石封层、复合封层、THMO、灌缝或封缝、雾封层和沥青再生剂等8种,表1.1是上海市公路部门各区使用的沥青路面预防性养护措施情况。

季瑛等人提出了基于Pcl、551和RQI的上海市沥青混凝土路面预防性养护的宏观标准,提出了预防性养护对策的选择流程和沥青路面最佳预防性养护实践的确定方法并提出了相关的设计理论和施工技术,并以上海某高速公路为例,对高速公路沥青路面预养护对策的选择方法和过程进行了详细的分析和说明,最终以综合评判系数k最大为标准选择最合适的预养护措施。

二、^范文提纲

沥青道路主要病害及对策分析

1  绪论

1.1  选题的背景和意义

1.1.2  选题的背景

1.1.3  选题的意义

1.2  国内外相关研究现状

1.2.1  国外相关研究现状

1.2.2  国内相关研究现状

2  沥青的主要病害现象及其产生的原因

2.1  裂缝

2.1.1  纵向裂缝

2.1.2  龟裂

2.1.3  车辙

2.1.4  松散和坑槽

2.2  沥青老化

2.3  交叉路口沥青路面损害

3  沥青路面病害的解决对策

3.1  原始沥青路面

3.2  旧水泥混凝土路面加铺沥青路面

3.3  钢桥面浇注式沥青混凝土

3.4  预防性养护措施

3.4.1裂缝填封类

3.4.2薄层罩面类

3.4.3表面封层类

3.4.4沥青再生类

结论

三、参考文献

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