城市道路沥青路面病害调查及原因分析_开题报告

近年来，我国出于城市发展及交通舒适的需求，政府加大了基础设施投资力度，着力改善交通环境，改建和扩建了大量的城市道路，其中多数采用了加铺沥青混凝土路面的方式，特别在水泥混凝土路面较多的南方城市尤为普遍。但经过一段时间的使用后，各种病害频现，且以裂缝类和变形类尤为突出，严重影响城市形象以及交通行车质量的威胁。因此沥青路面病害对改建城市道路的正常使用具有其普遍性和严重性。

国内研究现状

综合近期我国有关的研究文献来看，主要存在以下观点：沙庆林[1]在文献《空隙率对沥青混凝土的重大影响》中，推论压实度标准偏低可能是造成路面早期破坏的原因。沈金安在文献《关于沥青混合料的均匀性和离析问题》[2]中，则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损害的根源。闰其来[3]在文献《沥青混合料抗车辙性能试验研究》中，首先通过调查高速公路的车辙，掌握车辙随时间变化的发展情况和分布规律，分析车辙产生的原因，并将车辙处和隆起处芯件试验结果与对应的停车道处芯件试验结果进行对比，从沥青混合料的体积指标变化规律中分析车辙形成机理。张志祥、张文州[4]在文献《沥青混凝土路面车辙病害原因的调查分析与评价》中，通过现场取芯试验，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。长沙理工大学曾胜、何宇航[5]采用有限元方法，对直接加铺与施加防反射裂缝措施后再加铺的路面结构进行了力学分析和比较，得出加设STRATA应力吸收层，并改善旧混凝土板接缝传荷能力，能较好地改善沥青加铺层在交通荷载和温度荷载作用下的应力应变状态的结论。廖卫东则依托湖北武黄、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STRATA应力吸收层的良好功效。但是通过分析可知，国内的研究更注重高速公路病害，所以需要对城市道路沥青路面的病害原因进行了研究与分析。

国外研究现状

在国外，沥青路面病害的研究从上世纪 60 年代开始一直持续不断，涌现了大量相关成果。上世纪 70 年代，Hofstra和 Van de Loo[6]等人先后提出了车辙是由交通荷载诱发的变形。到 1987 年时，Eisenmann等提出了车辙产生的原因是剪切流动变形，压密变形过程伴随着沥青混凝土体积的变化；与此同时 Paterson提出，由行车荷载引起的车辙有 2 种解释：一是压密变形，二是塑性流动变形。1991 年，美国 SHRP-A-318研究报告认为车辙是行车的压密变形和沥青混凝土横向流动变形共同作用的结果。1998 年，Epps等人长期观察发现：当具有足够的基层强度时，剪切流动变形是车辙产生的主要原因。在前人的基础上， 2002 年Wael、Kaloush 和 Witczak认为：当基层强度足够的时候车辙主要产生于沥青面层，其机理为沥青混凝土的剪切流动变形，并把车辙分为两个阶段：第一阶段车辙是各结构层垂直变形的积累，第二阶段车辙与各层材料的稳定性有关，主要是沥青混凝土的剪切变形。Rebecca S在文献《Rebecea S.Medaniel Field Evaluation of Asphalt Additives to Control Rutting and Cracking》[7]中根据在印第安纳州某试验路采用不同类型的改性剂，研究它们性能的差异，发现改性沥青可以减少裂缝。所以我们可以通过阅读国外的文献资料来分析由于其不同的行车特点以及施工周期造成的城市道路病害。

本文的主要研究内容及目标

参考国内闰其来、黄学文、杨惠德、沙庆林[9-11]等学者的著作，提出关于沥青路面养护施工的科学数据和方法，定制科学先进、经济合理的技术措施，从而延长沥青道路的使用年限，节约建设资建设资金，促进城市道路建设技术发展。本文主要内容为：

文献调查，阅读相关文献：从各区城管局调阅相关施工及设计资料，了解道路历史以及技术参数；

(2)归纳病害种类，总结沥青路面的主要病害及危害较大的病害，并以此作为研究对象，选取典型路段，从底基层，基层，面层的材料选取，结构形式，车载负荷等分析沥青路面早期破坏现象及原因；

(3)查找室内试验数据，以及科学的统计数据，从沥青混合料的级配，压实度，油石比，孔隙率，矿料间隙率等参数来对比判断路面现场施工以及路面结构设计中存在的问题，以及重交通，渠化交通和温度应力对路面的影响；

(4)以加铺沥青路面的裂缝问题研究为主导，得出裂缝类病害的主要原因；

(5)提出路面现场施工方面的问题，以及重交通，渠化交通和温度应力对路面的影响。

^范文提纲

1引言

1.1国内外研究现状

1.1.1国内研究现状

1.1.2国外研究现状

1.2本文的主要研究内容及目标

2总结沥青路面病害规律

2.1路面状况指数PCI的评价规定

2.2调查范围及结果

2.3调查结果分析

3沥青路面常见病害及防治措施

3.1裂缝类病害

3.1.1裂缝类病害的特征及成因

3.1.2裂缝类病害的预防以及处治

32变形类病害

3.2.1变形类病害的影响因素及成因

3.2.2变形类病害的预防及处治

3.3松散类病害

3.3.1松散类病害的特征及成因

3.3.2松散类病害的处治方法

4 结论及治理措施建议

4.1结论

4.2防止反射裂缝建议

4.2.1破碎和稳定旧水泥混凝土板

4.2.2裂缝缓解层

4.2.3应力吸收层

4.3旧路改造病害预防措施总结

4.4使用期维护

参考文献

致谢

三、参考文献

[1]  沙庆林.空隙率对沥青混凝土的重大影响[J].国外公路.2011.

[2]  沈金安.关于沥青混合料的均匀性和离析问题[J].公路交通科技.2011.

[3]  闰其来.沥青混合料抗车辙性能试验研究[J].东南大学,2015

[4]  张志祥,张文州.沥青混凝土路面车辙病害原因的调查分析与评价[J].公 路,2014,(06):

[5]  曾胜,何宇航.旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构力学分析[J].长安大学学报(自然科学版),2008,28(2):18一22

[6]  Fenella Margaret long.Deformation of  As Phalt Conerete Pavements: A Nonlinear Viseoelastic Approach Mix Analysis and Design [D]. University of Califomia.Berkeley,SPring2011.

[7]  Rebecca S.Medaniel Field Evaluation of As Phalt Additives to Control Rutting and Craeking.TRB 2013 Annual Meeting.

[8]  闰其来.沥青混合料抗车辙性能试验研究[J].东南大学,2010

[9]  黄学文.半刚性基层沥青路面病害的原因与防治田.合肥工业大学学报(自然科学版).2010

[10]  杨惠德.沥青路面初期破坏及原因分析[J].浙江交通科技.2011专刊.

[11]  沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2011.5.