路面的评价养护和补强设计课件

第十章第十章 路面结构的力学分析路面结构的力学分析1 引引 言言3路面养护路面养护2路面状况调路面状况调 查和评价查和评价4路面补路面补强设计强设计第十章 路面结构的力学分析1 引 言3路面养护21 1一、一、引引 言言1.1.新路面交付使用的第一天开始，路面即进新路面交付使用的第一天开始，路面即进入了养护期。合理、及时的养护是路面达入了养护期。合理、及时的养护是路面达到其使用寿命的保证。到其使用寿命的保证。2.2.确定合理的养护对策，首先要对路面进行确定合理的养护对策，首先要对路面进行客观、科学的评价。客观、科学的评价。3.3.在进行合理评价之后，首要的是确定一个在进行合理评价之后，首要的是确定一个科学的、长期的养护策略。科学的、长期的养护策略。4.4.道路养护上所用的材料和材料设计具有一道路养护上所用的材料和材料设计具有一系列新的特点，与新路设计不完全相同。系列新的特点，与新路设计不完全相同。5.5.与新路设计相比，补强设计有相同的一面，与新路设计相比，补强设计有相同的一面，也有其自身的特点。也有其自身的特点。一、引 言新路面交付使用的第一天开始，路面即进入了2 2剩余剩余寿命寿命PCI高高中中低低最低可接受水平最低可接受水平罩面或改建后罩面或改建后罩面或后罩面或后改建改建第一性能期第一性能期第二性能期第二性能期Y第第n性能期性能期分析期或寿命周期分析期或寿命周期剩余PCI高中低最低可接受水平罩面或改建后罩面或后第一性能期3 3二、二、路面状况调查和评价路面状况调查和评价路面平整度路面平整度路面抗滑性路面抗滑性路面损坏路面损坏路面结构路面结构承载能力承载能力二、路面状况调查和评价路面平整度路面抗滑性路面损坏路面结构承4 4（1 1 1 1）影响行驶舒适性的因素）影响行驶舒适性的因素）影响行驶舒适性的因素）影响行驶舒适性的因素（2 2 2 2）平整度定义）平整度定义）平整度定义）平整度定义（3 3 3 3）常用的测定）常用的测定）常用的测定）常用的测定方法方法方法方法和指标和指标和指标和指标 三米直尺法；三米直尺法；三米直尺法；三米直尺法；拖平仪（拖车式平整度仪）；拖平仪（拖车式平整度仪）；拖平仪（拖车式平整度仪）；拖平仪（拖车式平整度仪）；激光平整度仪。激光平整度仪。激光平整度仪。激光平整度仪。间隙量；间隙量；间隙量；间隙量；标准差；标准差；标准差；标准差；国际平整度指数。国际平整度指数。国际平整度指数。国际平整度指数。（4 4 4 4）评价标准）评价标准）评价标准）评价标准路面平整度路面平整度（1）影响行驶舒适性的因素路面平整度5 5（1 1 1 1）定义）定义）定义）定义 路面抗滑能力被定义为车辆制动时路面施加给车路面抗滑能力被定义为车辆制动时路面施加给车路面抗滑能力被定义为车辆制动时路面施加给车路面抗滑能力被定义为车辆制动时路面施加给车辆的、沿路表面辆的、沿路表面辆的、沿路表面辆的、沿路表面的阻力。其定义为：的阻力。其定义为：的阻力。其定义为：的阻力。其定义为：（2 2 2 2）测定方法）测定方法）测定方法）测定方法 制动距离法制动距离法制动距离法制动距离法:锁轮拖车法锁轮拖车法锁轮拖车法锁轮拖车法:偏转轮拖车法偏转轮拖车法偏转轮拖车法偏转轮拖车法 摆式仪法摆式仪法摆式仪法摆式仪法（3 3 3 3）评价标准）评价标准）评价标准）评价标准路面抗滑性路面抗滑性（1）定义路面抗滑性6 6（1 1 1 1）路面损坏类）路面损坏类）路面损坏类）路面损坏类 开裂类；变形类；表面损坏类；接缝损开裂类；变形类；表面损坏类；接缝损开裂类；变形类；表面损坏类；接缝损开裂类；变形类；表面损坏类；接缝损坏。坏。坏。坏。（2 2 2 2）路面损坏状况指数）路面损坏状况指数）路面损坏状况指数）路面损坏状况指数 PCI=F(T,D,S)PCI=F(T,D,S)PCI=F(T,D,S)PCI=F(T,D,S)路面损坏路面损坏路面损坏7 7（1 1）路面承载力指标：弯沉）路面承载力指标：弯沉（2 2）弯沉测定方法）弯沉测定方法 杠杆式弯沉仪（贝克曼梁）杠杆式弯沉仪（贝克曼梁）落锤式弯沉仪（落锤式弯沉仪（FWDFWD）路面结构路面结构承载能力承载能力路面结构承载能力8 8 （3 3）评价方法和标准）评价方法和标准 0.8 1.21.2为不足，为不足，0.8-0.8-1.2 1.2为临界状态。为临界状态。（4 4）水泥混凝土路面）水泥混凝土路面 测定板边弯沉。当板边弯沉测定板边弯沉。当板边弯沉0.2mm0.2mm时，可判断有脱空。时，可判断有脱空。（3）评价方法和标准9 9（1 1 1 1）交通，包括交通量和轴载组成）交通，包括交通量和轴载组成）交通，包括交通量和轴载组成）交通，包括交通量和轴载组成（2 2 2 2）路基状况调查）路基状况调查）路基状况调查）路基状况调查（3 3 3 3）路面修建和养护历史调查）路面修建和养护历史调查）路面修建和养护历史调查）路面修建和养护历史调查 路面评价都是按照均匀路段进行的。所以，路面评价都是按照均匀路段进行的。所以，路面评价都是按照均匀路段进行的。所以，路面评价都是按照均匀路段进行的。所以，在进行评价之前，首先要按照交通、结构、损坏在进行评价之前，首先要按照交通、结构、损坏在进行评价之前，首先要按照交通、结构、损坏在进行评价之前，首先要按照交通、结构、损坏和弯沉等指标将道路划分为均匀路段，对均匀路和弯沉等指标将道路划分为均匀路段，对均匀路和弯沉等指标将道路划分为均匀路段，对均匀路和弯沉等指标将道路划分为均匀路段，对均匀路段进行逐段评价。段进行逐段评价。段进行逐段评价。段进行逐段评价。其他调查内容路面分段1010三、路面养护三、路面养护日常养护，灌缝，补坑槽，挖补龟裂，清理排日常养护，灌缝，补坑槽，挖补龟裂，清理排水系统，清扫保洁，绿化等水系统，清扫保洁，绿化等雾状封层，延缓路面老化雾状封层，延缓路面老化稀浆封层，采用乳化沥青、细集料和矿质填料稀浆封层，采用乳化沥青、细集料和矿质填料组成的混合料摊铺在路面上，以恢复路面的抗组成的混合料摊铺在路面上，以恢复路面的抗滑性能和行驶质量；填缝裂缝延缓损坏或松散滑性能和行驶质量；填缝裂缝延缓损坏或松散的进一步发展的进一步发展封层（表处）封层（表处）罩面，加罩一定厚度的沥青面层罩面，加罩一定厚度的沥青面层补强补强 三、路面养护沥青路面养护日常养护，灌缝，补坑槽，挖补龟裂，清1111n n日常养护，填封接日常养护，填封接/裂缝，坑洞修补，接缝维修，裂缝，坑洞修补，接缝维修，清理排水系统，清扫保洁，绿化等清理排水系统，清扫保洁，绿化等n n局部修补，半厚度修补局部修补，半厚度修补n n全厚度修补，同时可能会涉及基层的维修全厚度修补，同时可能会涉及基层的维修n n板底灌浆填封板底灌浆填封n n错台磨平错台磨平n n沥青混凝土罩面沥青混凝土罩面n n水泥混凝土罩面补强水泥混凝土罩面补强日常养护，填封接/裂缝，坑洞修补，接缝维修，清理排水系统，清1212四、路面补强设计四、路面补强设计沥青路面沥青路面补强设计补强设计n n通过实测补强前后的路面弯沉，可以建立如下关系：通过实测补强前后的路面弯沉，可以建立如下关系：n n式中，式中，h h：补强层的厚度（：补强层的厚度（cmcm）；）；：补强用路面材料参数；：补强用路面材料参数；：补强后路面的弯沉值，取路面设计弯沉值；：补强后路面的弯沉值，取路面设计弯沉值；：原路面的代：原路面的代表弯沉值；表弯沉值；：荷载参数。：荷载参数。四、路面补强设计沥青路面补强设计经验法1313n n将旧路面假定为均质半无限体，看作新路面结构的路基。将旧路面假定为均质半无限体，看作新路面结构的路基。路基的模量为：路基的模量为：式中，式中，：旧沥青路面的代表弯沉；：旧沥青路面的代表弯沉；：测试方：测试方式修正系数，可根据弯沉试验和承载板试验的对比确定，式修正系数，可根据弯沉试验和承载板试验的对比确定，一般可取一般可取 。至此，可以将旧路的补强设计当作新路进行。至此，可以将旧路的补强设计当作新路进行。将旧路面假定为均质半无限体，看作新路面结构的路基。路基的模量1414n n结合式结合式n n通过处理措施，使新旧水泥混凝土板完全结合，形成一个整体。通过处理措施，使新旧水泥混凝土板完全结合，形成一个整体。在加铺新路面时，新路面的接缝要与旧路面完全吻合，并且接缝在加铺新路面时，新路面的接缝要与旧路面完全吻合，并且接缝类型应该一致。适用于旧路面完好的场合。类型应该一致。适用于旧路面完好的场合。n n分离式分离式n n在新旧混凝土路面之间设置一个隔离层，以防止反射性损坏的产在新旧混凝土路面之间设置一个隔离层，以防止反射性损坏的产生。采用的隔离层可以采用生。采用的隔离层可以采用2.5cm2.5cm的水泥混凝土，有时还加铺土工的水泥混凝土，有时还加铺土工织物。此时，新路面与旧路面之间可以不需对缝。适用于旧路面织物。此时，新路面与旧路面之间可以不需对缝。适用于旧路面损坏严重或不平整的场合。损坏严重或不平整的场合。n n部分结合式部分结合式n n直接在未经处理的旧路面板上加铺新面层。接缝要求与结合式相直接在未经处理的旧路面板上加铺新面层。接缝要求与结合式相同。同。水泥路面水泥路面补强设计补强设计难点：反射裂缝的防止难点：反射裂缝的防止水泥路面补强设计难点：反射裂缝的防止加铺形式1515n n经验法经验法 指导思想是，先确定旧基层上所需要的混凝土面板指导思想是，先确定旧基层上所需要的混凝土面板的厚度，再根据旧路面板的情况进行折减。的厚度，再根据旧路面板的情况进行折减。：需要的加铺层厚度：需要的加铺层厚度 ：需要的新混凝土：需要的新混凝土板厚度板厚度 表示旧混凝土板厚度。当新旧混凝土板的强度相近表示旧混凝土板厚度。当新旧混凝土板的强度相近时，时，即取旧板的厚度；当新旧混凝土板的强度相差即取旧板的厚度；当新旧混凝土板的强度相差0.7MPA0.7MPA以上时，以上时，即应乘以分别按照新旧混凝土，即应乘以分别按照新旧混凝土强度设计的板厚的比值。强度设计的板厚的比值。：结合条件系数。：结合条件系数。经验法补强厚度计算方法1616n n理论法 采用双层板理论计算，参见采用双层板理论计算，参见P315P315。路面的评价养护和补强设计课件1717