旧路改建刚柔复合式路面结构设计理论及方法研究

摘要

近年来，公路事业发展较快，水泥混凝土路面应用较广，但那些早在八九十年代建造的水泥混凝土路面已相继破坏，在旧路改造过程中，设计上还没有一定的标准。 旧路改建的刚柔复合式路面的设计方法主要分为直接加铺法和破碎稳固加铺法。在旧水泥混凝土路面直接加铺沥青面层，可采用三维有限元模型进行受力分析；而对于破碎稳固加铺的沥青面层，也可通过三维有限元受力分析，验证层底拉应力。 本文主要讨论了旧路改造过程中旧路面的调查和评价方法、各种评价参数以及旧路面的相应处治，然后分析了反射裂缝的产生机理及预防措施、复合式路面的设计理论和加铺层厚度计算的各种方法，并对各种方法进行了对比分析。 另外，结合邛名公路整治工程的检测数据进行了分析，对弯沉数据进行了弯沉盆面积计算、理论反算的对比分析，并用人工神经网络进行反算，探讨了加入噪音数据网络的稳定性，最后对工程中的加铺方案建模，验算了加铺层的弯沉及层底拉应力，提出了对破碎稳固加铺方法的意见。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究的背景、目的和意义

1.2国内外现状分析及存在问题

1.2.1国外刚柔复合式路面的设计理论及方法

1.2.2国内刚柔复合式路面的设计理论及方法

1.2.3现有设计理论及方法存在的问题

1.4本文的主要研究内容与目标

第2章旧水泥混凝土路面的使用状况评定

2.1旧水泥混凝土路面使用状况评定方法

2.1.1路面损坏类型和损坏程度划分

2.1.2路面状况评定的分级标准

2.1.3折算系数

2.1.4路面状况的调查方法和评定的步骤

2.2旧水泥混凝土路面使用性能、结构性能评定指标

2.2.1路面破损状况评定

2.2.2路面行驶质量评定

2.2.3路面抗滑能力评定

2.2.4路面结构承载能力评定

2.3旧水泥混凝土路面破损的处治

2.4本章小结

第3章路面无损检测技术

3.1弯沉检测技术

3.2平整度检测技术

3.3路面抗滑性能检测

3.4路面结构层厚度检测

3.5本章小结

第4章反射裂缝产生机理及成因

4.1反射裂缝的产生机理

4.2影响反射裂缝的因素

4.3反射裂缝的扩展

4.3.1反射裂缝的纵向扩展

4.3.2反射裂缝的横向扩展

4.4反射裂缝的防治措施

4.5本章小结

第5章刚柔复合式路面结构的设计理论及方法

5.1设计理论简介

5.1.1设计理论的发展

5.1.2三维有限元理论

5.2沥青加铺层厚度计算方法

5.2.1国外设计方法

5.2.2国内设计方法

5.2.3厚度计算方法差异比较及不足

5.3本章小结

第6章旧路改建刚柔复合式路面结构的三维有限元分析

6.1力学模型及材料参数

6.2临界荷位及模型约束

6.3有限元计算分析

6.4参数分析

6.5本章小结

第7章邛名公路改建工程实践

7.1原路状况

7.2路面设计标准及思路

7.3路面结构设计

7.3.1落锤式弯沉仪检测数据的处理

7.3.2沥青加铺层厚度计算

7.3.3路面设计方案

7.3.4路面结构三维有限元受力分析验证

7.4路面施工注意事项

7.5本章小结

第8章结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目