区樱花路路面结构改造设计(附件)【字数：12718】
本文主要论述了旧水泥混凝土路面的结构改造设计，结合淮阴区樱花路为例，根据调查结果，分析旧有水泥混凝土路面的病害状况，对旧水泥板采取破碎化施工处理，并将其作为半刚性路基，在其上加铺沥青混凝土罩面的结构设计改造方案。在确定旧水泥混凝土路面的改造方案的过程中，对几种常用的改造方案进行了对比分析，对碎石化施工技术和流程进行了详细的描述。旧水泥板处理后作为半刚性基层，于其上加铺沥青罩面层中容易产生的问题进行了详细的思考探究，最终确定加铺沥青路面的改造设计。这对以后城市快速路的改造方案提供了参考依据，也对沥青加铺层的探究提供了相关的帮助。关键词 水泥路面、改造设计、半刚性基层、沥青路面。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究内容和思路 3
2 路况调查与分析 4
2.1 路线基本情况介绍 4
2.2 路况调查 5
2.3 路面使用质量评价和分析 7
3 整体结构改造设计 8
3.1 结构改造设计研究历程 8
3.2 结构改造方案选取 9
4 路基结构设计 10
4.1 改造方案 10
4.2 路基设计 10
4.3 旧水泥混凝土路面碎石化技术 11
4.4 旧水泥板碎石化工艺流程和要点 12
5 路面结构设计 15
5.1 设计方法 15
5.2 沥青加铺层力学分析 17
5.3 加铺层厚度设计 17
结论 20
结束语 21
参考文献 23
1 绪论
1.1 研究背景
路面作为道路使用过程中直接承受交通荷载作用的部分，及其容易受到破坏，水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称为混凝土路面。过去的十几年中在市政道路的范围有较大的占有率。由于强度刚度大，传递、扩散荷载应力能力强、温度稳定性突出、使用寿命长的特点，故也因此成为一些大、中城市的干道。随着水泥路面的大范围应用，相应地，一系列相关缺陷也凸显出来。水泥路面在使用过 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
程中常见的病害类型如裂缝、碎裂、拱起、唧泥、错台等，如果放任病害产生不适时做相应处理，病害会产生连锁反应愈发严重，进而影响整个道路的使用性能。多数病例应用到的修补方案时将整个水泥板块进行灌浆或者更换修补。基于城市道路的特点是交通量大，由于对于重型车辆限制，导致重载车辆较少，交通噪声要求低、行车舒适度要求高的特点，因为节约资源，节省成本的设计需求，构造设计因此显得尤为必要，所以在原有路面基础上加铺沥青面层不失为一个更好的选择，然而，加铺沥青的工艺不是简单的在原路面上直接摊铺，其中包括很多复杂的设计过程。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
2006年，钟建超在研究旧水泥混凝土路面状况的基础上,通过对比水泥路面多种类病害,提出相应处治方法和沥青加铺层设计方案[1]。对13号沥青马蹄脂和KH13沥青进行配合比设计，设计方法为体积空隙填充法。设计结果显示，此方法设计得出的KH13沥青完全能够达到SMA13的使用效果。确信此材料拥有较高的稳定性，出色的抗车辙能力以及抗裂性能。
2010年，王跃伟通过生产路段和试验路中多种设计方案的工程实践与经济适用性分析,为探索经济合理的路面结构层提供了依据[2]。
2012年，袁浩总结分析了破碎专用机械的运作原理、施工特点以及水泥碎石的分布规律，探讨了水泥碎石结构层的应力状态，简要说明了碎石化技术在防治反射裂缝方面的特点[3]。一方面可以作为新的具有一定强度的基层，另一方面可以在一定程度上缓解反射裂缝的产生。此施工技术需要以完全破碎的樱花路旧水泥路面作为新的地基来处理，其工艺包括破裂过程、碎石稳压、碎石化处理三类。概括了破碎稳压设计方案的高适用性的特点。
2013年，吕大伟对防治旧水泥路面加铺沥青面层产生反射裂缝的结构设计进行系统深入的研究[4]。特指对防反射裂缝结构的水泥碎石基层加铺沥青面层这一复合结构的路面进行应力分析，结果表明：重载交通、气候温度变化是导致水泥碎石加铺沥青面层这一设计结构产生反射裂缝的重要因素。重载交通使水泥碎石基层形成位移进而产生横向拉应力与纵向剪应力，当较大应力传导至沥青面层，使基层与面层之间产生纵向的位移差，故称之为剪切式裂缝；而温差则会导致裂缝涨缩，形成张拉式裂缝。前者导致了反射裂缝的产生，后者导致反射裂缝的扩散。
2014年，文健康研究了水泥碎石基层加铺沥青面层针对如何抑制、防止或消除反射裂缝的产生和发展设计了多种结构方案[5]。并进行相应的抗裂设计以避免反射裂缝的产生，即从厚加铺层往下依次设置夹层、裂缝缓解层和破碎固定，破碎固定用以防止破碎后的水泥混凝土碎块因荷载作用向上做不规则滚动产生较大水平拉应力，避免对上部结构产生损伤；裂缝缓解层与夹层的设置用于缓解和分担下部水泥破碎部分因荷载等作用产生的横向拉应力以及避免因下部破碎部分的不规则滚动导致上部沥青罩面凸起。
1.2.2 国外研究现状
2011年，Choongki Chung使用多种测算方法进行应力特性的分析，巧妙利用多次读入三轴试验（RLT）读取多次平均荷载规律下的水泥碎石作为路基材料的受力变形路径，为了深入解读盈利路径下的路基材料[6]。旧水泥路面的基层长时间使用加之温差与荷载影响导致的疲劳老化，基本上是导致水泥路面的损坏进而丧失整体性的主要原因。
2011年初，Xuelian Li采用有限元方法分析了沥青加铺层的力学特性[7]。实验证明，裂缝缓解层（应力吸收层）材料的模量越大，其吸收应力进行塑性变形能力越高，可以很大程度的减少反射裂缝上下表面处的应力集中现象。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究内容和思路 3
2 路况调查与分析 4
2.1 路线基本情况介绍 4
2.2 路况调查 5
2.3 路面使用质量评价和分析 7
3 整体结构改造设计 8
3.1 结构改造设计研究历程 8
3.2 结构改造方案选取 9
4 路基结构设计 10
4.1 改造方案 10
4.2 路基设计 10
4.3 旧水泥混凝土路面碎石化技术 11
4.4 旧水泥板碎石化工艺流程和要点 12
5 路面结构设计 15
5.1 设计方法 15
5.2 沥青加铺层力学分析 17
5.3 加铺层厚度设计 17
结论 20
结束语 21
参考文献 23
1 绪论
1.1 研究背景
路面作为道路使用过程中直接承受交通荷载作用的部分，及其容易受到破坏，水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称为混凝土路面。过去的十几年中在市政道路的范围有较大的占有率。由于强度刚度大，传递、扩散荷载应力能力强、温度稳定性突出、使用寿命长的特点，故也因此成为一些大、中城市的干道。随着水泥路面的大范围应用，相应地，一系列相关缺陷也凸显出来。水泥路面在使用过 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
程中常见的病害类型如裂缝、碎裂、拱起、唧泥、错台等，如果放任病害产生不适时做相应处理，病害会产生连锁反应愈发严重，进而影响整个道路的使用性能。多数病例应用到的修补方案时将整个水泥板块进行灌浆或者更换修补。基于城市道路的特点是交通量大，由于对于重型车辆限制，导致重载车辆较少，交通噪声要求低、行车舒适度要求高的特点，因为节约资源，节省成本的设计需求，构造设计因此显得尤为必要，所以在原有路面基础上加铺沥青面层不失为一个更好的选择，然而，加铺沥青的工艺不是简单的在原路面上直接摊铺，其中包括很多复杂的设计过程。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
2006年，钟建超在研究旧水泥混凝土路面状况的基础上,通过对比水泥路面多种类病害,提出相应处治方法和沥青加铺层设计方案[1]。对13号沥青马蹄脂和KH13沥青进行配合比设计，设计方法为体积空隙填充法。设计结果显示，此方法设计得出的KH13沥青完全能够达到SMA13的使用效果。确信此材料拥有较高的稳定性，出色的抗车辙能力以及抗裂性能。
2010年，王跃伟通过生产路段和试验路中多种设计方案的工程实践与经济适用性分析,为探索经济合理的路面结构层提供了依据[2]。
2012年，袁浩总结分析了破碎专用机械的运作原理、施工特点以及水泥碎石的分布规律，探讨了水泥碎石结构层的应力状态，简要说明了碎石化技术在防治反射裂缝方面的特点[3]。一方面可以作为新的具有一定强度的基层，另一方面可以在一定程度上缓解反射裂缝的产生。此施工技术需要以完全破碎的樱花路旧水泥路面作为新的地基来处理，其工艺包括破裂过程、碎石稳压、碎石化处理三类。概括了破碎稳压设计方案的高适用性的特点。
2013年，吕大伟对防治旧水泥路面加铺沥青面层产生反射裂缝的结构设计进行系统深入的研究[4]。特指对防反射裂缝结构的水泥碎石基层加铺沥青面层这一复合结构的路面进行应力分析，结果表明：重载交通、气候温度变化是导致水泥碎石加铺沥青面层这一设计结构产生反射裂缝的重要因素。重载交通使水泥碎石基层形成位移进而产生横向拉应力与纵向剪应力，当较大应力传导至沥青面层，使基层与面层之间产生纵向的位移差，故称之为剪切式裂缝；而温差则会导致裂缝涨缩，形成张拉式裂缝。前者导致了反射裂缝的产生，后者导致反射裂缝的扩散。
2014年，文健康研究了水泥碎石基层加铺沥青面层针对如何抑制、防止或消除反射裂缝的产生和发展设计了多种结构方案[5]。并进行相应的抗裂设计以避免反射裂缝的产生，即从厚加铺层往下依次设置夹层、裂缝缓解层和破碎固定，破碎固定用以防止破碎后的水泥混凝土碎块因荷载作用向上做不规则滚动产生较大水平拉应力，避免对上部结构产生损伤；裂缝缓解层与夹层的设置用于缓解和分担下部水泥破碎部分因荷载等作用产生的横向拉应力以及避免因下部破碎部分的不规则滚动导致上部沥青罩面凸起。
1.2.2 国外研究现状
2011年，Choongki Chung使用多种测算方法进行应力特性的分析，巧妙利用多次读入三轴试验（RLT）读取多次平均荷载规律下的水泥碎石作为路基材料的受力变形路径，为了深入解读盈利路径下的路基材料[6]。旧水泥路面的基层长时间使用加之温差与荷载影响导致的疲劳老化，基本上是导致水泥路面的损坏进而丧失整体性的主要原因。
2011年初，Xuelian Li采用有限元方法分析了沥青加铺层的力学特性[7]。实验证明，裂缝缓解层（应力吸收层）材料的模量越大，其吸收应力进行塑性变形能力越高，可以很大程度的减少反射裂缝上下表面处的应力集中现象。
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