【博士】舊水泥混凝土路面再生利用及拓寬技術(shù)研究

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內(nèi)容簡介

　　 學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　 授予學(xué)位： 博士 　　 學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　 學(xué)位年度：2009　　 舊水泥混凝土路面改造是公路工程領(lǐng)域內(nèi)的一大技術(shù)難題，從總體趨勢看，再生利用型技術(shù)是發(fā)展的主流方向。然而，目前應(yīng)用中存在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)混亂、應(yīng)用條件難以界定等問題，給技術(shù)方案選擇帶來不確定因素，加之不少改造工程有拓寬要求，使得改造中路面結(jié)構(gòu)選用困難，技術(shù)難度大幅度增加。　　 再生利用技術(shù)可分為：材料再生和結(jié)構(gòu)再利用兩種類型。其中，材料再生以舊水泥混凝土路面集料再生技術(shù)為代表，而結(jié)構(gòu)再利用則主要以沖擊壓實(shí)和碎石化為代表。通過分析各技術(shù)的適用條件和特點(diǎn)，給出了材料再生與結(jié)構(gòu)再利用的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)是基層和路基狀況，提出以基層裂縫間距大于等于40cm和路基CBR大于等于1．5為其分界，滿足要求則進(jìn)行結(jié)構(gòu)再利用，否則進(jìn)行材料再生，進(jìn)一步以公路等級和路基CBR劃分沖壓和碎石化的適用范圍?！　? 結(jié)合合寧路工程集料再生應(yīng)用，對再生集料的性能進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究，主要集中在：再生集料的性能指標(biāo)、再生集料作水穩(wěn)基層主料時(shí)的性能、再生集料作級配碎石主料時(shí)的性能等三個(gè)方面，通過試驗(yàn)提出了再生集料的應(yīng)用控制指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)?！　? 新加寬路基作為附加荷載作用于老路路肩上，新老路基出現(xiàn)不同程度的豎向和水平方向的位移，容易造成路基路面的破壞。采用有限元方法對路基拼接后的路基表面和地表的變形特性進(jìn)行研究，得出加寬路基填筑引起的路基表面差異沉降曲線，并與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。隨后分析了加寬路基幾何參數(shù)(寬度和高度)、加寬路基填料性質(zhì)(剛度和重度)、地基性質(zhì)(剛度)等因素以及土工格柵的應(yīng)用對加寬變形的影響。隨后分析了新老路面在差異沉降影響下的受力狀況以及加寬結(jié)合部在行車荷載作用下的受力情況分析，為結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。對高等級公路拓寬工程必須采取有效的措施，減小路基的差異沉降，滿足設(shè)計(jì)要求，路基的處治措施主要有：提高新路基的壓實(shí)度、采用新型路基材料、路基結(jié)合部開挖臺階、鋪設(shè)土工格柵等?！　? 結(jié)合合寧高速公路改擴(kuò)建工程，以設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，擬定了6種加鋪結(jié)構(gòu)和3種加寬結(jié)構(gòu)，分析了在擬合的差異沉降曲線下路面結(jié)構(gòu)的受力狀況，對比舊板塊帶裂縫直接加鋪，以結(jié)合部最不利受力為標(biāo)準(zhǔn)，明確了拓寬情況下路面結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化的基本原則。然后進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)組合的優(yōu)化分析，通過不同結(jié)構(gòu)組合的受力分析對比，確定了沖壓和碎石化合理的控制要求，提出了結(jié)構(gòu)再利用時(shí)的加鋪結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化要求，結(jié)合拓寬、加鋪兩方面的結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化原則，提出了碎石化后加寬加鋪的路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。　　 最后，針對施工中舊路基開挖情況下的交通安全問題進(jìn)行研究，提出了安全控制交通的標(biāo)準(zhǔn)曲線，更好保證施工期安全。　　　　 共107頁

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