【博士】舊水泥混凝土路面改建技術(shù)的研究【2007】

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　　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： 2007年　　水泥混凝土路面是我國早期高速公路的主要結(jié)構(gòu)形式，隨著改革開放后，交通暈的猛增和車輛超載現(xiàn)象嚴(yán)重．大部分道路已經(jīng)進入大修期。安徽省高速公路總公司采用了沖擊破碎原水泥混凝土路面，再加鋪水泥混凝土或瀝青混凝七對路面進行大修，稱為“沖擊白+白”和“沖擊白+黑”法。用這種方法處理原路面各項控制指標(biāo)和手段尚不明確。通過對國道205線安徽省天長段和合肥至南京高速公路的改建工程實例，嘗試對該工藝的性態(tài)用數(shù)值方法進行分析，以了解其特征。并用計算結(jié)果分析了這種路面加鋪水泥混凝土或瀝青混凝土后的上作性狀。論文還對工程設(shè)計和施工中的一些具體問題作了研究。　　水泥混凝士路面養(yǎng)護中，一般采用壓漿、路面板修補或換板、傳力桿修復(fù)以及銑刨等方法。當(dāng)路面破損不嚴(yán)重，可以采用水泥混凝士或瀝青直接加鋪的方法，對路面進行大修改建。在加鋪之前應(yīng)更換破碎板，修補裂縫，磨平錯臺，壓漿填封板底脫空，清除接縫中失效的填縫料和雜物，并重新封縫?！　‘?dāng)路面破損較嚴(yán)重時可采用多邊形壓路機對路面進行沖壓破碎，使原混凝土板斷裂成600mm—1000mm的混凝土塊，同時使路基和土基的沉降穩(wěn)定，加鋪后可以防止的反射裂縫以減少路面病害。當(dāng)路面破損很嚴(yán)重時采用共振式破碎機或重錘式破碎機，對原路面板作碎石化處理，一般可以使表層混凝士破碎為75mm，下層混凝土破碎為225mm?！　”疚难芯苛藬嗔?破碎)穩(wěn)同技術(shù)處理水泥混凝十板的方法以及數(shù)值模型建立．力學(xué)分析計算，與路面檢測結(jié)果對照比較。應(yīng)用三維有限元方法，模擬分析破碎厲的路面和加鋪層以及原基層和路基的共同作用效果。從理論上解決這種。非連續(xù)結(jié)構(gòu)層的力學(xué)工作機理，以及與上下結(jié)構(gòu)層的協(xié)調(diào)工作狀態(tài)?！　檫m應(yīng)沖擊破碎后路面加鋪的分析，建立了一種新的分片三維疊層結(jié)構(gòu)有限單元模型，能夠模擬以沖擊破碎舊水泥混凝士路面作為上基層的路面結(jié)構(gòu)。該模型中，加鋪層和地基彎沉是連續(xù)的?！　∑扑樗嗷炷涟逯g的彎沉是不連續(xù)的。上下層之間的彎沉也可以是不連續(xù)的。分析結(jié)果表明，加鋪層、破碎水泥混凝士板和地基相互之間有脫空現(xiàn)象。雖然破碎水泥混凝土板的彎沉呈取線性分布，但是下層彎沉盆仍然包絡(luò)上層彎沉盆。在破碎水泥混凝土板縫兩側(cè)有彎沉差．該處加鋪層有集中彎矩和剪力差，用傳統(tǒng)的連續(xù)層狀模型得不到這些合理的結(jié)果?？捎糜诰哂虚g斷剛性(或弱剛性)基層的路面結(jié)構(gòu)?！　〔捎枚噙呅螇郝窓C對原路面進行破碎穩(wěn)同處理后，由于破碎后的板塊晟小平面尺度只有厚度的2-4倍，但與一般的剛性支承厚板有所不同，破碎后板塊的彎沉和內(nèi)力用厚板和薄板理論計算結(jié)果都很接近。并且，用有限元法建立了破碎板塊與布辛尼斯克地基間的力學(xué)模型，研究了平面破碎尺度的可能范圍，以及動力特性，供工程實踐應(yīng)用?！　⊙芯恐羞€用本文建立的設(shè)計計算程序包對三個典型工程做了分析和設(shè)計；并通過示范工程的實踐總結(jié)出一套可行的施工工藝。　　

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