江苏省沿江高速公路路面病害调查及成因分析开题报告

 2021-08-09 00:47:17

1. 研究目的与意义

沿江高速公路是江苏省四纵四横四联高速公路主骨架中联三的重要组成部分,与上海外环线相接,全长103.99公里,是南京-上海的第二条快速通道,2004年8月建成并试通车。

经过一百多公里沿江高速公路沥青路面的实践与探索,江苏省沿江高速沥青路面的总体建设水平从设计施工到行业管理都有了显著的提高。然而随着交通量的不断增长,部分高速公路呈现出一定程度的早期破坏,如开裂、泛油、车辙、松散等现象。这些早期病害不仅直接导致沥青路面的服务水平降低,而且影响了高速公路的正常运营,增加了养护成本,造成了巨大的经济损伤和不好的社会影响。因此针对江苏省沿江高速公路的实际情况,研究调查沥青路面早期病害的形成原因具有非常重要的意义。通过本课题的研究,可以对沥青路面的主要病害有一个清晰的认识,对提高沥青路面的使用性能、延长沥青路面的使用寿命具有重要的现实意义,对于深化该领域的研究也有着积极的作用。为路面性能评价方法的优化和应用提供数据支持,并为节省公路的建设和养护费用以及合理确定路面养护时机和方案提供了科学依据。

2. 国内外研究现状分析

目前,国内外对路面病害的研究,特别是沥青混凝土路面的早期病害诊断及检测技术正处于一个发展时期。

我国国内关于沥青路面早期破坏的研究较晚,对沥青病害形成机理.预防及处治等发面的研究还处于发展阶段,对沥青路面病害研究调查还不够深入。加上沥青混凝土路面早期病害具有种类多、成因复杂、破坏严重、持续发展等特点,沥青混凝土病害的研究调查还需要相当长的一段时间来完善。文献[1]通过调查得出我国高速公路沥青路面常见的早期病害有:裂缝、水损害(网裂、深陷、坑槽、唧浆)、松散、车辙、泛油等。这些病害降低了道路技术水平和行车舒适性,对行车人员的安全构成一定的威胁;是当前高速公路养护面临的技术难题。作者杜志远对常见早期病害进行成因分析,并提出了的防护措施。文献[2]将路面破损和路基病害成因类型对应分析,发现他们之间相互作用、相互影响。路基病害会引起路面破损,而路面破损又加快了路基病害的产生和发展。文献[3][4]进一步指出沥青混凝土路面的病害防治要以预防为主,层层重视,层层控制,层层落实的基本原则,对于道路养护和维修方面,要具体情况具体分析。文献[5]通过京哈高速公路宝三段通车十年来的状况对沥青路面的裂缝类型和处治技术进行了详细的介绍。文献[6]通过对吉林省几条典型高速公路车辙病害的调查及成因分析,指出沥青层面间的良好联结对提高沥青路面抗车辙性能有着十分重要的影响。文献[7][8][9]分别介绍了沥青路面唧浆、裂缝、坑槽、推移、拥抱的形成原因及处治措施进行了详细的论述,指出沥青病害的产生与路面材料、行车荷载、排水、结构设计等有着不可分割的关系。文献[10]从路面水损害的形成原因入手,提出沥青混凝土路面水损害不仅与沥青路面设计、施工、养护等方面有关,而且与沥青路面的使用、管理有沥青路面的管理关。因此要加强、设计及管理。文献[12]从高速公路沥青路面路况调查内容和方法出发,对路面使用性能的各个单项指标进行评价。在现有研究的基础上,采用加权平均值计算路面使用性能综合评价,并增加了抗滑性,形成了路面使用性能评价方法。文献[13]针对沥青路面破坏现象建立合理的路面使用性能评价标准、使用性能预测模型和养护决策模型,为科学的进行高速公路沥青路面预防性养护决策、规划提供了理论依据。文献[14]提出高速公路养护新思路,指出安全设施是高速公路最基本、最必要的安全防护系统。文献[15]通过国内外沥青路面结构形式及使用性能的对比研究,结合我国沥青路面的特点,详细分析了我国沥青路面主要结构形式,并分析了路面结构早期破坏特点以及原因。

相比国内而言国外对沥青路面病害的研究起步较早,已对沥青路面早期病害进行了大量的研究。文献[16]礼顿,艾丽森调查研究了国外多条高速公路,分析了水与沥青路面发生早期病害的关系,他认为路面基层中的饱和水或其过量水使其强度降低,是导致沥青路面发生早期病害的最根本的原因。他指出要避免沥青混凝土路面水损害现象的发生,路面的设计、施工、养护等单位必须按现行规范标准,结合实际工程,对沥青路面的结构层、排水设施的安置问题予以高度关注。文献[18]苏丹卡布斯大学的拉姆兹教授在运输研究记录中提出了再生混凝土骨料应用于沥青混合料时最佳沥青含量的估算方法,并运用马歇尔试验予以验证,试验结果与本文建议的理论估算值吻合较好。试验还研究了不同再生混凝土骨料掺量下的沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,分析了影响各项性能指标的因素和原因。结果表明:再生混凝土骨料沥青混合料的各项路用性能均满足国内规范要求。

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3. 研究的基本内容与计划

总结江苏省沿江高速公路沥青路面建设的成功经验,调查沥青路面早期病害的类型、建设过程中存在的问题,并分析路面病害产生的原因。最后对路面使用性能进行系统的评价。

一.主要研究内容

1.调查沥青路面常见病害类型及成因

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4. 研究创新点

理论与实际相结合,全面搜集相关的路面设计和施工资料、环境和气候数据、荷载和交通量信息、历次路面检测数据等;分析不同路段、不同路面结构、不同交通荷载条件下各主要路面病害的形成原因;依据相关规范对各路段使用性能进行合理评价;并提出相应的路面病害防治处理措施。

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