路面现状范文（精选9篇）
路面现状 第1篇
1990年代中后期以来, 交通量的激增产生了许多难以解释的路面损坏现象, 使传统路面理论和路面技术面临着严峻挑战, 这也从侧面说明了重载交通沥青路面的复杂性和研究人员对沥青路面结构行为认识局限性, 从而使得沥青路面设计理论的科学性、设计体系的严密性、设计指标的准确性、设计重点的针对性、试验手段及方法的全面性都面临着重大挑战。与此同时, 随着我国高速公路由建设的高峰期转入养护的高峰期, 面对如此大的路网规模, 如何进一步提高我国沥青路面使用性能和服务水平, 延长沥青路面使用寿命与大中修周期, 保证建设与养护资金的有效利用, 进而实现全寿命周期经济最优化是公路科技人员亟待解决的核心问题。近十几年来, 随着科学技术的进步, 材料科学、工程基础理论等学科领域迅速发展, 试验条件和技术手段日新月异, 因此有必要对沥青路面的设计理论、研究手段及方法等进行总结分析, 以便提高建设质量和服务水平, 对社会与经济的持续健康发展有重要意义, 从而促进道路工程学科发展。
2 沥青路面理论体系演变
沥青路面结构设计理论经过几十年的发展, 从弹性半空间理论、双层弹性体系理论、多层弹性体系理论, 到目前的层状粘弹性体系理论、层状粘弹塑性体系理论、损伤断裂分析理论等, 随着工程力学和计算力学的不断进步和深入的发展, 沥青路面结构设计理论也得到不断的完善, 更加符合沥青路面的真实工作特点和工作状态。
而沥青路面结构设计方法从最初的古典静力平衡法、经验法, 到力学-经验法, 也是随着沥青路面基础理论研究的深入、损伤机理的揭示、试验手段的多样化、多尺度分析的应用而不断得到充实与完善。然而, 道路结构在交通荷载、环境因素等综合作用下的复杂性, 路基路面整体作用的特殊性, 材料、结构、施工质量控制的联动性, 使得道路工程作为土木工程的一个分支, 其设计方法和设计理论并不像其他分支一样经典和完善。
一种完善的、切合实际的结构设计理论与设计方法应包括以下三个主要因素:
(1) 能够客观地、真实地反映结构的实际工作状况;
(2) 理论计算简单, 便于应用;
(3) 选用的指标准确、合理、可行[1]。
经验法是在特定条件下的经验总结, 通过试验建立路面结构、交通荷载和使用性能三者之间的经验关系, 最为著名的经验设计方法是美国加州承载比 (CBR) 法和美国各州公路和运输官员协会AASHTO法。以AASHTO结构设计方法为例, 其方法来源于伊利诺伊州一条试验路的数据, 仅反映一种路基土和一种环境条件, 尽管为美国大部分州所采用, 但并不适用于在不同环境、交通荷载以及错综复杂材料特性综合作用下的路面性能表现, 具有较大的区域性和局限性[2,3,4]。
理论法是对路面的力学模式和材料特性做出某些合理的假设后, 再按一定的力学和数学手段求出其解析解或数值解, 在这一方法中存在着假设的合理性以及选取材料特性是否能够符合客观实际的问题。其中Shell设计法和AI设计法是较为完善的, 是路面设计理论法的典型代表。理论法在建立计算模型时, 既要考虑建立完善的路面结构的计算模式, 又要建立能够真实地反映车辆对路面作用的荷载模式以及选用合理的材料特性, 但如前所述, 道路工程并不像桥梁、房建和水坝工程具有较高的确定性和统一性, 由于路面材料组成和性质的复杂性和高度异性, 以及荷载作用和环境因素影响的随机性, 非工厂化现场施工的质量不稳定性, 路面结构设计不可能完全采用纯力学分析的方法[2,3,4]。
由于路面材料特性极其复杂, 人们虽然采用了最先进、最复杂的力学理论和计算工具, 仍然难以取得有效的工程成果。经验法建立在试验路及实际运行和试验观测数据的基础上, 具有较高的可靠性, 但也仅局限于试验路的路面结构和材料以及特定的环境条件, 在环境条件变化或者路面结构和材料类型相异的情况下, 只能通过外延的通融办法来应用经验关系式设计路面结构, 这时所得到的设计结果的可靠性便成为问题, 使得经验设计方法的适用性变得也越来越差。目前所谓的理论设计法实际上仅仅是指设计指标来自于力学计算, 而其核心设计方程和设计准则仍是来自大量观测和试验数据的回归分析, 是非常“经验”的, 所以, 纯粹的经验设计法和纯粹的力学法并不存在。
力学-经验法通过力学分析方法 (有时称之为解析法) 计算路面结构内的应力、应变和位移量, 并建立其与路面结构损坏之间的经验模型, 预估路面的使用性能或使用寿命。在第一届沥青路面结构设计国际会议上, 壳牌公司的Peattie和Dormon分别提出了力学-经验法设计沥青路面的构想, 这一设计框架成为力学-经验法的雏形[5,6]。1987~1992年期间美国开展了公路战略研究计划 (SHRP) 项目, 意图对沥青和沥青混合料进行深入研究, 以摒弃经验性 (非力学性) 的试验方法和指标, 制定出与使用性能相关联 (或者以使用性能为基础) 的沥青和沥青混合料技术规范, 并建立沥青路面使用性能 (损坏) 预估模型。1997年起, 美国又组织专家对AASHTO路面结构设计指南进行修订, 目标是将设计方法由AASHTO经验法转变为力学-经验法[7]。这项工作在2004年完成, 其成果汇总成为路面结构力学经验法设计指南 (MEPDG) 。
结构与材料的理论研究成果为科研人员提供了正确的思维方法, 掌握其发展的内在规律和机理, 进而建立各种合理的计算分析和预估模型。而通过现场和室内试验数据或工程经验的标定、校验和调整可使建立的各种模型和各项参数得到同实际相吻合的分析结果, 从而提出综合考虑交通、结构、环境、材料等要素的完整的沥青路面设计力学-经验法, 而这其中数据大多来自于沥青路面长期性能研究 (Long Term Pavement Performance-LTPP) 数据库。由于LTPP数据库中有关路面结构、材料、试验检测的数据精度较高, 因此, 利用LTPP数据进行路面使用性能模型验证和标定成为研究热点, 也是力学-经验设计方法的重中之重。我国沥青路面设计在经历了1958、1966、1978、1986、1997和2006年制定和发布的《公路柔性路面设计规范》和《公路沥青路面设计规范》以来, 目前已基本形成了采用多指标的设计方法, 分别针对和控制相应的特定损坏类型, 其本质来说, 同样是力学-经验法。
美国的力学-经验法的成功依赖于所积累的大量试验数据, 从而为标定、验证AASHTO2002设计方法提供了数据基础, 因此, 为使我国沥青路面设计方法不断发展、完善、成熟, 有必要进行路面长期性能的观测和研究, 积累数据、开展数据分析、验证并完善各种理论模型, 建立各数据之间的关系和规律, 使得对沥青路面长期性能的认知水平及道路的服役水平达到较为深入、系统了解的程度;同时, 通过长期性能的研究, 建立一套适合我国国情的沥青路面施工、检测、评价、养护、维修等方面的技术, 在这种新形势下, 顺应世界沥青路面技术的发展趋势, 开展沥青路面长期性能研究迫在眉睫、无疑是十分必要的。
3 沥青路面研究手段与方法
传统沥青路面结构及材料的研究方法大体有以下三种方法, 分别为:
(1) 使用室内试验进行研究;
(2) 采用经典理论体系进行理论分析;
(3) 通过修筑足尺或全尺寸试验路面, 以观察理论结果是否与路面的实际使用性能相符[5]。
随着路面检测手段的不断丰富以及使用性能数据的不断积累, 利用实际路面性能观测数据标定建立路面性能模型成为道路工程人员研究的热点。
3.1 室内试验方法
沥青混合料的试验方法大多包涵以下几个方面:高、低温性能试验、疲劳性能试验、抗水损害性能试验等[8,9,10,11]。室内试验的影响因素少, 荷载、环境因素能够人工控制, 容易发现路面结构及材料的行为规律, 是一种对路面结构及材料的有效评价手段。然而, 不管是高温性能试验还是疲劳性能试验, 上述的试验方法都是小型模型试验, 反应的都是材料的性能, 不能评价这些材料在实际路面结构中的性能, 具有一定的局限性, 而足尺试验可以克服这种不足, 用以评价路面结构及材料的使用性能。
3.2 APT研究
足尺加速路面试验是指在很短的时间内和在控制条件下, 采用原型轮载重复施加于原型或设计的多层路面结构上, 以了解路面性能和路面响应的试验。1958~1960年进行的AASHO试验路是第一个现代意义上的道路足尺试验, 该试验建立了路面设计参数、荷载和累计轴载作用次数之间的关系, 全面提高了路面研究和实践的水平, 在世界范围内产生了深远的影响。然而采用现场足尺试验进行道路研究, 其代价无疑是十分昂贵的, 为了节省研究成本, 主要趋势是采用APT试验 (Accelerated Pavement Test) [12]。
加速加载试验 (APT) 是一种基础的路面研究手段, 其产生的背景主要是解决传统的试验路方法研究周期过长、投入过大、影响因素过多、难以分析的不足。既可用来评估不同材料、结构的适用性, 为实际工程材料选择和结构形式确定提供依据;也可进行基础研究, 利用试验过程中测量得到的力学响应及性能数据来标定或建立基本的路面预测模型。
在早期的路面研究中, APT试验并没有得到足够的重视。在SHRP计划结束后, 随着交通量的增加, 路面上出现了用传统理论无法解释的损坏, 使得APT试验逐渐形成热潮。迄今为止, APT试验被用于不同路面结构、不同材料和不同荷载构型的比较研究, 用于路面理论模型和材料行为的验证。在荷载的等效性方法, APT试验被应用于研究不同轮胎、轮型和轴型的作用。目前, 关于APT试验研究还比较简单, 成果也不够丰富, 缺乏亮点, 主要因为研究人员对APT的认识还有较大的局限性, 主要体现在:
(1) 仅仅将APT试验系统看做一种加速加载方法;
(2) 仅仅将APT试验理解为材料小型模型试验方法的简单扩大;
(3) 最根本的是试验与现行的设计分析理论无法融为一体, 缺少一套完整的进行试验结果分析和如何在设计中使用的理论框架。
目前APT试验在满足结构和荷载足尺相似的前提下, 表现出了新的发展方向:快速加载;相似环境的模拟;全息化的检测和分析。加速加载试验采用足尺的路面结构形式和车轮荷载, 给我们提供了一种在短时间内获取路面实际性能最为可靠的试验手段。加速加载试验过程中, 对路面力学响应、性能变化进行采集, 提供了丰富的数据, 也为我们进行深入理论研究提供了基础。
3.3 路面性能模型的建立
与加速加载试验相比, 利用实际路面性能观测数据标定建立路面性能模型是较为可靠的研究手段。目前, 获取实际路面性能观测数据有多种方法, 一是定期对代表路段进行调查, 逐年积累数据, 即路面长期性能研究 (LTPP) ;二是利用路面管理系统数据库的信息。LTPP研究成本较高, 花费时间较长, 比较有代表性的研究包括美国LTPP计划, 欧洲的COST324项目, 我国的相关工作也处于开始阶段。后者数据来源比较容易, 目前我国各省均建立了路面管理数据库, 但是数据质量不能保证, 需要专业的人员进行细致、全面的分析。
南非Fred Hugo等人将常用于路面工程研究的各种方法进行了总结分析[13], 如图1所示。将研究方法分为:计算机模拟 (Computer Simulation) 、工程经验判断 (Engineering Judgment) 、现场试验 (Field Testing) 、室内试验 (Laboratory Testing) 、路面长期性能研究 (Pavement Performance Studies) 、试验路研究 (Test Roads) 、加速加载试验 (Accelerated Pavement Testing) , 并对投入费用与产出成果之间的关系进行了总结分析, 认为采用计算机模拟或工程经验判断的研究方法投入最低, 但产出也较低;室内试验或现场试验研究的投入处于偏低到中等之间的水平, 获得成果也处于中等偏低到中等;实体工程试验路研究的花费较高, 取得的成果也好;路面长期性能研究是投入费用和时间最多, 但同时也是获得成果最大的研究手段方法;路面加速加载试验则是投入处于中等或中等偏上水平, 但研究成果也处于中等偏上的一种研究方法。
迄今为止, 道路工程研究人员已经在路面结构和材料性能研究方面取得了较多的成果, 而判断路面质量优劣的最终依据是路面的使用性能, 这就需要对全寿命周期路面的使用性能有一个全面的了解, 目前室内试验研究由于具有较大的局限性, 只能停留在对路面材料力学性能的判断和预估上, 而对于材料在结构中发挥的作用考虑较少, 导致误差较大。
因此, 要解决上述问题, 实现对沥青路面全寿命周期的使用性能的有效预估和评价, 必须依靠先进的试验手段建立系统的材料力学性能、结构力学性能与结构长期使用性能相结合的试验与评价体系, 也就需要对路面的长期性能进行研究。由上述分析可以看出, 尽管开展路面长期性能的研究投入较大, 但其优势也是非常明显的, 表现在普适性、全面性。对于路面在温度-湿度-荷载耦合作用下的沥青路面综合行为表现具有较好的评估, 同时能够在路面性能-结构设计-材料设计之间起到桥梁的作用, 因此, 开展我国路面长期性能研究势在必行。
4 结语
从目前的研究情况来看, LTPP是世界上最大、最复杂的路面研究项目, 它采集的数据是一笔很有价值的信息财富, 可以使全球的公路部门获益。依托LTPP数据开发了更符合路面实际状况和与沥青路面使用性能相关的力学-经验设计指南。目前我国在路面长期性能研究方面所做的工作还远远不够。可借鉴美国LTPP的研究经验, 结合我国的实际情况制定和实施自己的LTPP计划, 进行数据的采集与分析工作, 从而为改善我国道路的设计、施工、养护管理水平提供依据。
摘要：高等级公路的早期破坏日益受到人们广泛关注。为了解决这一难题, 提高路面使用寿命和服务水平, 开展路面长期性能研究是我国沥青路面技术升级的必然选择, 势在必行。回顾了沥青路面理论体系的演变过程、沥青路面研究手段与方法, 同时对国内外沥青路面研究手段与方法研究做了总结与分析, 提出了我国开展路面长期性能研究的必要性。
路面现状 第2篇
摘 要：本文通过调研分析隧道内气候环境对路面结构与材料的影响，分析隧道内特殊气候环境对路面结构与材料的要求，综述目前我国公路隧道内路面结构与材料的型式，论述隧道内路面结构的施工工艺与方法，针对目前公路隧道路面结构与材料现状，提出了今后的研究方向。关键词：公路隧道 路面结构 路面材料 研究及展望
1.前言
随着我国公路建设的迅速发展，公路隧道不断增多。据第二次全国公路普查统计，到’### 年底，全国已建公路隧道1684处，总长达628km。
为了贯彻党中央、国务院关于西部大开发的战略决策，改变西部地区公路建设的落后面貌，交通部确定了加快西部建设发展的总体目标，计划利用20年的时间，基本形成布局合理、功能完善的公路运输服务网络，基本适应西部地区国民经济发展的需要。要实现这一目标，西部地区要建设1.26万公里的国道主干线、1.5万公里的八条省际公路大通道和22万公里的县乡公路。
由于西部地理环境特点，待建公路将向山区发展的趋势，公路隧道无论数量、长度都会有更多的增加，而且规模将越来越大，类型（陆上、水下）将越来越多。面对这一繁重建设任务，但又经济基础薄弱、建设资金匮乏的形势，降低公路投资和维修造价（包括隧道路面）是西部地区许多省区迫切需要解决的问题。
由于各方面的原因，我国对隧道路面结构和材料的研究比较薄弱，隧道路面大多采用水泥混凝土路面，结构型式单一，由于没有针对不同隧道路面的特点进行结构与材料的研究，已建的隧道水泥路面出现了诸如：剥落、断板、接缝破坏、抗滑性能差、平整度低、噪声大等问题，严重影响了隧道通行能力和使用性能。
因此，开展隧道内路面结构与材料研究、调查、观测和分析隧道内气候环境对路面结构与材料的影响，分析隧道内特殊气候环境对路面结构与材料的要求，研究公路隧道内路面结构设计方法与材料设计方法与设计标准，研究隧道内路面的施工工艺与质量控制方法，以及隧道内路面的修复技术，是十分必要和及时的。为此，交通部在’##’ 年西部交通建设科技项目中列入了此项目的研究任务。
2.隧道内环境对路面结构与材料的影响
隧道内是一个相对封闭、空间狭小的管状环境。隧道内没有隧道外的日晒雨淋气候，一般夏季隧道内比洞外气温低，冬季气温较洞外高，全年气温相对稳定，温度变化幅度小，温差小；但隧道内湿度大，比较潮湿，地下水丰富。隧道内空气流动性小，空气易污染；隧道内没有日照，常年处于黑暗中，能见度低。因此，隧道内路面与一般道路、桥面铺装结构在使用环境上存在较大的差别，需深入调查、观测和研究隧道内气候、环境对路面结构和材料性能的影响。
2.1 隧道内环境对路面结构的影响
隧道内没有日晒雨淋对路面结构的影响。隧道内气温，一般夏季隧道内比洞外气温低，冬季气温较洞外高，全年气温相对稳定，温度变化幅度小，温差小，气温的年周期变化、日周期变化小，水泥混凝土路面板内的温度应力也小，路面结构的收缩变形小，不易开裂。
隧道内湿度大，比较潮湿，地下水丰富，易产生水损害和基础唧泥，直接影响路面的使用性能与耐久性，尤其是沥青路面。同时也影响到路表面的抗滑性能，不利于行车安全，对路表面的抗滑性能提出了更高要求。
2.2 隧道内环境对路面材料的影响
隧道内潮湿、地下水丰富，路面材料须有较好的水稳定性，抗水损害的能力要强，同时要求材料的抗滑性能优良，一般选用水泥混凝土路面；隧道内交通噪声大，路面材料最好具有吸收噪声的功能，或者具有一定的减噪能力；隧道内基础强度不均匀，路面材料的整体强度很重要；隧道内空间小，不利于大型机械化施工，路面须具有良好的施工性能。
2.3 隧道内环境对路面施工的影响
隧道内是一个相对封闭、空间狭小的管状环境。隧道内不利于大型施工机械作业，对需要大型施工设备的路面结构不适合，同时给施工及养护造成困难，尤其养护作业时交通组织与交通安全维护问题较大。
2.4 隧道内环境对交通的影响
隧道内管状空间噪声反射率高，交通噪声严重；隧道内废气污染严重，主要是汽车所排放的一氧化碳（CO）和柴油车所排放的烟雾，直接危害乘客的健康，且烟雾、尘土等又会使隧道内能见度降低，影响行车速度与行车安全。
3.隧道内环境对路面的要求
隧道内是一个相对封闭、空间狭小的管状环境，具有独特的气候环境，温差小、湿度大、空气污染严重、交通噪声大等特点，对隧道内路面结构与材料提出了一些特殊的要求。
公路隧道内路面由于特殊的气候与环境，要求其结构密实、路面平整、水稳定性好、强度高，并具有良好的抗滑性能、耐久性和抗磨耗性；不透水，抗水性好，有良好的排水系统；抗腐蚀能力强，漫反射率高，颜色明亮，易修补。
隧道路面材料一般按普通道路建筑材料的技术指标与标准来要求和进行材料组成设计，但隧道内其特殊的气候环境和功能要求，其材料性能指标与技术标准也应作一些调整和变动，以适应隧道路面的技术要求。
4.隧道内路面结构类型与材料
4.1 水泥混凝土路面
目前及多年来主要采用水泥混凝土路面结构型式，其主要优点是：水稳定性好，地下水对其影响小；结构强度高，承载能力强，耐久性好；颜色浅亮对照明有利。但水泥混凝土路面洞内噪声大，路面结构接缝造成平整度相对较差，行车舒适程度不如沥青路面，一般路面抗滑性能难以满足技术要求；由于颜色浅，路面标线与路面的对比度低，路面标线的效果受到影响；水泥混凝土路面一旦损坏，养护维修困难，由于空间狭小、亮度低，不利于作业和交通组织。
隧道内路面抗滑性能不足应引起重视。山西晋城至阳城高速公路中的牛王山隧道，长1860m，双洞、路面各宽8m，路线纵坡2.2%，水泥混凝土路面，1997年底建成通车。而南线混凝土路面抗滑性能急剧下降，表面构造深度由竣工初期的0.72mm下降到1999年6月（一年半）的不足0.2mm，从外观来看，路面横向拉槽逐渐变浅或消失，表面光滑，手感油腻，呈镜面现象；而交通事故大幅上升，1999年占全线交通事故的50%。养护单位采用纵向刻槽方式进行抗滑能力的恢复，效果良好。
4.2 沥青路面
以前隧道内路面较少采用沥青路面，由于隧道内温差小、潮湿，全年保持在一个较低、较恒定的温度，如采用层铺法或路拌法施工的沥青表面处治、沥青贯入式、乳化沥青混合料等，一般不容易成型良好；潮湿的使用环境直接影响沥青路面的使用性能与耐久性，容易产生水损坏，耐久性不如水泥混凝土路面；沥青路面颜色黑，反射率低，直接影响路面的亮度（照明度），其优点是平整度好、抗滑性能易保障、噪声低，行车舒适、安全，且损坏维修方便，与路面标线颜色对比强烈，利于高速公路中的分道行驶。
因此，《公路隧道设计规范》（JTJ 026-90）中，一般情况下，建议采用水泥混凝土路面。隧道内干燥无水、施工方便时也可采用沥青路面。
近年来，随着我国公路建设的迅速发展，公路隧道越来越多，尤其是高速公路中的隧道建设，并对隧道路面的汽车行驶的安全性与舒适性、对隧道路面的表面抗滑性能和噪声要求比一般公路隧道提出了更高的要求，特别是行车安全性、舒适性和环保上的要求。因此，一般小型机具施工的水泥混凝土路面难以满足这方面的要求。
在国外大多数的公路隧道路面采用沥青路面。在我国也有专家提出，一般公路隧道采用水泥混凝土路面，但高速公路隧道宜采用沥青路面，特别是高性能的沥青混合料，如SAC、SMA、OGFC等。如福建省章龙高速公路中的东家畲隧道，长205m，路面结构为：4cmSBS改性沥青SMA-10+改性乳化沥青粘层及自粘式玻璃纤维格栅+4cm改性沥青AC-13+25cmC35水泥混凝土基础+C10贫混凝土找平层，通过年半年的
通车运行，效果良好。而旁边的如山头隧道的水泥混凝土路面，抗滑性能急剧下降，短短3个月时间发生了近20起交通事故。
4.3 连续配筋混凝土路面
美国最先使用连续配筋混凝土路面，早在1921年，在华盛顿特区修建了第一条连续配筋混凝土路面，以探索其工作原理与使用效果，随后德克萨斯州、弗吉尼亚州、宾夕法尼亚州、马里兰州等地开展了大规模的工程试验，得到了比较满意的结果。现行的设计规范为1990年美国联邦公路局（FHWA）颁发的刚性路面规范。在美国全国大量修建高速公路和机场道面时（州际公路与国防公路系统）大量采用了连续配筋混凝土路面，据统计，这种路面的总里程已超过32000km。经过20多年的使用实践，绝大部分路面完好无损。在亚洲，除日本之外，泰国于1988年在南北高速公路上铺筑了150km的连续配筋混凝土路面，采用了英国交通部的设计规范进行设计。
在我国，由于连续配筋混凝土路面用钢量较大，造价较高，一般公路建设中受投资的影响极少采用，2000年以前，仅在江苏省的盐城和镇江等两地各修筑了1km的试验工程。现行《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTJ012—94）也只建议在高速公路与一级公路建设中使用。规范提出的连续配筋混凝土路面设计方法主要参考国外的设计方法和试验路的成果，同时，规范也指出许多问题有待深入研究。2002年湖南省耒宜高速公路建设有限公司在京珠主干线湖南耒阳至宜章段修筑了44km的连续配筋混凝土路面，通过近一年的使用，目前状况良好，行车性能舒适。
由于连续配筋混凝土路面是一种在路面的纵向配置了足够的钢筋，取消了横向接缝的路面形式，它对减少路面水损害破坏，改善隧道路面的使用品质有明显的成效。5.隧道内路面施工特点
隧道内空间狭小、亮度低、空气潮湿，对施工操作不利，目前隧道内水泥混凝土路面大多采用小型机具施工，无法满足平整度的要求，而且施工质量控制困难。目前迫切需要研究采用大型施工机械进行隧道内水泥混凝土路面与热拌热铺沥青混凝土路面的施工技术与质量保障措施。6.隧道内路面结构与材料研究展望
我国是一个多山的国家，2-3左右的国土是山地或重丘，在公路建设中，公路隧道从无到有，从短到长，从简单“土洞”到设备功能齐全的现代化隧道。近年来，随着我国高等级公路的发展，公路隧道建设的规模越来越大，通过这些隧道的实践，推动了科学技术进步，交通部门有关单位近年来围绕工程实际问题开展科学研究，取得了系列研究成果，但对隧道内路面研究不多，而隧道内路面的好坏直接影响到隧道的使用质量与使用效果。因此，有必要对隧道内路面开展更深入的研究，更好地提高隧道内路面行车舒适性、行车安全与通行能力，应在以下几个方面更好地开展研究工作。
1）采用先进的电子测试技术和无损检测技术对隧道内气候、环境和路面使用性能进行周期性观测与调查，全面掌握隧道内气候、环境的特点及其变化规律，结合平面温度场和三维温度场等理论，采用非线性有限元分析方法，在试验研究的基础上进行分析，把握其对隧道路面结构与材料的影响程度。
2）应用连续配筋混凝土路面提高高速公路隧道路面的整体强度、耐久性和行车舒适性能，以满足高速公路以及隧道路面对路面结构的功能要求。
3）采用混凝土板斜接缝、不等距刻槽、滑模摊铺施工技术提高水泥混凝土路面表面的抗滑性能、平整度与降低噪声水平；采用高性能减噪沥青混合料，提高沥青路面表面构造深度，降低行车噪声，提高行车舒适性能。
4）应用水泥混凝土、连续配筋混凝土、钢筋混凝土、贫混凝土基层提高隧道内沥青路面的整体强度，减薄路面结构总厚度，满足隧道内施工上的要求。
5）研究隧道内路面结构的综合防排水技术措施。
6）利用室内大型直道疲劳试验和先进的$%&’ 沥青及沥青混合料试验设备进行路面新材料和新结构的试验验证，结合理论分析，提出隧道内路面结构设计方法。
针对目前公路隧道路面结构与材料现状，提出今后的研究方向，供我国公路隧道尤其是西部地区公路隧道的建设及养护参考，以提高隧道路面使用性能、使用寿命及服务水平，降低行车噪声和养护成本，提高公路隧道运营的安全与综合效益。结论
应在深入调查、观测和研究气候、环境对隧道内路面结构和材料的影响基础上，以实体工程为依托，通过调研、现场观测、室内外试验、工后观测和理论分析，结合新材料、新结构、新工艺、新技术等的应用研究，科学、系统地提出隧道路面结构合理型式、合理厚度和结构组合，提出隧道路面材料设计指标与技术标准，提出隧道路面结构施工工艺以及隧道旧路面的修复技术，用以指导我国公路隧道尤其是西部地区公路隧道的建设及养护，提高隧道路面使用性能、使用寿命及服务水平，降低行车噪声和养护成本，提高公路隧道运营的安全与综合效益。
参考文献
1.行业标准.公路隧道设计规范（JTJ 02-90）［S］.北京：人民交通出版社，1990 2.行业标准.公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）［S］.北京：人民交通出版社，1994 3.行业标准.公路工程技术标准（JTJ 001-98）［S］.北京：人民交通出版社，1998 4.行业标准.公路隧道勘测规程（JTJ 063-85）［S］.北京：人民交通出版社，1985 5.黄成光.公路隧道施工［M］.北京：人民交通出版社，2001 6.行业标准.公路沥青路面设计规范（JTJ 014-97）［S］.北京：人民交通出版社，1997 7.行业标准.公路沥青路面施工技术规范（JTJ 032-94）［S］.北京：人民交通出版社，1994 8.行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范（JTJ 012-94）［S］.北京：人民交通出版社，1994 9.行业标准.公路路面基层施工技术规范（JTJ 034-2000）［S］.北京：人民交通出版社，2000 10.邓学钧，陈荣生编著.刚性路面设计［M］.北京：人民交通出版社，1993 11.（美）黄仰贤著，余定选齐诚译.路面分析与设计［M］.北京：人民交通出版社，1998.5 12.蒋树屏.我国公路隧道工程技术的现状及展望［J］.中国公路学会2001 年学术交流论文集，北京：中国公路杂志社，2001.9 13.吴德兴等.浙江公路隧道建设技术的现状及发展［J］.中国公路学会2001年学术交流论文集，北京：中国公路杂志社，2001.9 14.W.O.Hadley, SHRP-LTPP overview: Five-year report, SHRP-P-416, 1994 15.A.C.Collop, D.Cebon, Parametric study of factors affecting flexible pavement performance, Journal of Transportation Engineering, Vol.121(6),1995 16.L.Frechette, Continuation of the C-LTPP projectk: A strategic plan 1994-1999, Proceedings of International Road Federation Conference and Exposition, Calgary, Alberta, 1994 17.FHWA, Long-tem pavement performance: Staus report, FHWA-RD-98-063m1998 18.FHWA, Research and technology program 1996-2000: A summary of FHW As research and technology progyam, FHWA-RD-96-094,1996 19.proceedings of the 6th International Symposium on Create Roads, Oct,1990 20.U.S.Department of Transportation, Specifications of Rigid Pavement, FHWA, 1990 21.American National Research Council, Synthesis of Current and Projected Concrete Highway Technology, SHRP-C-345, 1993 22.American National Research Council, Evaluation of the AASHTO Design Equations and Recommended Improvements, SHRP-P-394, 1994 23.沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［M］.北京：人民交通出版社，2001.5 24.American National Highway Institute, Pavement Analysis and Design Checks-Participant’s Manual, FHWA-HI-95-021, Aug.1997
路面现状 第3篇
关键词：沥青路面 影响因素分析 水损破坏 细观结构 损
伤演化规律
1 概述
近年来，由于环境的破坏致使雨水灾害频发，沥青路面结构水损坏现象越来越突出，致使路面结构的使用寿命和性能大幅下降，该问题已逐步引起学术界和工程界的关注。
目前，我国的沥青路面采用多层的结构形式，各层在材料组成、压实程度等方面存在一定差异，另外，层内不同材料在热学、物理、力学等方面的特性也不尽相同，导致层间或层内不同材料的交界面存在各种形状的微裂缝、微缺陷。投入运营后，在降雨-蒸发循环、雨水侵蚀、车辆载荷等因素的共同作用下，材料的性能和材料间的粘结强度会逐渐降低，结构内微裂缝、微缺陷的状态也会逐步劣化，进而导致路面结构发生各种形式的损坏。有资料表明，由雨水引发的沥青路面微细结构损伤主要体现在材料内聚力和材料间粘着力的降低，以及雨水对结构的腐蚀、冲刷等方面。考虑到雨水对路面结构影响的严重性，国内外一些学者从不同层面对其进行了研究。
2 现状综述
2.1沥青路面结构水损影响因素分析 为明确沥青路面结构水损的影响因素，评价其影响情况，学者们在此方面进行了一些研究，如Lytton.R.L等人认为路面结构水损坏可归结为水分进入沥青与集料交界面或进入沥青材料内部引起结构强度和耐久性降低两个方面，并借助表面能理论和动力学理论，提出了一个可用来解释沥青混合料动力学计算结果和结构损坏程度的新方法；G.D.Airey等人针对沥青材料的粘结性受时间影响显著这一实际情况，提出了一个老化沥青混合料水损试验方法（SATS），并将该法用于分析集料、填充材料、沥青等材料对路面水损的影响情况；沙庆林院士通过分析水破坏的现象和原因，提出从控制沥青路面结构面层空气率（不大于5%）、增强沥青与矿料的粘结力、提高压实标准、增设排水层或防水层等方面来降低雨水对沥青路面结构的破坏程度。
2.2 沥青路面水损细观结构变化分析 为探讨沥青混凝土内部结构排列，及其与整体宏观性能间的关系，学者们进行了一些研究，如WANG L B[4]基于沥青混凝土X- ray CT切片图像，提出了一种进行三维细观结构重构的图像差值方法，并用对3种沥青混凝土内部孔隙的大小、空间分布、损伤面积、损伤张量等进行了定量研究；李晓军通过不同扫描参数下的CT扫描，从CT数和CT图像两方面分析了试件内部的初始结构，着重对比了试件内部不同层面孔隙的分布，为评价沥青胶结颗粒材料初始损伤奠定了基础；Jonathan Howson等人通过分析集料与沥青粘结面的微观损伤过程、粘结材料的粘结强度和耐久性，从组成材料的基本特性方面对沥青混合料的水损破坏过程进行了较为详细的研究。
2.3 沥青路面结构损伤演化规律 在结构损伤演化方面，学者们也进行了一些研究，如周志刚通过研究认为沥青类路面疲劳开裂的实质是结构层在交通荷载循环作用下内部逐渐损伤劣化形成宏观裂缝的过程，裂缝扩展阶段的寿命直接影响路面结构的疲劳寿命。Q.Z.Zhu等采用热力学分析方法对于拉、剪和拉剪组合应力状态下，脆性材料裂纹滑动与损伤演化的相互作用进行了研究。
3 现状分析
综观上述各方面研究，尽管各研究均具有一定的实用价值和理论指导意义，但受试验设备、研究手段、研究侧重点等方面因素的限制，现有的研究成果尚难全面揭示沥青路面结构水损问题，主要体现在：①关于沥青路面水损方面的研究成果主要基于对宏观物理力学指标的分析，提出的评估模型和防治措施的细观理论支撑不足。②涉及水损状况下微结构状态变化、微裂纹（微缺陷）发展、材料粘结力降低等方面的研究成果很少，难以揭示结构破坏的细部原因。③关于沥青路面结构水损演化规律方面的研究成果不多，且损伤因子定义中对材料内聚力、材料间粘结力、微裂缝（微缺陷）等因素的考虑不足。④所建立的损伤演化规律评估模型中未考虑细观指标的不确定性，影响评估结论的可靠性。
4 讨论
鉴于现在研究成果中的欠缺，有必要在如下几方面开展进一步的研究：①从宏、微细观试验研究入手，研究沥青路面结构水损过程中细观结构状态、微裂缝（微缺陷）发展等细观指标的变化，以及材料内聚力和材料间粘结力降低情况，揭示沥青路面结构水损破坏机理。②根据水损的实际情况，从微观角度对结构损伤过程进行分析，建立沥青路面结构水损演化方程和损伤状态评估模型。③进一步完善路面结构设计理论和水损防治理论，在研究方法和理念上有所创新与突破。
参考文献：
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[4]李晓军，张肖宁，武建民.沥青混合料单轴重复加卸载破损CT识别[J].哈尔滨工业大学学报，2005，37（9）：1228-1230.
旧沥青路面再生应用与研究现状 第4篇
旧沥青路面的再生利用, 就是将旧沥青路面经过路面再生专用设备的翻挖、回收、加热、破碎、筛分后, 与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料, 满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。旧沥青路面在车轮荷载与自然力作用下, 沥青混合料会发生老化现象。沥青的针入度、延度及软化点也会发生有规律的变化, 同时导致沥青性能下降。旧沥青再生的机理研究目前有两种理论, 一种理论是“相容性理论”, 认为沥青产生老化的原因是沥青胶质物系中各组分相容性降低, 导致组分间溶度参数差增大, 认为掺入一定的再生剂使其溶度参数差减小, 沥青即能恢复到 (甚至超过) 原来性质。另一理论是“组分调节理论”, 认为由于组分的移行, 沥青老化后, 各组分间比例不协调导致沥青路用性能降低, 认为通过掺加再生剂调节其组分, 可使沥青恢复原来的性质。因此, 要使老化沥青恢复原有性能, 就需要将老化沥青和原沥青的组分进行比较后, 向老化沥青中加入所缺少的组分 (即添加沥青再生剂) , 使组分重新协调。
二、旧沥青路面国内外应用现状1国外应用现状
旧沥青路面回收材料再生利用的历史可以追朔到1915年。但真正重视道路材料的再生利用是从1973年中东石油危机开始的, 沥青材料价格上涨及可供优质集料的减少促使道路部门进行路面回收材料的再生研究和应用。到上世纪八十年代末美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半, 沥青路面的再生利用在美国已是常规实践, 目前其重复利用率高达80%。相比常规全部使用新沥青材料的路面, 节约成本10%-30%。
西欧国家也十分重视这项技术, 德国是最早将再生料应用于高速公路路面养护的国家。法国现在也已开始在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中推广应用这项技术。欧美等发达国家都特别重视再生沥青实用性的研究, 他们在再生剂的开发以及实际工程应用中的各种机械设备的研制方面都取得了很大的成就, 正逐步形成一套比较完整的再生实用技术, 达到了规范化和标准化的程度。
2国内应用现状
在我国80年代中期, 苏州、南京、武汉、天津四城率先对旧沥青路面再生利用技术进行研究试验和推广工作, 并取得了可喜的成果。当时是把旧渣油路面加入适当的轻油使之软化, 来代替常规沥青混合料, 铺筑层次是解决用量最多的下面层。湖南省将乳化沥青加入旧渣油表处面层, 并分别用拌和法和层铺修筑了再生试验路。甘肃省兰州公路总段从1983年以来采用阳离子乳化沥青作再生剂对多条道路进行冷法再生沥青路面工作, 同时对另一些道路进行热法再生路面工作。这些工作为我国旧沥青路面再生利用提供了宝贵经验, 但对于高等级公路路面的再生利用研究不足。近几年某些公路单位又开始尝试着将旧沥青路面简单再生后用于中轻交通量公路或道路基层, 如1992年同济大学在淮阜路采用阳离子乳化沥青进行冷法再生沥青路面试验。1997年江苏淮阴市公路处用乳化沥青冷法再生旧料后铺筑路面, 取得了一定效果。随着我国高等级沥青路面维修养护量的不断增加, 对沥青路面旧料再生技术有必要进行深入、系统研究。
三、旧沥青路面国内外研究现状1再生沥青混合料的配比
由于沥青路面一般都是双层式, 挖掘出来的旧料都是粗细料混合的。因此, 旧料中既不是粗级配, 也不是细级配。城市道路的旧料级配更为复杂。因为在大修前路面常常经过了多次养护, 所以要使再生沥青混合料用于主要干道上, 必须加入新石料来调整级配, 使之符合级配规范要求。加入新矿料的类型、数量可通过旧料抽提后筛分结果, 再根据新石料的原材料筛分分析, 采用计算法或图解法来决定配合比。确定新、旧沥青配比之后, 再由马歇尔试验方法确定新沥青用量。由于再生混合料是由旧混合料加新沥青加新矿料拌制而成, 在设计时, 不但要考虑沥青材料的使用, 更主要的是要立足于再生混合料的性能。
2旧沥青混合料的评价
先将有代表性粒径轧碎后的旧沥青混合料进行抽提分析, 求出其沥青含量及矿料级配, 并测定回收的旧沥青物理指标 (粘度、针入度、延度、软化点等) 及化学组分。在对旧混合料进行分析的时候, 不可能也没有必要将各层分开分析, 而应该是对整个油面进行分析。
3再生剂的选用
再生剂具有软化旧沥青, 并能使旧沥青具有一定的改性作用。所掺入再生剂的量是要使再生后的沥青满足设计性能指标, 也就是向旧沥青混合料中加入老化沥青所缺少的组分, 使组分重新协调。再生剂的掺量需要通过大量的试验确定, 对再生剂在各种配比对老化沥青性能的恢复情况作比较, 找出最佳掺量。
4确定新骨料的级配
再生沥青混合料级配与普通混合料不同, 再生料的级配是由旧料和新料混合组成的, 旧料级配是已知的, 新料是未知的, 可以用图解法、试算法、计算机程序法等方法计算掺配比例以确定新集料的级配。
5确定最佳沥青用量
可参照普通沥青混合料最佳沥青用量的确定方法, 根据选定的新旧料配合比成份, 估计所需加入的新沥青用量, 并以递减及递增沥青用量0.5%的比率, 制备各种沥青用量的试件, 按要求的测试项目进行测定, 并定出符合混合料性能要求的沥青用量。
6再生沥青混合料的施工工艺
煤矿巷道沥青路面阻燃技术研究现状 第5篇
关键词：巷道,阻燃,路用性能,测试方法
煤矿辅助运输巷道路面的结构形式主要分为水泥混凝土路面、沥青路面和复合型路面三种。相比较而言, 水泥混凝土路面铺装需要进行接缝处理、表面平整性相对较差、易产生扬尘、路面噪声大、抗滑性差, 易发生交通事故。水泥路面一旦损坏, 养护维修困难[1,2]。复合型路面形式, 系指在水泥混凝土路面上加铺沥青层复合而成的整体性结构[3]。由于两种材料模量的差异较大, 呈现明显的变形不协调性, 加之复合型路面容易产生反射裂缝、脱层及坑槽等病害, 耐久性较差, 因此并未广泛使用[4]。沥青路面因其良好的抗滑性、平整性、吸音性且养护容易更适应隧道内部的特殊气候与环境。因此, 目前巷道路面铺装趋于使用沥青路面结构。但问题也随之而来, 沥青具有可燃性, 燃烧后会释放出大量烟雾和有毒气体[5]。一旦火灾发生, 受巷道内部封闭性的限制, 烟雾和有毒气体不能较快扩散, 轻者引起道路交通中断、巷道设施和内部结构的破坏, 重者会造成严重的人员伤亡和经济损失。世界上很多国家都曾发生过严重的隧道火灾事故。因此, 为保证隧道内行车安全, 开展沥青路面的阻燃抑烟性能研究, 是十分有必要的。
1 阻燃剂阻燃机理
沥青的燃烧是一个放热和分解的物理过程, 进行沥青阻燃抑烟研究, 就是研究如何提高沥青熔点和分解温度, 减少有毒气体产生[6]。对此, 目前最为简单有效的阻燃办法, 就是将阻燃剂掺入沥青中制成阻燃沥青。而阻燃剂的阻燃机理大致分为吸热、抑制链反应、物理覆盖和不燃气体自熄四种。实际使用中, 多种阻燃机理大多同时作用。以APFR复合阻燃剂为例:燃烧初期, 阻燃剂中氮磷系成分发生分解, 生成的粘稠状半固态物质和游离基, 覆盖于沥青表面以隔绝氧气和热量。游离基捕捉H+和OH-游离基, 使其浓度下降, 燃烧链式反应难以进行;在燃烧中期和后期, 抑烟成分分解, 烟雾浓度降低;同时, 铝系及镁系阻燃成分在反应过程中生成水, 和反应本身的吸热过程有效地降低了体系温度, 最终达到了阻燃的目的[7]。
2 常见的阻燃剂
常见的阻燃剂有有机卤素化合物阻燃剂、磷系阻燃剂、锑系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷—氮系阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等。阻燃剂既可以单独使用, 也可以协同作用, 达到更好的阻燃效果。氢氧化铝作为一种廉价的无机阻燃剂, 在230℃~350℃时分解挥发出水蒸气, 达到阻燃的目的。试验发现氢氧化铝对沥青同时有很好的抑烟作用, 但在添加量较少时, 氢氧化铝的阻燃作用不佳[8]。纪伦等[9]试验发现掺入矿粉、氢氧化铝制成的阻燃沥青 (A-T阻燃体系) 具有吸热、覆盖、稀释多重阻燃机理, 放热及发烟特性均优于基质沥青, 通过添加方式可以实现沥青的阻燃, 达到材料的自熄指标。而钛酸酯阻燃剂和阻燃增效剂硼酸锌二者协同作用, 则提高了阻燃沥青的热稳性和阻燃性, 增加了实际成炭量[10]。随着国家对隧道沥青路面阻燃要求的提高, 复合阻燃剂和环保型阻燃剂也受到了越来越多学者的青睐。掺入十溴二苯乙烷、硼酸锌和氢氧化镁 (比例5∶4∶1) 混合物的复合阻燃剂与原沥青相容性好, 使阻燃SBS改性沥青物理性能满足标准的同时, 达到了阻燃的目的[11]。APFR隧道路面专用复合阻燃剂作为一种环保的无卤素阻燃剂, 因其掺量小、阻燃效果好、性价比高等优点, 已在国内多条隧道中进行了铺装使用, 且技术成熟[12]。
3 阻燃沥青路用性能研究
阻燃沥青在具有阻燃效果的同时, 还应具有良好的路用性能、足够耐久性和稳定性, 不影响沥青的使用性能和使用寿命。严军等[13]在评价加入8%FRMAX阻燃剂的SBS改性沥青的主要技术指标时发现, 阻燃沥青的针入度、软化点、闪点等指标变化不大, 只有延度变化明显, 降低9 cm, 但变化后延度满足技术要求。通过车辙试验、小梁弯曲试验、水稳定性试验, 胡中华[14]同样证明, 添加环保阻燃剂的阻燃沥青与SBS改性沥青路用性能相比变化不大。以三氧化二锑和十溴二苯醚为复合阻燃剂, 以氢氧化镁和氢氧化铝为抑烟剂, 制备的阻燃型SBS改性沥青, 在取得较好的阻燃效果的同时, 通过薄膜烘箱加速老化试验, 明确了阻燃型SBS改性沥青比基质沥青具有较高的老化活化能、较低的老化速率, 抗老化性能好[15]。因阻燃沥青良好的路用性能和阻燃效果, 近年来多条已通车隧道沥青路面做了阻燃处理, 如:重庆渝和高速公路上北磅隧道施工中添加了溴系阻燃剂;安徽沿江高速公路YJ1-LM02合同段隧道沥青中添加了FRMAXTM阻燃改性剂。经国家防火建筑材料质量监督检验中心检测, 检测结果表明沥青混合料达到了阻燃要求。
4 阻燃沥青阻燃性能的测试方法
关于如何测定阻燃沥青阻燃性能, 国内并没有明确的测定方法, 不同的学者根据不同放热方法进行测定, 测定方法主要有以下几种:
1) 极限氧指数法:在规定的试验条件下, 被测样品在氧、氮混合气流中维持平稳燃烧时所需的最低氧浓度。彭丹[16]试验发现加入阻燃剂后沥青氧指数提高, 其中阻燃剂掺量为20%时, 为最优掺量, 此时氧指数变化曲线趋于水平。许阳贵等[17]选用硼酸锌、氢氧化镁和聚磷酸铵, 三种阻燃剂进行氧指数试验, 结果发现SBS改性沥青的氧指数为20.6%, 加入阻燃剂之后, 各种阻燃改性沥青的氧指数均在22%以上, 且掺量越多, 氧指数越大。
2) 锥形量热试验:将试验中所有的燃烧产物都收集起来并精确地测出气体的流速和氧气的浓度, 就可根据氧浓度的变化算出材料燃烧时热释放量。严伟[18]进行了锥形量热燃烧试验, 在改性沥青混合料中加入12%溴—锑复合阻燃剂, 发现阻燃沥青引燃时间明显增长, 总热释放量明显降低。
3) 差热分析方法:某种在一定试验温度下不发生任何化学反应和物理变化的稳定物质 (参比物) 与等量的未知物在相同环境中等速变温的情况下相比较, 温度出现暂时的增高或降低。降低表现为吸热反应, 增高表现为放热反应[19]。孙莉安[20]试验后发现:在差热分析试验中阻燃沥青明显发生了化学分解吸热反应, 阻燃剂达到推迟燃烧、阻止燃烧的作用。
4) UL94试验方法是由美国保险商实验室提出的, 现在世界上很多国家用来测试塑料的燃烧性能的方法, 主要分为水平和垂直两种燃烧方法。试验测试后, 根据试验结果将材料的燃烧性能按照阻燃等级由低到高分为V-2, V-1, V-0, 5-V四级。董芃伯[21]进行了添加12%聚磷酸铵阻燃剂的改性沥青试样的UL94垂直燃烧试验, 阻燃等级达到了V-0级, 说明聚磷酸铵阻燃剂具有良好的阻燃性能。
5) 烟密度法是一种常用的评价抑烟性指标的方法。通常情况下, 抑烟往往比阻燃更重要。烟密度法定义为规定暴露面积的试件在规定容积的烟箱内燃烧产生烟雾, 测定平行光束在烟雾中穿过单位光路长的透光率变化, 再计算比光密度D[22]。
5 不足与展望
虽然国内外许多学者对阻燃沥青展开了一系列研究, 也取得了很多优秀的科研成果。但阻燃沥青的发展仍然存在以下几点问题:
智能发电路面技术的应用现状分析 第6篇
一、智能发电路面研究技术现状
(一) 基于压电沥青混凝土的发电路面研究
基于压电沥青混凝土的发电路面结构是通过将电极在压电沥青混凝土层中的布设, 对发电路面结构进行优化的设计。压电路面有两种电能产生形式, 一种形式是在压电模型受到力时, 电荷在受力方向的垂直方向产生电荷, 并对电荷进行收集。另一种形式是压电模型受到力时, 电荷在受力方向的水平方向产生电荷, 并对电荷进行收集。
要想使得压电沥青混合的压电功能充分发挥, 提高压电效率, 就要保证其具有自发极化和被集化的能力。在极化的过程中要提供适宜的环境, 这对极化的时间、温度以及电压都要有严格的要求, 极化的时间需要控制在6小时, 温度保持在60摄氏度, 极化所用的电压为220V。
压电沥青混凝土发电路面的试件在极化处理之后, 在MTS试验机上表现的压电性能较好, 在试验中压电沥青混凝土发电路面的电能频率符合技术要求的标准, 说明其对试件的极化处理产生了作用和效果。但压电沥青混凝土试件仍然没有发挥更好的作用, 主要原因是由于极化电场的温度不够高、强度不够大, 使得试件的极化程度不高, 没有完全极化, 使得压电元件的压电性能没有完全发挥和显示出来。
根据实验的结果, 将压电材料和导电材料掺入沥青混凝土中, 可以使得路用的效果更好, 说明可以电材料替代部分矿粉或沥青混凝土技术应用在其中能够取得一定的效果, 具有可行性和科学性。新型材料与路用原材料有着良好的相容性, 对压电材料的应用不会使得施工变得复杂, 也不用进行额外的精细化处理, 对比普通沥青材料仅有小幅的成本增加, 而获得的收益远远大于所增加的成本, 经济效益良好, 具有推行的可行性。此种类型的发电路面压电效果较好, 要想发挥到最好状态还需要一个良好的环境, 对新型设备进行科学的开发, 设计一个能够对路面结构进行极化处理的新型设备, 保证其压电效果可以得到更好的发挥。
(二) 基于压电元件的发电路面性能研究
在基于压电元件的发电路面性能研究时, 要充分考虑压电元件的能力转换形式以及对路面使用性能的影响, 其中月牙型压电元件的改性模式三明治型是发电路面压电元件最适宜的使用类型。在对保护材料的选用上也要做到科学、适用, 此结构主要由三部分组成, 分别为金属电极、压电陶瓷、金属电极。在保护材料的选用上要注重减缓和延迟对压力元件的作用, 做到缓冲、防止直接冲击的作用。其最适合的材料是弹性橡胶和聚氯乙烯硬塑料, 此类材料作为发电路面压电元件的保护材料最为适宜。
在使用上述材料的过程, 要将压电元件在沥青混凝土中进行填埋处理, 对成型发电路面进行试件, 采用必备的保护措施, 如单面覆盖和全面覆盖法。在试验中对其施加车辙仪胶轮荷载作业, 脉冲式波形显现, 两个连接的二极管在碾压轮在经过时出现交替闪光的显现。说明不同时间内的电流产生来自于不同方向, 并通过波形进行分析可知压电元件产生的是交流电, 压电元件的主要作用是电源作用。
通过上述研究可见压电元件发电路面可以产生一定的电能, 通过对压电元件的选用在一定程度上提升了经济成本, 但其所带来的效益比其成本要大, 具有较大的经济效益和社会效益, 此应用具有很广阔的发展前景, 目前研究的关键在于如何进一步促进压电元件与路面的相容性提升, 在对于基于压电元件的发电路面性能研究时, 应将研究重点放在对压电元件的参数优化设置上, 主要参数有平面布置的间距和填埋的深度等等, 只有通过不断优化的研究和探索, 才能进一步促进压电元件与路面的相容性提升, 以最小的成本换取最大的经济效益与社会效益。
二、智能发电路面技术发展趋势
首先, 是对新型道路结构的研究。开发适用于能量平衡的新型道路结构是为了技术发展趋势, 通过对新型机构的探索, 充分利用环境风能、太阳能灯能源, 保证能量可以得到充分利用。
其次, 是对高性能换能材料研究。高性能换能材料具有较宽频带和多方向性特点, 有助于对光能、力能、热能等的广泛收集。
再次, 是对换能材料与结构一体化的研究。通过此研究能够有效解决换能元件耦合性不足的状况, 提高能量的收集效率。
第四, 是对收集电路设计的研究。通过设计高效率、低耗能、简单易操作的设备, 有利于提高压电能量收集装置的输出功率, 降低能量损失。
三、结语
国内发电路面的研究还处于初级阶段, 发电路面体系还未建立, 路面材料与换能材料的研究尚未实现一体化发展, 缺乏关于元件保护措施的深入研究, 发电路面匹配性还有待提升, 在下一阶段下, 要充分认识智能发电路面技术的现状和发展趋势, 积极借鉴其他国家的发展成果, 才能使得改技术不断的得到进步与发展。
摘要：近年来, 各个国家纷纷开始研究智能发电路面技术, 智能发电路面技术不仅可以为沿线交通设施提供电能, 还可以有效促进社会经济水平的发展。本文主要针对智能发电路面技术研究现状与趋势展开分析。
关键词：智能发电路面技术,现状,发展趋势
参考文献
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高速公路沥青路面厚度现状调查分析 第7篇
关键词：沥青路面,路面厚度,合理厚度范围,工程实践
0 引言
随着我国经济的迅速发展, 高速公路的里程不断增加。沥青混凝土路面由于它平整性好, 行车平稳舒适, 噪音低, 许多国家在建设高速公路时都优先采用。而半刚性基层具有强度大, 稳定性好及刚度大等特点, 被广泛用于修建高等级公路沥青路面的基层或底基层。在我国已建成的高速公路路面, 90%以上是半刚性基层沥青路面, 在今后的国道主干线建设中, 半刚性基层沥青路面仍将是主要的路面结构形式。
1 高速公路半刚性沥青路面的优点
半刚性沥青路面用于高速公路的路面结构具有其合理性, 其优点主要表现在:具有较高的强度和承载能力。一般来说, 半刚性基层材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量, 并具有一定的抗弯拉强度, 且它们都具有随龄期而不断增长的特性, 因此半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。由于半刚性基层的刚度大, 使得其上的沥青层弯拉应力值较小, 从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力, 甚至可认为半刚性基层上的沥青面层不会产生疲劳破坏, 这就鼓励人们去减薄面层。并且以多层体系弹理论为基础的现行规范计算出的这种路面结构面层受到的弯拉应力很小, 已不起控制作用, 因此得出的路面厚度也偏小。随着半刚性沥青路面的大量使用, 工程实践证明, 如果面层不够厚, 路表面会很快产生裂缝, 初期产生的裂缝对行车无明显影响, 但随着表面雨水或雪水的浸入, 在大量行车荷载反复作用下, 会导致路面强度明显下降, 产生冲刷和唧泥现象, 使裂缝两测的沥青路面碎裂, 加速沥青路面的破坏, 影响沥青路面的使用性能。所以路面究竞要多厚, 还没有一个确定的观念。不同高速公路的路面结构存在很大差别, 甚至不同单位设计的同一条高速公路的路面结构也有显著差别。目前我国高速公路沥青面层的厚度差异很大, 薄的仅10cm左右, 厚的20cm左右, 最厚达32cm, 路面结构组合的厚度上的这些显著差异既反映了我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟, 也反映了设计方法的随意和性一定程度上的盲目性, 使路面结构设计要么过分保守, 造成较大的材料和资金浪费, 要么路面结构过薄, 造成早破坏, 也将造成经济损失。
2 半刚性沥青路面厚度调查与研究
国外沥青路面结构设计方法经过几十年的完善, 已经提出了比较成熟的设计方法, 许多国家提出了典型结构设计方法。第十八届世界道路会议上, 认为沥青面层厚度取20cm或20cm以上, 则可很少出现表面裂缝。壳牌沥青路面设计方法在概括各国的观点和使用经验时指出, 水泥底基层上沥青路面面层厚度取决于允许产生裂缝的程度, 常变化在15~25cm之间。在德、法、英、比利时、西班牙、奥地利等国家是采用典型结构法, 并通过适当增加面层的厚度等措施来减少反射裂缝。
为了研究半刚性沥青路面的合理厚度范围, 为设计路面厚度提供依据, 我们对我国广东、浙江、江苏、河南等省区的高速公路的路面结构及使用情况作了调查, 下面将调查情况介绍如下:广东省:广东省全境位于北纬20°09′~25°31′和东经109°45′~117°20′之间。大部分地区为南亚热带和热带季风气候类型, 是全国光、热、水资源最为丰富的地区, 温度沿纬度的变化显著, 年平均气温自粤北而南为9~16℃, 盛夏7月平均气温为28~29℃。全省多数地区年平均降雨量为1500~2000mm, 年蒸发量为1000~1200mm, 属湿润地区, 降雨量的季节变化明显, 全省土质以红壤土为主。我们此次调查的路段有:广州-佛山高速公路、广州-深圳高速公路、广州-花都高速公路和深圳深南大道一级公路。名称路段面层联结层基层, 广深4cm沥青混凝土磨耗层、10cm沥青碎石、23cm水泥碎石上基层、8cm沥青混凝土上面层、25cm级配碎石底基层、10cm沥青碎石下面层广佛、4cm沥青混凝土上面层、6cm沥青碎石、25cm6%水泥石屑上基层、5cm沥青下面层、25~28cm4%水泥土 (石粉砂砾) 底基层广花、3cm沥青混凝土上面层、20cm6%水泥稳定碎石上基层、30cm4%水泥稳定碎石石粉底基层、4cm沥青混凝土下面层深南、5cm沥青混凝土上面层、40cm6%水泥石屑上基层、8cm沥青贯入下面层、15cm4%水泥石屑底基层。从路面结构来看, 广深高速公路是最厚的, 包括联结层其面层厚度为32cm, 路面总厚为100~110cm, 这个结构是当时外商出于商业目的自己定的, 不是从技术角度考虑的, 所以受到了专家的批评, 被认为是不合理不经济的结构, 尤其不适用于高温多雨的广东地区。从现在的情况来看, 表面车辙严重, 由于孔隙较大的LHII型在广东多雨地区不适应, 下雨后唧水, 出现大面积松散, 翻修率高。
3 工程实践
深南大道是1990年建成通车的一级专用路, 沥青面层13cm厚, 沥青下面层是8cm的沥青贯入式, 从使用情况来看, 这段路结构较合理, 开始使用前3年没有裂缝和车辙, 3年后出现裂缝, 目前裂缝较多, 但并不影响行车, 到现在没有大修, 其最大车辙深度为15mm, 平均车辙深为5.4mm。我们对沪杭高速公路进行了解, 沪杭高速属于世行项目, 开工于1994年7月, 计划1998年底通车。全线102km, 所经地区大部分为软土, 平均300多m一个构造物, 因此解决软土地基上的桥头跳车问题将成为此条路上的关键技术。该路路基设计为6车道, 一期路面4车道, 所有桥梁均为6车道, 路基平均填高为3.05m, 软土路段主要是采用预压, 打插板桩, 部分桥头是粉喷桩, 局部换土。路面结构如下:4cm中粒式沥青混凝土上面层、6cm粗粒式沥青混凝土中面层、7cm粗粒式沥青混凝土下面层、37cm二灰碎石 (分两层摊铺) 、20cm水泥碎石土。沪宁高速公路是江苏省的第一条高速公路, 江苏段长48.21km, 1994年6月开工, 1996年9月竣工, 历时2年3个月。沿线水网密布, 地质复杂, 有软土分布的路段长约92km, 软土层厚薄不匀, 厚的达几十米。全线平均路基填土高3.73m, 软土处理基本上是采用了堆载预压、砂垫层+土工布、喷粉搅拌桩3种方法。对于路面结构, 沪宁路进行了大量的试验研究, 从1992年至1994年, 历时3年的研究内容包括:沥青混凝土、基层、底基层基本材料与混合料试验研究;路面结构组合与结构厚度研究;路面表面使用品质研究;路面结构环道试验研究;由于这条路经过了室内试验和试验路铺筑, 所以使用情况良好。经过2年运营, 面层出现少量横缝和松散, 在少数丘岭地带仍有沉降发生, 造成了路面纵缝发生。从工程实践的体会中了解到, 16cm厚的面层仍感觉有点薄, 18cm可能会较合适。如果中间加沥青碎石层反射裂缝会少, 但疲劳裂缝可能会成为主要问题。
4 结语
从调查分析可得出如下结论:半刚性基层沥青路面是我国高速公路的主要路面结构形式, 常用的半刚性基层有水泥稳定粒料和二灰稳定粒料;为了保证公路的使用性能, 必须保证半刚性基层有足够的强度, 适宜的刚度和耐久性, 较小的变形, 良好的抗裂性能。裂缝是半刚性沥青路面最主要的缺陷之一, 由于裂缝的出现会导致一系列病害的产生。为了防止裂缝过早出现, 即使基层有足够的强度, 沥青面层也要有一定的厚度。根据所调查路段的使用情况, 高速公路的沥青面层厚度在15~18cm之间较为合适, 究竟多厚最佳, 还需要做进一步的理论研究和试验。
参考文献
[1]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社, 1988.
[2]岳福青, 杨春风, 魏连雨.半刚性基层沥青路面反射裂缝形成扩展机理与防治.河北工业大学学报, 2004 (1) .
[3]光同文.半刚性基层温缩裂缝控制措施的研究.合肥工业大学学报 (自然科学版) , 2003 (1) .
路面无损检测技术现状与发展研究 第8篇
1 路面平整度检测技术
评价路面质量好坏的3个主要参数为路面平整度、裂缝和车辙[1]。而路面平整度的检测尤为重要, 其应用于道路施工的整个环节。但是, 由于测量的设备、方法、原理和水平的不同, 检测出来的结果肯定有一定的差异。目前在技术上处于世界领先水平的路面平整度检测仪主要有美国和澳大利亚研发的惯性激光断面仪、手推式断面仪和步进式断面仪。由于我国公路建设起步较晚, 在路面平整度检测技术的研发上技术不完善, 研制出的八轮平整度检测仪和颠簸累积平整度检测仪, 在实际的使用中出现速度慢、效率低, 使用不便、精度差和再现性差等技术问题。例如, 国产车载颠簸累积平整度检测仪, 要保证测量的稳定性和可靠性, 必须在检测路面时严格的控制车速, 否则, 测量值的偏离就比较大。
2 路面车辙检测技术
路面车辙是路面养护和质量管理中的又一项主要指标。路面车辙检测技术的原理:利用刚性检测横梁上的非接触式距离传感器, 自动、快速的检测出断面车辙的高度, 然后据此与检测标准平面线比较, 最后得出所测路面的车辙深度[2]。在这个领域, 美国和澳大利亚又走在了世界的前列, 其生产的车载式车辙自动检测仪, 可以快速、准确、连续的检测出路面的车主深度而不影响路面正常的路面交通。当然, 这种技术也有其适用性范围, 主要体现在传感器的选择上, 因此, 传感器的经济性和实用性将是这个领域的主要研究对象, 如在太阳光的强烈照耀下就不可以使用激光传感器自动路面车辙检测技, 而红外对色彩的敏感和超声波对的噪音敏感, 限制了这两种传感器的使用范围。由于我国投入到路面车辙检测技术上的研究比较少, 进口的设备又比较昂贵, 现阶段的检测还是主要依靠人工, 这就存在测量的随意性和主观性影响较大, 致使测量的结果不科学和不准确。欣慰的是, 国内的一些大学和研究机构慢慢的开始着手这方面的研究, 也取得了效应的成果, 希望不就得将来, 我们能够告别这种检测速度慢, 检测手段落后的困境。
3 路面破损快速检测技术
现代光电成像和摄影技术也应用在了路面无损检测技术上, 通过对破损路面动态和实时的成像和摄影, 采用现代化的电子信息技术对图像进行处理, 从而快速的得到破损路面的实际破损情况, 如裂缝大小和长度, 塌陷面积等, 以快速的进行下步的处理。20世纪上半叶, 路面破损还主要是依靠人工, 在日晒风吹下测量和采集数据, 直到中、下半叶, 在法国道路管理研发部门的带动下, 才出现了路面破损自动采集和图像自动处理的新技术, 使路面破损检测技术有室外转到了室内。遗憾的是, 这种自动检测盒识别模式好像没有得到国际社会的重视, 虽然后来美国、法国和日本的极少一部分科研人员仍然致力于这种自动化路面破损检测技术的研究, 但都没有很大的技术突破, 因此, 普及这种自动化的路面检测设备就成为了一个国际难题。我国在这个领域的研究人员就更少之甚少, 孙立军教授和李德仁院士在这方面进行了试探性的研究, 只取得了很小的成果, 所以, 自动化的路面破损快速检测技术, 任重而道远。
4 路面抗滑能力检测技术
为保证行车的安全, 路面要有一定的抗滑能力, 这种抗滑能力主要体现在路面摩擦系数上。而测量路面摩擦系数的方法主要有静态单点测量的摆式摩擦仪和动态连续测量的全制动测距仪两种方法。摆式摩擦仪是对静态的单点进行抽样检测, 效率低下且可靠性不高。而全制动测距仪是一种动态的连续测试方法, 虽然在设备的制造上有一定的难度, 但其可靠性还是毋容置疑的, 遗憾的是在检测时要对车轮进行完全制动, 导致检测的花费很高。根据机动车刹车时的减速度与地面摩擦力的关系, 美国和瑞典的一些专家正在致力于一种新型的检测方法的研究, 其利用高分辨率的激光传感器, 侦测检测车在全刹车时的最大减速度而评估出检测路面的摩擦系数, 研究取得了一定的进展, 也得到了社会的认可, 使快速路面检测变得更经济、更有效。我国仍然使用的是技术较落后的摆式摩擦仪, 肯定是不能满足日益壮大发展的公路事业。另外, 我国对于沥青路面特殊的养护要求, 在构造深度、摆值、横向力等方面有一定的指标要求, 在后期的研究中, 要加大力度, 这种分析这些个指标之间的关系和联系, 在现场的不断试验中, 得到更多的监测数据, 以此指导和规范路面摩擦系数的可靠测量体系和测量方法。
5 路面承载能力检测技术
当机动车在路面上行驶时, 路面将出现弯沉或弯沉盆, 路面承载能力检测技术就是用来检测弯沉和弯沉盆的。最先出现的是FWD (落锤式弯沉检测仪) , 也是应用最广的弯沉检测仪。它是利用相应的传感器设备对由液压系统控制的冲击块对路面的冲击载荷所形成的弯沉进行测量和测定。这种技术主要是模拟时速约70公里的机动车对路面的行车载荷, 其以测量速度快和测量精度高而达到广泛的应用。另外一种就是滚动式弯沉仪 (RWD) , 它利用高频激光连续的扫描以88公里/小时速度行驶中的测试车对路面形成的弯沉, 它最大的优点是使这种技术从模拟载荷的状态发展到了真实的载荷状态, 测量的速度和准确性大大提高, 且不影响路面交通。
我国还是在用效率低下的静态贝克曼梁检测法, 虽然也引进了一些的落锤式弯沉检测仪, 但由于国内的使用规范的限制, 应用上也受到一定的限制, 这就要求根据我国的实际国情, 着手研究适合我们自己国情的方法和体系, 积累大量的实测数据, 来评定和制定自己的行业标准。
6 结束语
以上分析可以看出, 我国公路的高速发展与检测设备和技术的相对落后存在着对立的矛盾, 在很大的程度上制约着公路的现代化建设。通过分析国内外路面检测技术, 不难发现路面检测技术的趋势是由人工变自动、有破损向无损、由低速向高速, 由低精度向高精度快速发展着。依据我国的实际国情, 应当突入大的人力、物力和财力, 认真分析国内外的研究新成果, 在此基础上大力发展和研发我国自主产权的路面检测技术和行业标准, 全面提高我国的公路工程质量和养护水平。
参考文献
[1]侯志锋, 王冕, 麻斌.谈高速公路路基路面无损检测技术[J].山西建筑, 2013, 03∶141-142.
路面现状 第9篇
长期以来，路面研究一直是道路研究的重点领域。随着高速公路建设步伐的加快，高速公路沥青路面早期破坏问题逐渐引起广大道路科技工作者的重视，从环境、结构和材料等方面综合深入研究路面的力学行为逐渐成为大家的共识，越来越受到普遍关注，如何探索一种既经济又具有良好长期路用性能的路面结构模式是关键问题。
1 我国高速公路存在的问题及成因
随着我国国民经济的快速发展和社会对交通运输的需求大幅度增加，公路运输近些年得到了飞速发展。公路基础设施建设，尤其是高速公路建设得到了迅猛的发展。
截至2007年年底，我国公路通车总里程已达到357.3万km，高速公路达到5.36万km，居世界第二位;2008年新修通高速公路6 433 km，高速公路通车总里程达到6.03万km，继续居世界第二位。
1.1 我国高速公路存在的问题
虽然我国公路通车总里程已经居世界前列，并且进入一个高速公路大发展时期，但困扰我国公路建设质量的问题一直存在。沥青路面是一种无接缝连续路面，整体强度高、行车平稳性好、低噪声、振动小、维修方便，被世界各国广泛采用，但沥青路面的早期破坏现象越来越突出，甚至出现了大量的“初期破坏”现象，损失十分惊人，路面的实际使用寿命普遍低于设计寿命，路面破坏问题的严重性引起了政府、学术界、工程界、企业界及道路使用者等社会各界的广泛关注。
1.2 我国高速公路问题的成因
分析路面破坏发生的原因可知，环境条件和重载车辆及其耦合作用是导致路面早期破坏的主要因素。针对高速公路沥青路面的早期破坏问题，我国道路科技工作者进行了深入研究，大体可分为三个阶段:
1996年之前为第一阶段，主要研究防止半刚性基层引起的反射裂缝;
1997年～2001年为第二阶段，由于片面追求路面平整度而造成的压实度不足，孔隙率过大，“水损坏”问题成为研究的重点;
2002年后至今为第三阶段，为了减少“水损坏”而采用了密实型混合料，同时大大提高了路面的整体强度，车辙成为路面的主要问题。
实际上，我们在并未很好解决第一阶段的问题就面临第二阶段问题迅速出现，使得无暇顾及第一阶段问题，而解决第二阶段问题的措施又是第三阶段问题出现的原因之一。造成这一被动局面的原因在于长久以来路面研究和实践中“重经验、轻理论，重感觉、轻实证”，路面科学已经成为实践走在理论前面的科学，研究沥青路面早期破坏背后的科学事实和内在机理已经成为当前亟待解决的问题。
我国高速公路在经历了反射裂缝和水损坏等破坏类型之后，路面车辙成为目前沥青路面的主要损坏现象之一，直接影响路面的行车安全性和舒适性。分析路面车辙产生的原因，不外乎有如下四个方面:路面结构的后续压实、路表面的磨耗、基础的变形和路面材料的塑性流动。
随着路面结构的加强、施工技术的提高，尤其是半刚性基层的采用，上述前三方面原因已经非常微小，甚至忽略不计，路面材料的塑性流动成为了主要的车辙来源。
2 国内外研究现状对比
2.1 国内对高速公路的研究
近年来，我国高速公路普遍存在交通量大、重载车辆多、渠化严重的行车特点，重交通已经成为高速公路的主要特征。通过对路面温度场的研究发现，气温和太阳辐射是影响路面温度场的主要因素，而太阳辐射对沥青路面温度升高的贡献更大，我国夏季路面高温现象并不局限于南方高温地区，太阳辐射强烈的北方地区同样存在。因此，高温和重交通的共同作用是路面车辙产生早、发展快的主要原因，研究温度和行车荷载共同作用下沥青路面热力耦合机理是解决路面车辙问题的关键技术，是今后沥青路面研究的主要方向之一。
沥青路面的温度分布是环境因素最直观的体现，也是目前各类设计方法中考虑最多的非荷载因素。在道路的温度场研究中，目前采用的方法大致分为两类，即理论法和数理统计法。近几十年来，国内外研究人员对路面温度场的理论研究和试验研究做了大量的工作。
2.2 国外对高速公路的研究
关于路面温度场的理论研究最先是由Barber在1957年提出的，他将路面视为均质半无限体，用正弦曲线模拟一天内气温的变化，利用传热学的基本理论求解出路面结构的温度分布状况;在运用数理统计方法对路面温度场研究方面，2007年康海贵等根据大量的实测沥青路面温度数据研究了沥青路面温度场的分布规律，并利用回归分析对沥青路面温度场与气温之间的相关关系进行了探讨。
早在19世纪，可以适用于路面设计的某些力学理论就已经得到了发展，其中突出的有赫兹在1884年提出的液体支撑板模型，布辛尼斯克在1885年提出的弹性半空间课题，它们在20世纪50年代的路面设计中得到了广泛的应用。
在对沥青路面结构设计计算方法研究的同时，沥青混合料的力学特性研究也一直得到国内外学者的重视。沥青混合料是一种热流变材料，为了描述其热流变性质，早在20世纪60年代，Monismith C.L就已应用流变理论对沥青混凝土的粘弹性特征进行了研究，并且证实了Burgers模型可以用于分析沥青混合料的粘弹性特性。
2.3 国内外对沥青路面的研究相对比较薄弱的方面
由于粘弹性体温度场和应力场耦合问题在理论计算上的复杂性，以往的研究中大多数都针对单一场对路面的作用进行研究，只有在研究温度应力时考虑其相互作用，但没有完整的温度场和应力场耦合理论，而路面的温度场和应力场的耦合效应是客观存在的，缺少对二者相互耦合效应的深入分析。
沥青混凝土材料是一种典型的热粘弹性材料，其物理力学性能与温度和荷载作用时间密切相关。尽管国内外学者对其本构模型提出了各种不同的方程，但可以用于粘弹性热力耦合问题求解的成果较少，这严重制约了温度和荷载共同作用下沥青路面的力学行为的研究和预防早期破坏技术的发展。
在温度对沥青路面力学行为影响方面，尽管引起了广大学者的重视，并且作为实验室最容易控制的环境因素进行了大量的研究，但当我们通过材料的设计控制了高温下不产生过量的车辙时，并没有考虑高温时路面结构的内力状况是否比标准状态下更危险。因此，深入分析路面在不同温度条件下和荷载条件下应力、应变分布规律，考虑温度和荷载的耦合效应，对于弄清路面的临界状态、设计的安全合理是十分必要和重要的。
因此，基于试验研究结果，深入分析温度对沥青混凝土力学特性的影响机理，提出适合描述沥青路面热力耦合问题的热粘弹性本构模型，无疑可为定量分析温度和交通共同作用下沥青路面的力学行为和车辙发展预估及防治提供理论依据。
3 结语
开展温度和行车荷载共同作用下沥青路面的力学行为研究，是解决目前我国高速公路沥青路面普遍存在早期破坏问题的需要，是今后建设适合我国国情的高水平道路的理论基础。今后可在以下方面做深入研究:
1)深入揭示沥青路面的早期破坏内在机理、完善沥青路面道路设计基础理论;2)开展温度和行车荷载共同作用下沥青路面的力学行为研究。
参考文献
[1]新华社.中国高速公路通车总里程2008年年底突破6万公里[EB/OL].中央政府门户网站,http://www.gov.cn/jrzg/2009-01/15/content_1206477.htm,2009.01.15.
[2]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].第2版.北京:人民交通出版社,2008.
[3]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].北京:人民交通出版社,2005.
[4]易富.温度和荷载耦合作用下沥青混凝土路面响应规律研究[D].沈阳:辽宁工程技术大学博士学位论文,2008.
[5]Barber,E.S.Calculation of Maximum Pavement Temperature fromWeather Reports[J].Highway Research Board Bulletin,1957(168):1-8.