李剑平[1]2000年在《采用落锤式弯沉仪对水泥混凝土路面结构参数的评定研究》文中进行了进一步梳理本论文针对普通水泥混凝土路面结构，采用落锤式弯沉仪作为调查手段，分析研究路面结构参数对理论分析模型的依赖性、对测试数据的依赖性、由于理论分析模型与路面实际工作状态不完全相符而对分析结果进行标定或修正的方法、以及路面结构参数取值对水泥混凝土路面板设计厚度的影响。目的在于为落锤式弯沉仪对水泥混凝土路面的结构强度评定提供分析依据。 在理论分析模型方面，针对目前国内外水泥混凝土路面结构设计所普遍使用的两种地基模型（弹性半空间地基和Winkler地基）条件下的弹性地基板理论，采用落锤式弯沉仪对水泥混凝土路面结构参数的评定方法进行了研究。 在调查手段和测试方法方面，作为一种新的路面结构强度测试仪器，本文第二章主要介绍了落锤式弯沉仪的基本原理及构造、主要技术参数以及采用落锤式弯沉仪对水泥混凝土路面的测试方法，以保证测试结果的精度和有效性； 在分析方法方面，本文第三章根据两种地基模型假定对水泥混凝土路面结构参数的分析方法进行了研究，验证了其有效性。同时，探讨了路面弯沉曲线特征与路面结构参数之间的关系。 在测试结果方面，本文第四章根据落锤式弯沉仪对试验路段的实测弯沉曲线进行了路面结构参数分析。据此，分析了弯沉传感器位置和理论模型对分析结果的影响，并对路面结构参数分析结果与结构设 西安公路交通大学硕士论文计参数进行了对比。 作为理论研究与实际应用相联系的主要环节，本文第五章分析了路面结构参数对荷载应力利温度应力的影响。在此基础上，结合我国现行的水泥混凝土路面设计方法，提出了落锤式弯沉仪对水泥混凝土路面结构强度的评定方法。 第六章为全文研究的主要结论和展望。
王芳[2]2009年在《水泥混凝土路面板底脱空判别方法和处治技术研究》文中进行了进一步梳理近年来随着公路建设的发展,我国水泥混凝土路面修筑里程明显提高,但是目前在我国已建成的水泥混凝土路面中,已有部分路面在使用周期内就出现了各种各样病害,有的已严重影响了其正常的使用功能,尤其是由板底脱空引起的早期断板、错台等病害。脱空是水泥路面结构中客观存在的事实,由于其状态的复杂性,对其维护治理极为困难,是困扰公路部门的一大难题。本文以烟台—威海高速公路试验路为依托,在广泛收集并分析国内外板底脱空有关资料的基础上,对脱空评定、处治方法及脱空对弯沉的影响进行了分析研究。本文主要进行了以下几方面的研究工作:(1)系统研究和对比分析了现有国内外脱空评定方法,指出各种评定方法的优缺点,得出可值得借鉴的地方。重点分析研究了应用贝克曼梁弯沉仪(BB)检测的三种脱空判据和应用落锤式弯沉仪(FWD)检测的七种脱空判定方法。(2)运用ANSYS有限元软件对板边、板角脱空,脱空仅发生在受荷板下、脱空发生在受荷板与非受荷板下四种情况进行研究分析,得出了脱空深度、脱空面积、传荷能力三个因素对板中弯沉、板边中点弯沉、板角弯沉、板边中点—板中弯沉差及板角—板中弯沉差的影响程度,及其之间的拟合关系。(3)对弯沉检测方法进行了系统研究,指出了推荐弯沉检测方法;在深入分析现行相关规范脱空评定的基础上,根据有限元分析模拟和维斯特卡德解计算结果及现场动静弯沉检测数据,提出了采用板边中点—板中弯沉差和板角—板中弯沉差判定板底脱空的方法,给出了不同传荷能力的动静弯沉差判别标准,并通过实际检测数据对所提标准的准确性进行了验证。(4)在系统分析国内部分道路浆体材料配合比的基础上,引入补偿收缩原理对水泥类和有机类压浆材料进行配合比设计,针对不同脱空程度的路面提出了合适的自补偿式压浆材料,给出了基于灌浆饱和度和弯沉的压浆效果评价标准,并通过试验路验证了压浆效果。
吴志昂[3]2005年在《旧水泥混凝土路面评价与加铺改建技术研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国现有的水泥混凝土路面,有相当一部分己接近或超过发计年限,有的虽未达到设计年限,但由于交通量剧增,汽车轴载日益重型化或设计、施工方面等的种种原因,而出现不同程度损坏、道路使用品质下降的情况,有些水泥混凝土路面的损坏是非常严重的。严重地影响了行车的舒适性,车速难以提高,通行能力下降。 因此,对旧水泥混凝土路面进行全面细致的评价分析,并在此基础上研究旧路处理与加铺改建技术,对探索高速公路旧水泥混凝土路面的评价与改建具有十分重要的理论与实际意义。 对于损坏严重的旧水泥混凝土路面进行修复或改建时,涉及到以下几个方面的问题:①、旧水泥混凝土路面状况评价,包括:承载力、脱空、接缝状况、表面状况等功能性能、结构性能;②、旧路修复既要做到既满足技术上的要求,又要经济合理;③、旧路加铺的方案选择与设计必须使加铺面层达到既满足抗滑、平整和密实要求,同时又要有足够的使用寿命;④、旧路与新路之间的层间处理与防止反射裂缝的技术措施研究。 旧水泥混凝土路面破损调查与使用质量评价是进行路面加铺改建的前期准备工作;路面结构分析与评价是进行路面加铺改建的基础和前提;旧水泥混凝土路面的沥青加铺结构设计是整个改建工作的核心内容;路面加铺改建工程的施工质量控制是改建成功的关键环节。
王才保[4]2007年在《FWD在水泥混凝土路面性能评价中的应用》文中研究指明随着我国公路事业的发展，FWD作为一种先进的公路无损检测设备，在公路建设中的应用越来越普遍，其检测和实验技术也取得了相应的发展。通过FWD能较准确地确定路面的多项性能参数，为路面性能评价提供较可靠的科学数据，其优越性十分明显。本文简要介绍我国公路的发展概况及无损检测技术在此公路建设领域的应用背景，并对FWD的发展历史、刚性路面结构理论分析模型以及路面材料的动态参数研究概况作了简单的回顾。论文详细介绍了FWD在旧水泥混凝土路面强度评定中的应用研究，主要包括弯沉盆与沿荷载中性轴路面下竖向变形的关系；FWD实测弯沉盆的特点；与模量反算有关的几何特性等三方面内容。同时对水泥混凝土路面特有的接缝传荷能力和板底脱空进行了详细分析，本文基于FWD的技术特点对FWD在水泥混凝土路面接缝传荷能力评价和板底脱空评价中的应用技术进行了详细研究。本文从工程实际出发，开发了一套水泥砼路面有限元分析程序，对接缝处传力杆的受力状态，地基支撑条件等进行了充分的理论分析，并通过研究在室内水泥砼试验路上采用多种传力杆布型时实测的大量接缝及缝边板角处产生的地基脱空尺寸数据，对FWD应用于刚性路面接缝处传荷能力的评定，地基脱空位置的检测，脱空尺寸的初估等进行了较系统的研究，给出了实用的评定图表，评定指标及评定程序。最后论文以FWD在耒宜高速公路路面性能评价的工程实例，对本文提出的方法进行了系统应用和验证。
张忠义[5]2007年在《旧路改建刚柔复合式路面结构设计理论及方法研究》文中认为近年来，公路事业发展较快，水泥混凝土路面应用较广，但那些早在八九十年代建造的水泥混凝土路面已相继破坏，在旧路改造过程中，设计上还没有一定的标准。旧路改建的刚柔复合式路面的设计方法主要分为直接加铺法和破碎稳固加铺法。在旧水泥混凝土路面直接加铺沥青面层，可采用三维有限元模型进行受力分析；而对于破碎稳固加铺的沥青面层，也可通过三维有限元受力分析，验证层底拉应力。本文主要讨论了旧路改造过程中旧路面的调查和评价方法、各种评价参数以及旧路面的相应处治，然后分析了反射裂缝的产生机理及预防措施、复合式路面的设计理论和加铺层厚度计算的各种方法，并对各种方法进行了对比分析。另外，结合邛名公路整治工程的检测数据进行了分析，对弯沉数据进行了弯沉盆面积计算、理论反算的对比分析，并用人工神经网络进行反算，探讨了加入噪音数据网络的稳定性，最后对工程中的加铺方案建模，验算了加铺层的弯沉及层底拉应力，提出了对破碎稳固加铺方法的意见。
马艳兵[6]2010年在《水泥混凝土路面面板脱空判定及压浆治理方法研究》文中指出水泥混凝土路面出现脱空等病害时,若养护不及时、养护技术不规范,会造成路面病害的迅速蔓延,严重影响到了路面寿命和车辆的安全运营。因此有必要对水泥混凝土路面脱空治理技术进行研究,使其能够有效的治理路面脱空,提高道路的路用性能。目前最先进的路面无损检测设备为落锤式弯沉仪和路面雷达测试系统,国内外的研究主要是是基于这两种设备进行脱空判定方法的开发与应用。本文在对目前常用的脱空判定方法总结的基础上,通过雷达和FWD进行实地测定,对夹角法、弯沉差判定法及路面雷达判定法进行了脱空判定准确度的比较,对夹角法进行了修正。并对弯沉差判定法提出了合理的板角(板边)与板中的弯沉差值。压浆工程要求压浆材料具有流动性强、早强、微膨胀等性能,而砂浆流动性能对其固化后的耐久性、强度及力学性质等很大的影响。本文首先从砂浆的流动性能入手进行分析研究,考虑水灰比、砂灰比、减水剂、粉煤灰掺量对砂浆流动性能的影响,并通过砂浆立方体抗压试验及干缩性能试验提出了压浆材料的配合比范围,并针对路面不合理的排水系统提出了改建意见。板底压浆是治理混凝土面板脱空的有效方法,本文通过FWD和路面雷达系统对混凝土路面板进行了检验,提出了水泥混凝土路面脱空判定的方法;开展了砂浆材料稠度、抗压强度等试验,结合理论研究成果,提出了砂浆配合比、压浆工艺要点以及脱空检验的方法,对压浆工程有一定的指导意义。
潘名伟[7]2007年在《水泥混凝土路面脱空识别技术研究》文中进行了进一步梳理水泥混凝土路面随着时间的增长都易出现不同程度的病害，其中最为严重的就是板下基层的脱空。如果不及时治理，任由脱空区域逐渐增大，则必会导致面板的断裂及错台，严重时可造成面板的破碎及沉降。因此，如何采用有效的方法对使用中的水泥混凝土路面进行检测，判断板下基础存在脱空病害与否，并确定脱空面积的大小，成为了路面养护与维修工作的关键所在。本文结合现有的路面无损检测技术，基于FWD的工作原理，采用三维有限元法对水泥混凝土路面在FWD荷载作用下的弯沉分布进行了计算分析。在建立有限元计算模型的过程中，分别采用了Winkler地基与弹性多层地基两种不同的地基模型，使用剪切弹簧模拟接缝的传荷能力。针对两种不同的地基模型，调整计算模型中的相关物理力学参数，给出了不同的计算结果，并对计算结果进行了分析与比较。结论表明，不同的参数变化对弯沉均有不同程度的影响，其中影响较大的是脱空面积及接缝的传荷能力。在分析比较的基础上，根据水泥混凝土路面在板角和缝边分别存在脱空时路面弯沉盆的特征，提出了以弯沉盆曲线上某两点的弯沉值之差作为脱空评定的指标，并分析了不同参数对脱空评定指标的影响。在此基础上，利用回归分析得到了标准情况下脱空面积与弯沉差的相关关系式，而其它路面结构参数的变化对此关系式的影响可以用相关的修正系数来反映。通过理论分析，并根据路面结构参数以及实测的弯沉盆数据可以确定相应的修正系数。从而能够根据实测的弯沉差对脱空面积进行估算，并提出了相应的脱空识别的方法与步骤。通过对两条实际水泥混凝土路面的现场FWD检测数据的分析，并利用本文提出的脱空识别方法对路面的脱空状况进行了评定。研究结果表明，本文的评定结果与国际上常用的三点回归脱空判定的结果在判定是否存在脱空上具有较好的一致性。通过将评定结果与钻孔取芯的判定结果即路面的实际脱空状况进行对比，发现两者之间也基本相符。由此证明了本文所提出的脱空识别方法的有效性和实用性。与现有的水泥混凝土路面脱空识别方法相比较，本文所提出的方法不仅具有简单易用的特点，而且能够估算脱空面积的大小，对于指导路面修复工作具有重要的参考价值。
元松[8]2004年在《基于FWD的水泥混凝土路面结构动力响应特性分析》文中进行了进一步梳理国内外现行的路面设计方法一般基于静态弹性体系模型,而实际车轮荷载均为动态,对路面施以随时间变化的垂直振动和冲击作用以及水平推挤作用。由于路面结构本身对荷载的时变因素具有相当的敏感性,因而在实际动态荷载作用下所表现出的力学性能通常与静态模型的情况存在较大差异。近年来,关于路面结构动力分析的研究较为活跃,随着FWD检测技术的广泛应用,对如何利用FWD检测技术对路面动态性能进行动态分析和评价就显得尤为重要。 本文详细介绍了路面结构动力特性数值分析的基本理论,对水泥混凝土路面结构在FWD半正弦荷载作用下的动力响应进行了分析,以弄清水泥混凝土路面结构各层的应力和位移,以及路表弯沉盆形状和相应弯沉盆参数的变化规律,为确定混凝土板和基层质量要求、了解水泥混凝土路面结构在FWD荷载作用下的动力响应提供理论依据和参考;其次,本文分析了水泥混凝土板下基础脱空、接缝传荷、脱空与传荷间的相互作用机理,以了解不同脱空尺寸和不同传荷能力对面板受力、弯沉盆曲线及其参数的影响,为有效评定水泥混凝士板下基础脱空提供理论依据和参考:最后,采用径向基函数神经网络技术建立了水泥混凝土路面结构动力响应仿真与参数反分析模型。
曾胜[9]2003年在《路面性能评价与分析方法研究》文中进行了进一步梳理路面性能评价是路面养护、维修、罩面及加铺的前提和基础工作，引入新型无损检测设备和评价技术，对路面性能进行评价是近年来国际道路界广泛开展的一项工作。本文在传统的以路面养护为目的的评价指标体系的基础上，考虑到路面罩面及加铺的工程实际需要，充分利用新型无损检测手段，引入动态参数对路面工作性能进行评定，并利用神经网络技术对路面性能进行评价及分类，通过广泛的调查统计、现场试验、数据采集、理论计算和系统分析，对不同区域、不同结构、不同气候环境及破坏形式路面性能的评价方法进行研究，并建立路面工作评价的数据库系统，对路面长期性能的研究及日后的设计、施工、养护、维修及改建提供有力的指导和帮助。 第一章介绍了我国公路建设及路面维修改造的现状，综合分析了国内外现行的路面评价的基本方法和思想，介绍了无损检测手段和动态参数在路面性能评价中的应用状况，以及在传统检测评价手段的基础上无损检测技术的特点和路面动态分析的发展方向，并提出了本文所要解决的关键问题、研究内容及创新点。 第二章对路面评价与检测调查的各指标体系进行了分析，分析了各评价检测指标对路面性能的影响特性，提出了检测评价标准和评价指标，分别研讨了水泥混凝土路面和沥青路面综合评价的方法，详细介绍了路面无损检测设备中FWD、GRP的应用机理及近年来在路面检测中的应用状况。 第三章对路面荷载的动力特性进行分析，研讨在动载作用下多层弹性体系路面结构的动力响应特性及FWD荷载的动力时程，并对FWD荷载对路面动力响应规律进行拟合和论证。根据路面结构动力分析理论，对路面模量反算的原理及实现过程进行论述，研讨了动态模量在路面评价中的应用思想及水泥混凝土路面面层、基层、土基的动态特性和相关的动力参数，建立了水泥混凝土路面动态模量与静态模量的对比关系，提出了水泥混凝土路面各结构层动态模量的评价标准。 第四章在采用Winkler地基模型来分析路面承载力的基础上，利用FWD的动态弯沉盆进行模量反算。以动态参数作为评价指标，通过研讨不同破坏板的不同区域，在不同等级荷载作用下弯沉、模量的变化特性，提出了路面脱空识别办法以及利用综合模量比来评价接缝传荷能力的思想，探讨了不同等级荷载对接缝传荷能力的影响特性，确定了临界荷载下传荷与脱空对弯沉、模量影响的共性和单一性，并确定了临界荷载的范围，在判定脱空和传荷基础上提出了水泥混凝土路面的压浆效果的评价方法，通过研讨荷载与动态模量的关系，对地基的动态性能进行了系统的分析与评价。 第五章针对现行路面评价受路段、区域和路面结构等诸多因素影响而难以建立统一的评价模型的现状，本章据人工神经网络原理建立路面各评价指标的评价和性能分类模型，即以改进BP网络，径向基函数神经网络(RBF网络)对路面性能各评价指标进行评价仿真研究。以Kohonen网络对路面评价等级进行分类研究，并对路面综合性能的评价类别进行模拟，为路面工作性能综合评价的客观实施提供了指导和帮助。 第六章依据不同的实体工程，利用现场检测数据，研讨建立针对不同交通、不同气候、不同区域、不同结构、不同破坏形式的兼顾具有分析、查询和预测功能的路面工作性能综合评价的数据库系统。对数据库组成、结构、实现过程、协作关系进行论述，以实现评价系统的规范化、标准化和科学化，并在此基础上开展路面性能预测，为路面养护管理及中长期规划服务。 第七章对全文进行总结和归纳，提出有待进一部研究和解决的问题。
曾小军[10]2008年在《水泥混凝土路面板底脱空识别方法研究》文中提出我国水泥混凝土路面使用性能的下降和路面板结构的断裂,很大程度上是由于水泥混凝土路面板底脱空所致。使用中的水泥混凝土路面,基础的局部脱空现象是大量存在的。如何准确的测定脱空范围,及时的采取有效的修复措施,对提高水泥混凝土路面的使用性能,延长路面结构的使用寿命,减少养护成本,具有重大的价值。本文围绕水泥混凝土路面板脱空产生和扩展的机理、板底脱空的检测和评定方法两个主题进行了几个方面的研究工作:(1)分析了水泥混凝土路面板底脱空产生的原因及形成演化机理,认为路面的板底脱空的演变发展规律一般是先板角后横缝,然后形成四边脱空状,且行车方向的前板板底脱空区明显大于后板。(2)通过分析FWD荷载作用下水泥混凝土路面弯沉盆曲线的特性,提出了基于FWD荷载分布系数直解路面结构层模量的方法。并利用ANSYS有限元分析软件,建立了水泥混凝土路面板脱空有限元分析模型。(3)分析了接缝传荷、板底脱空状况、路面板的平面尺寸、弯沉测试温度等因素对FWD实测弯沉值的影响,结果表明路面板接缝传荷、板底脱空状况对弯沉值影响显著,而路面板平面尺寸、正常的测试温度状况对板角弯沉影响较小。(4)提出了板角弯沉的脱空评定指标,通过大量计算分析得出了无脱空状况下板角弯沉值的接缝传荷修正系数随接缝传荷能力的增加呈指数衰减变化规律,建立了接缝传荷修正系数与接缝传荷能力的回归方程,并提出了脱空系数概念(实测板角弯沉与理论弯沉之比),通过有限元分析不同脱空尺寸状况下脱空系数的变化规律,建立了脱空尺寸的估算方法。(5)分析脱空对路面板疲劳寿命的影响,提出了路面疲劳寿命影响系数概念(脱空后路面板剩余疲劳寿命与未脱空路面板剩余疲劳寿命之比),建立了基于脱空水泥混凝土板使用寿命的脱空等级划分标准。(6)根据分析水泥混凝土路面板底脱空形成机理及各病害类型与脱空之间的相关程度,建立基于模糊层次分析法的脱空率估算模型,运用该模型可以依据常规路面破损检测数据对路段脱空率进行估算。
参考文献：
[1]. 采用落锤式弯沉仪对水泥混凝土路面结构参数的评定研究[D]. 李剑平. 长安大学. 2000
[2]. 水泥混凝土路面板底脱空判别方法和处治技术研究[D]. 王芳. 长安大学. 2009
[3]. 旧水泥混凝土路面评价与加铺改建技术研究[D]. 吴志昂. 合肥工业大学. 2005
[4]. FWD在水泥混凝土路面性能评价中的应用[D]. 王才保. 长沙理工大学. 2007
[5]. 旧路改建刚柔复合式路面结构设计理论及方法研究[D]. 张忠义. 西南交通大学. 2007
[6]. 水泥混凝土路面面板脱空判定及压浆治理方法研究[D]. 马艳兵. 重庆交通大学. 2010
[7]. 水泥混凝土路面脱空识别技术研究[D]. 潘名伟. 郑州大学. 2007
[8]. 基于FWD的水泥混凝土路面结构动力响应特性分析[D]. 元松. 长沙理工大学. 2004
[9]. 路面性能评价与分析方法研究[D]. 曾胜. 中南大学. 2003
[10]. 水泥混凝土路面板底脱空识别方法研究[D]. 曾小军. 长沙理工大学. 2008