摘要：为制备能够融冰化雪的导电沥青混凝土,对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能进行了研究。通过沥青混合料马歇尔试件的电阻率测试试验,确定了碳纤维的短切长度。通过沥青混合料拌和试验和马歇尔击实试验,提出了导电沥青混合料的拌和工艺。采用马歇尔试验配合比设计方法,根据导电沥青混合料的结构特征调整了技术标准,确定了导电沥青混合料的最佳油石比。通过电阻率试验、车辙试验、小梁低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,分析了导电沥青混合料的导电性能和路用性能随碳纤维掺量的变化规律。结果表明:当PAN基碳纤维掺量(质量分数)取0.1%时,导电沥青混凝土既可以获得优良的导电性能,也可以获得优良的路用性能。

摘要：针对连续配筋混凝土与沥青混凝土(CRC+AC)复合式路面结构的特点和现有研究的不足,运用断裂力学理论和有限元法,计算了CRC层的最大温度梯度、车辙深度、温度裂缝的扩展强度,分析了结构层厚度与CRC层的最大温度梯度、车辙深度、温度裂缝扩展强度的关系。结果表明:AC层厚度一般在不小于4cm时才能起到降低CRC层顶面最大温度的作用;CRC层的最大温度梯度随AC层和CRC层厚度的增加而递减;车辙深度随着AC层厚度的增加而递增;AC层厚度的增加能有效减小温度裂缝的扩展,其他结构层厚度对温度裂缝的扩展强度影响不大。研究结果可为合理设计CRC+AC复合式路面的结构层厚度提供参考。

摘要：数字带状地形数据是当前公路工程勘察阶段必需的基础性数据,实现数字带状地形的合理分类是公路工程精细化设计、公路建设期能耗计算及路域生态保护的前提与基础。针对传统公路带状地形分类方法存在地形因子单一、分类决策知识模糊和主观因素影响大等问题,依据《公路路线设计规范》及《公路工程技术标准》中对地形分类的要求,结合公路地形分类相关研究成果,提出了以地表坡度、相对高程和地形起伏度为主要地形因子组合的公路带状地形分类决策方案,借鉴已有数字地形分析技术建立了中尺度公路路域数字地形自动分类方法。该方法以栅格DEM为数据源,基于聚类的方法,通过图层叠加分析,实现了公路路域地形分类规则快速构建与直观获取分类结果。并采用公路路域带状栅格DEM进行分类试验,结果表明,该方法相较于由地貌专家人工勾画为主的传统公路地形分类法,工作量小,速度快,成本低,且可有效分出平原、微丘、河谷、山岭和重丘5类典型公路路域地形,分类结果残缺率为10.16%。

摘要：镍铁渣为一般的工业固体废弃物,经改良后可直接用作道路路基填料,但其动力特性尚值得深入研究。首先,通过筛分试验分析了纯镍铁渣的级配特征,提出了掺加黏土的改良方法,确定了黏土掺量和最优含水量;其次,开展了镍铁渣-黏土动三轴试验,获得了不同黏土掺量、压实度和围压下的动骨干曲线、动弹性模量。然后,通过镍铁渣路基原位试验及理论计算,得到了下路堤在运营期的沉降值。结果表明:纯镍铁渣为级配不良的砾砂,黏土掺量和含水率分别为35%和9%,试样的最大干密度最大;随着黏土掺量增加,镍铁渣-黏土颗粒之间的孔隙随之减小,对应的动强度和动弹性模量则均随之先增大后减小,黏土掺量为35%时,动强度和动弹性模量均最大;围压和压实度越大,镍铁渣-黏土之间作用力越强,动强度和动弹性模量也越大。基于Hardin-Drnevich模型和负幂律函数,建立了镍铁渣-黏土动应力-动应变拟合关系式及动弹性模量衰减模型,回归得到了拟合参数与黏土掺量、压实度及围压之间的关系式,并通过试验数据验证了其合理性。运营期镍铁渣-黏土路堤的沉降较小,满足路基设计要求。

摘要：运用损伤力学、传热学、断裂力学理论和有限元法,分析了沥青层的温度疲劳损伤特性、疲劳寿命、裂缝扩展等。研究结果表明:温度疲劳损伤主要集中在沥青层表面,随着温变次数的增加,沥青层表面的损伤度线性增加;随着沥青层模量与温变幅值的增加,沥青层表面的损伤度不断增加;随着温变次数的增加,沥青层表面的水平拉应力线性减小;随温变幅值的增大,沥青层的疲劳寿命不断减小;基于高温效应的沥青层最小临界厚度为4cm;增加沥青层厚度和减小沥青层模量可以起到延缓沥青层温度裂缝扩展的作用。研究结果对刚柔复合式路面的合理设计和推广应用有重大意义。

摘要：微胶囊技术在世界上已应用于多个领域,包括医药、食品和化工等,具有广阔的应用前景。将微胶囊引入到沥青材料自修复中,可提高沥青材料的自修复能力并在裂缝产生初期即可自我修复,延长路面使用寿命。与传统的裂缝修补方法相比,微胶囊自修复技术具有节能减排、降低养护成本和防止微裂缝扩展至宏观裂缝等优势。然而,沥青自修复微胶囊技术仍处于初步探索阶段,将微米级微胶囊应用于沥青材料自修复领域还存在着微胶囊强度控制范围不够明确,微胶囊破裂理论尚不成熟,且微胶囊制备工艺参数设计尚不统一等问题。因此,研究者们除研究制备工艺的影响外,还主要从选择合适的制备工艺影响参数和微胶囊的结构与性能方面不断尝试,并取得了丰硕的成果。随着制备工艺的不断成熟和影响参数的不断优化,经原位聚合法制备的微胶囊结构致密、性能优良。目前对掺微胶囊的沥青材料自修复的研究仍存在对沥青材料自修复提升效果的评价方法和评价指标尚不统一等问题。掺微胶囊的沥青材料自修复效果主要通过不同的指标来体现,包括延度、复数模量、拉伸强度、试件的载荷和沥青混合料的疲劳寿命等。其中,还对掺微胶囊的沥青混合料进行了路用性能研究。通过不同的评价指标表明,微胶囊显著提升了沥青材料的自修复效果;掺微胶囊的沥青混合料的水稳定性和高温稳定性略有下降,低温抗裂性下降较大,但仍满足规范要求。为总结沥青自修复微胶囊的研究进展,本文对比分析了多种自修复微胶囊制备方法的优势和特点,解析了影响微胶囊质量的主要因素(芯壁比、反应温度、终点pH值、乳化转速、酸化时间),总结了微胶囊的结构与性能的表征方法,介绍了掺微胶囊沥青材料自修复性能的评价方法与提升效果,阐述了微胶囊对沥青混合料路用性能的影响,探讨了借助分子动力学手段研究掺微胶囊的沥青材料自修复行为理论的可行性并展望了其未来发展前景,以期为微米级微胶囊的应用与发展提供参考。

摘要：总结了钢渣的物理性质、化学成分及矿物相组成,分析了影响钢渣体积安定性的因素及其改善措施,探讨了钢渣沥青混合料的配合比设计方法,分析了钢渣沥青混合料的路用性能(高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性、体积安定性、抗滑性)及其功能特性(导电性与微波加热),研究了钢渣沥青混合料的生态、社会及经济效益,介绍了国内外的工程应用。研究结果表明:钢渣可用于沥青混合料,且应为陈化半年以上的转炉钢渣或电炉钢渣,钢渣的物理力学性能优良,而化学成分及矿物相组成受炼钢工艺影响有所区别,钢渣体积安定性的不足可通过预处理或陈化处理得到较好的改善,钢渣沥青混合料的配合比设计要点包括钢渣替代传统集料的方式和比例、沥青混合料级配修正、有效相对密度测定以及最佳油石比的确定,钢渣沥青混合料的路用性能及功能特性优于天然集料沥青混合料,具有较好的环境影响性且综合经济效益更高,关于钢渣沥青混合料路用性能的研究较多,而作用机理方面相对缺乏,关键性的限制因素如密度较高、体积安定性不良、混合料沥青用量增加等仍未得到根本性解决,未来应重点研究钢渣沥青路面的长期性能及质量控制体系,并开展全寿命周期研究,以加快钢渣沥青路面的应用与推广。

摘要：水平地基抗力比例系数对桩基设计至关重要,基于平坦场地比例系数设计的斜坡基桩,常因忽视斜坡效应的影响而带来安全隐患。为研究斜坡效应对斜坡地基比例系数的影响,设计并完成了4组黏性土坡基桩水平静载模型试验,获得了0°、15°、30°及45°坡度下地基等效比例系数与地面处桩身水平位移曲线及桩顶荷载-位移梯度曲线等;建立了地基比例系数与坡度间的拟合关系式;对比分析了斜坡地基比例系数取值对基桩水平承载特性的影响。研究结果表明:黏性土坡地基比例系数随桩身水平位移增大而呈非线性关系减小,当地面处桩身水平位移小于6 mm时,地基比例系数急剧减小,而后减幅较小;基桩临界荷载和极限荷载均随斜坡坡度增加而减小,与平地相比,斜坡坡度每增加15°,基桩临界荷载和极限荷载约分别减小17%和16%;结合现有试验表明,斜坡坡度越大,地基比例系数越小;坡度每增加15°,对应的碎石土、砂土及黏性土坡地基比例系数m约分别减小38%、32%和31%;根据现有试验以及试验结果,建立了不同类型斜坡地基比例系数取值标准与斜坡坡度之间的经验关系,可为斜坡桩基设计提供参考依据。

摘要：针对CRC+AC复合式路面的结构特点和现有研究的不足,对现行规范的纵向配筋设计进行了分析,运用传热学理论和有限元法,研究了AC层的温度效应,计算和分析了AC层温度效应对CRC+AC复合式路面纵向配筋率的影响规律。研究结果表明:CRC+AC复合路面结构的纵向配筋设计不需要考虑剥落、渗水和冲断破坏,只需考虑钢筋的拉断破坏即可;由于AC层的隔热作用明显,CRC+AC复合路面结构的纵向配筋率可以相应减少,以AC层厚度10 cm为例,CRC层的纵向配筋率可减少0.12%左右;钢筋的架设建议采用滑动支架,纵向钢筋的连接建议采用绑扎方式,搭接长度约为35倍钢筋直径。

摘要：冷再生技术是近年来道路维修改造应用的一项新技术,而乳化沥青是冷再生技术中常用的稳定剂,以某改建工程现场回收旧沥青混合料为试验原料,设计了冷再生混合料细粒式A级配方案,并试验对比分析了乳化沥青和水泥—乳化沥青两种添加剂冷再生混合料的力学性能和水稳定性。试验结果表明:加入适当添加剂的冷再生混合料性能满足道路的基层或底基层的技术指标要求,明显提高了材料的性能,可在道路维修改建工程中应用,在获得良好社会及经济效益的同时,也减少了对环境的污染。