摘要：本文对农村公路“白改黑”水泥混凝土路面施工技术实施过程及其关键要素进行了深入探讨。随着农村交通基础设施的不断发展,不少建设较早的水泥混凝土路面因长期使用已出现裂缝、沉降等病害,亟需通过“白改黑”的工艺加以改造和完善。结合实际工程案例,对“白改黑”工程的技术方案设计进行了详细的分析,包括直接罩面、机械重铺、碎石化三种主要方法,并对各方法的适用范围及优劣进行了探讨。本文为农村公路“白改黑”改造提供技术参考,以期提高公路的使用寿命和行车安全,推动农村交通路网的进一步发展。

摘要：为了更好地发展和完善现有水泥混凝土路面结构设计理论,系统分析了现有水泥混凝土路面设计规范,对路面结构可靠度进行了定义和讨论.考虑到行车荷载、环境作用和结构设计参数均具有随机性和模糊性,采用模糊随机可靠度理论,对水泥混凝土路面结构可靠度设计方法进行了详细的分析,提出了路面模糊随机可靠度的设计公式,讨论了水泥混凝土路面的疲劳寿命和路面标准轴载累计作用次数及各项设计参数的变异性,并结合具体设计提出了详细的步骤和思路.模糊随机可靠度设计方法为路面设计理论提供了一种新的分析思路,有助于进一步深入研究路面设计方法.

摘要：在原《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2002)设计极限状态方程的研究基础上,对新颁布实施的《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)设计极限状态方程进行深入研究,进一步探讨设计极限状态方程中的疲劳应力与极限应力的力学概念问题。根据原规范(JTG D40—2002)设计极限状态方程的研究结论,对新规范(JTG D40—2011)设计极限状态方程中的荷载力与温度力、疲劳应力与极限应力、设计验算极限弯拉强度及疲劳修正系数等问题进行力学分析,提出存在的问题。采用同济大学研究的水泥混凝土试验疲劳方程,通过水泥混凝土路面的实际受力状态及疲劳应力等力学研究,对新规范(JTG D40—2011)设计极限状态方程进行修正,提出合理的新规范(JTG D40—2011)设计极限状态方程修正公式。通过修正公式与新规范(JTG D40—2011)公式的对比设计,对比结果说明修正公式更加科学合理,论证修正极限状态方程的正确性。研究结果表明,新规范(JTG D40—2011)公式的设计板厚偏小,修正公式更符合水泥混凝土路面的设计要求。

摘要：按照设计材料的概念和现代材料设计方法设计了水泥混凝土路面沥青加铺层材料FAC.整个材料设计过程包括:力学环境和使用条件的评价、材料设计原则的确定、材料设计的实施、材料性能的评价.在分析和验证过程中引入了离散单元方法并开发出了沥青混合料虚拟试验过程.通过多个实体工程的实际使用和三年使用效果观测,发现材料的各项指标和工程性能是令人满意的,从而证明了这一材料设计方法和过程的可行性.

摘要：水泥混凝土路面结构设计标准是行车荷载疲劳应力与温度疲劳翘曲应力之和不超过水泥混凝土材料的极限弯拉疲劳强度,现行水泥混凝土路面设计规范(JTG-D40-2002)的设计极限状态方程γr(σpr+σtrr)≤fr中的极限应力与疲劳应力等部分指标力学概念有误,如方程中存在荷载力与温度力的概念不统一,极限应力与疲劳应力概念有误且不统一及疲劳修正系数修正有误等问题,通过对设计方程中各项指标及系数的力学原理研究,对设计极限状态方程进行了修正,采用国内研究的几个主要水泥混凝土试验疲劳方程,通过进一步的力学原理分析及设计疲劳方程对比研究,得出了比较合理的水泥混凝土路面设计极限状态方程修正公式,即γr(σpr+σtr)≤f't=fr/kr(σpr=krkcσps,σtr=ktσtm),并且用算例进行了对比设计,取得了比较满意的设计结果,研究得出了现行规范公式设计板厚偏小的结论,为水泥混凝土路面板的断裂提供了一定理论依据,研究结果论证了修正公式的正确性。

摘要：水泥混凝土路面板在湿度梯度影响下会发生翘曲变形,若与荷载耦合会导致早期结构性断裂。由于缺乏对混凝土路面板内部湿度梯度分布进行量化分析的有效方法,在路面设计中往往不考虑湿度梯度的影响,从而忽略了引起板早期破坏的一个重要因素。该文基于板内湿度分布是外界环境影响和混凝土内部自干燥的耦合作用结果,考虑水灰比、环境湿度和混凝土内部水分传输性质等影响因素,提出了混凝土板内湿度梯度定量分析方法,对典型情况下板内湿度梯度进行模拟,并与实测湿度数据比较。采用等效温度梯度ΔTe定量比拟湿度梯度,以分析其对板翘曲变形和应力的影响。研究结果可以为设计、铺筑长寿命路面提供参考依据。

摘要：针对编制水泥混凝土路面设计程序中的温度应力计算问题,给出了水泥混凝土路面厚度设计中温度应力系数的数值计算方法。首先从诺模图读取关键数据点,然后使用内插方法计算温度翘曲应力系数Cx与综合温度应力系数Bx,以Delphi 7.0为开发工具编制相应设计程序,并进行了验算。结果表明,该方法计算结果与查诺模图得出结果相比,其相对误差在3%以内,能够满足工程设计的要求,从而减小了人为因素的影响,提高了设计效率。

摘要：基于微预应力-固结理论徐变模型,综合考虑材料、结构以及环境参数影响,建立三维路面板早龄期力学行为仿真程序,开展了路面板三维结构徐变效应研究。研究显示,徐变对路面板早龄期作用是一种松弛效应,显著降低了路面板早龄期翘曲和应力;徐变对路面板早龄期行为的影响量级与温度梯度、板边约束的影响相当;徐变效应受板边约束、温湿度梯度和整体温度条件显著影响,空间位置存在不均匀分布特性,徐变作用下应力最大松弛位置向受约束的板边中部靠近;路面板徐变松弛效应有显著经时特性,前7天徐变效应最为显著,60天后趋于稳定;面板温度梯度与整体温度提高,徐变松弛效应显著增加。理论比较显示,忽略温度对徐变的影响会低估高温、高估低温条件下的徐变效应,工程中可基于徐变效应设计降低路面板早龄期初始翘曲与初始应力。

摘要：为了解路面板早龄期应力性状与行为特征,基于福建夏季高温、冬季低温、隧道恒温进行了3种典型环境条件的路面板早龄期行为现场试验。采用无应力圆筒装置去除路面板温湿度无应力应变,基于应变历史结合步进法考虑徐变松弛获得路面板典型监测位置应力性状和时程。同步监测路面板早龄期温度场和整板翘曲,比较路面板早龄期应力与温度梯度、翘曲变形的相互关系。研究显示,路面板早龄期应力一般存在压应力、拉应力、应力波动循环3个阶段,应力波动循环初期存在一个松弛阶段。路面早龄期应力主动影响因素有水化放热、环境场温湿度变化、翘曲变形和重力的联合作用,初期水化热升降温效应显著,后期温度翘曲效应显著。被动影响因素有水泥混凝土早龄期行为、结构约束、边界条件等。夏季施工面板早龄期应力和翘曲量级显著高于冬季,隧道恒温条件下面板由于湿度收缩会形成板角始终向上的凹形固化翘曲。早龄期应力波动和松弛过程的存在,造成路面板初期运营的一段时间的应力与后期正常服役期并不相同,需要规避可能与设计状态不符的初期不利工况。

摘要：接缝错台是水泥混凝土路面的常见结构病害,精确预测错台演化规律对制订路面养护对策具有重要指导意义.对国内外几种典型水泥混凝土路面横向接缝错台模型进行对比分析,探讨了模型的演变和发展历程,分析了模型参数不断具体化和隐性化的发展趋势.对广西柳南高速公路的接缝错台发展规律的分析表明,该路段错台发生发展过早过快的主要原因是接缝设计不当,并非面板过薄和交通量增长与预计不符所致;在接缝中设置传力杆可延缓错台的发生,并为预防性养护的有效切入提供足够的时间,便于预防性养护工作的合理安排与顺利开展;同时,指出了应用其他国家或地区的模型时所应遵循的基本原则与综合修正方法,旨在为国内错台模型建立提供有益的参考价值,并为水泥混凝土路面预防性养护技术的推广与发展提供坚实的理论基础.