山西運(yùn)煤干線水泥混凝土路面損壞分析與典型結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、基于山西省重載水泥混凝土路面（運(yùn)煤干線）在開(kāi)放交通的不長(zhǎng)時(shí)間(3～5年)就損壞嚴(yán)重、難于滿足貨運(yùn)交通需求的狀況。從重載水泥混凝土路面損壞狀況調(diào)查（如破碎、斷裂、唧泥、錯(cuò)臺(tái)、平整度和磨光等病害）和運(yùn)煤車輛荷載參數(shù)及軸載譜統(tǒng)計(jì)入手，分析了重載水泥混凝土路面發(fā)生破壞的各種原因，總結(jié)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)組合的成敗得失；討論了運(yùn)煤干線貨運(yùn)車輛的軸載譜及累計(jì)軸載預(yù)估；采用平面不等尺寸水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，分析了重載（運(yùn)煤車輛）作用下路面結(jié)構(gòu)面層和

2、基層的結(jié)構(gòu)臨界點(diǎn)，歸納了相應(yīng)的荷載應(yīng)力計(jì)算式；建立了以控制面層和基層綜合疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的重載水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法：基于山西省運(yùn)煤干線的使用要求，提出了適應(yīng)重載交通的水泥混凝土路面典型結(jié)構(gòu)，所得研究結(jié)論如下：
　　 (1)依據(jù)山西省重載水泥混凝土路面損壞狀況調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了重載水泥混凝土路面發(fā)生破壞的各種原因，歸結(jié)為三個(gè)方面：車輛超載超限運(yùn)輸；設(shè)計(jì)理論和方法未充分適應(yīng)重載交通的需求；工程建設(shè)中未很好地把握關(guān)鍵技術(shù)，工程質(zhì)量

3、監(jiān)控力度不夠。
　　 (2)在調(diào)查和軸重實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上，討論了運(yùn)煤干線的軸載譜及其統(tǒng)計(jì)特征，即大軸荷（2～3倍標(biāo)準(zhǔn)軸載）、高輪壓(1.2～1.5MPa)和多軸化（雙聯(lián)軸、三聯(lián)軸車輛比例高）的特點(diǎn)，給出了基于軸載譜的累計(jì)軸載預(yù)估方法。
　　 (3)采用分析剛性和半剛性基層上水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型—Winkler地基上雙層平面尺寸不盡相同結(jié)構(gòu)模型，分析了荷載作用下路面結(jié)構(gòu)面層和基層的結(jié)構(gòu)臨界點(diǎn)變化，基層超寬和荷載內(nèi)移對(duì)面

4、層、基層荷載應(yīng)力的影響，歸納了各種情況下的荷載應(yīng)力計(jì)算式。
　　 (4)考慮車輛荷載和溫度變化綜合作用下的疲勞破壞，建立了以控制面層和基層疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的重載水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法。
　　 (5)研究了重載水泥混凝土路面合理的結(jié)構(gòu)組合，依據(jù)建立的控制面層和基層疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的重載水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法，按累計(jì)軸載（標(biāo)準(zhǔn)軸載或設(shè)計(jì)軸載）作用次數(shù)不同，給出了剛性基層（貧混凝土、碾壓混凝土）和半剛性基層（瀝青混凝土