山西運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（運煤干線）在開放交通的不長時間(3～5年)就損壞嚴(yán)重、難于滿足貨運交通需求的狀況。從重載水泥混凝土路面損壞狀況調(diào)查（如破碎、斷裂、唧泥、錯臺、平整度和磨光等病害）和運煤車輛荷載參數(shù)及軸載譜統(tǒng)計入手，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)計和結(jié)構(gòu)組合的成敗得失；討論了運煤干線貨運車輛的軸載譜及累計軸載預(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，歸納了相應(yīng)的荷載應(yīng)力計算式；建立了以控制面層和基層綜合疲勞斷裂作為設(shè)計準(zhǔn)則的重載水泥混凝土路面設(shè)計方法：基于山西省運煤干線的使用要求，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)為三個方面：車輛超載超限運輸；設(shè)計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)查和軸重實測的基礎(chǔ)上，討論了運煤干線的軸載譜及其統(tǒng)計特征，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，給出了基于軸載譜的累計軸載預(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)臨界點變化，基層超寬和荷載內(nèi)移對面

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)計準(zhǔn)則的重載水泥混凝土路面設(shè)計方法。
　　 (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)計準(zhǔn)則的重載水泥混凝土路面設(shè)計方法，按累計軸載（標(biāo)準(zhǔn)軸載或設(shè)計軸載）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