沥青混凝土病害成因分析及处理技术设计大学本科毕业论文.docx

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沥青混凝土病害成因分析及处理技术设计大学本科毕业论文

哈尔滨市哈平路沥青混凝土病害成因分析及处理技术研究

摘要

哈平路连接三大动力路、和平路与和兴路，是哈尔滨市内城市道路主干道，连接哈尔滨市二环道路。

随着哈尔滨市汽车保有量的不断增长，交通量增大，交通荷载繁重增加了道路的负荷，造成路面破坏。

因为哈尔滨地处寒冷的中国东北地区，路面常年受到季节性冰冻气候的影响，路面受到冬季低温和春节冻融循环的影响以及材料和养护管理等各方面的原因，引起了沥青混凝土的破坏，主要有裂缝（横向、纵向及网络裂缝）、车辙、松散剥落、表面磨光以及坑槽等。

本论文首先介绍和分析沥青混凝土稳定性的影响因素，详细分析了沥青混凝土病害的形成原因和特点，然后结合哈平路的道路工程实际情况和气候特点，认真分析了哈平路路面主要病害的形成原因，并且本论文根据哈平路路面损坏状况的调查数据，运用路面损坏指数PCI评价哈平路路面损坏严重程度。

最后，根据哈平路路面病害的成因分析情况和路面损坏程度，本论文结合现阶段沥青混凝土路面病害处理技术和最新科技成果，制定病害处理的各种方案，然后对各种方案进行综合论证，建立路面维修方案选择的决策树，找出适宜各路段的病害处置方案和处理技术。

关键词：

路面病害；成因分析；路面损坏指数；路面维修

ResearchonDiseaseCausesandTreatmentTechnologiesofAsphaltConcreteinHarbinHaPingRoad

Abstract

HaPingRoadistheurbantrunkroadwhichconnectsSanDaDongLiRoad,HePingRoadandHeXingRoad,connectingthesecondringRoadinHarbin。

Withtheincreasingrateofcarownership,trafficvolume,heavytrafficload,increasingtheloadontheroad,causingroaddamage.BecauseHarbinislocatedinnortheastofChina,theroadwasaffectedbyyear-roundtoseasonalfreezingclimate,lowtemperatureinwinterandfreeze-thawcyclesinspring.Andtheimpactoffreeze-thawcyclesandmaterialsandmaintenancemanagementandotherreasons,causingdamageofasphaltconcrete,containingthemaincracks（horizontal,verticalandnetworkcracking）,rutting,looseflaking,polishedsurfaceandthepitsandsoon.Firstly,Thispaperintroducesandanalysesthatthefactorswhichinfluencingthestabilityofasphaltconcrete,analyzeddetailedlythecausesofasphaltconcreteandcharacteristicsofdisease,thencombinedwiththeactualsituationofroadandclimatecharacteristicstoelaboratethecausesofmaindiseasesinHaPingroad.AccordingtothepavementconditionofsurveydataonHaPingroad,usingPCI（PavementConditionindex）toevaluatetheseverityofpavement.Finally,basedontheofanalysisondiseasecausesandtheseverityofasphaltconcreteinHaPingroad,Thispaperlistedtheusuallytechnologyandthelatesttechnicalachievementonpavementmaintenance,formulatevariousdiseasestreatmentofvariousproject,thenestablishcomprehensiveargumentation,foundtheselectiondecisiontreesofpavementmaintenance,andfindoutthesuitableforeachsectionofdiseasesandprocessingtechnologydisposalscheme.

Keyword：

Pavementdiseases,Causeanalysis,PavementConditionindex,Pavementmaintenance.

摘要

Abstract

参考文献

致谢

哈尔滨市哈平路沥青混凝土病害成因分析及处理技术研究

1绪论

1.1本论文研究背景及依据

1.1.1国内外公路与城市道路状况简介

五十年代以来，我国公路和城市道路的建设进入了快速发展的时期，我国沥青路面修建的数量迅猛增长，所占比重很大。

截至2010年年底，我国公路总里程达到398.4万公里，高速公路总里程约7.4万公里，在世界上排在第二位，仅次于美国。

根据沥青建设史料可知，英国在1832～1838年之间，用煤沥青在格洛斯特郡修筑了第一段煤沥青碎石路；法国于1858年在巴黎用天然岩沥青修筑了第一条沥青碎石路；到20世纪，使用量最大的铺路材料为石油沥青。

目前世界各国的公路总长度约2300多万公里，约80个国家和地区修建了高速公路，建成通车的高速公路已达23万公里，其中美国、英国、德国、法国、意大利、日本、加拿大和澳大利亚这些主要经济发达国家公路里程和高速公路里程占据了世界公路总里程和高速公路里程绝大部分。

截止2010年美国拥有约10万公里高速公路，居世界第一，已完成以州际为核心的高速公路网。

根据2008年至2009年世界知识年鉴统计数据，我将部分国家的公路建设状况列举于表1-1中。

表1-1国内外公路与城市道路状况单位：

万公里

统计年份

公路总里程

高等级公路里程

沥青路面

中国

2010年

398.4

7.4

美国

2007年

646.58

7.5（到2010年为10）

英国

2008年以前

38.8

0.35

法国

2007年以前

108

1.1（高速），2.8（国家），3.7（省级）

巴西

2007以前

175.18

0.75（联邦级）

委内瑞拉

2003

9．6200

无

3.2300

牙买加

2008

1.7925

0.0786（一级公路）

0.4991

多哥

2008

1.2040

0.2926（国家级）

0.1650

冈比亚

2008

0.2390

无

0.0510

喀麦隆

2008

5

无

0.433

南非

2008

0.7436

无

0.1189

德国

2008

23.12

新西兰

2006

9.34598

1.0894

澳大利亚

2003

81.16

阿曼

4.4977

无

0.7407

葡萄牙

2005

7.8470

0.2341（国家级）1.2661（高速）

备注：

上表空格处代表没有确切统计数据

1.1.2沥青混凝土性能与特点

沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。

由于沥青面层使用沥青结合料，因而增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量和耐久性都得到提高。

沥青混凝土路面有着良好的路用性能，具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、震动小、噪声低、施工工期短、养护维修简便等优点[1]。

世界各国常把沥青路面作为城市道路和高等级公路的主要形式，而且获得越来越广泛的应用。

沥青路面也是我国高速公路的主要路面形式，在我国建成的高等级公路中，70%以上是沥青路面。

1.1.3沥青混凝土常见病害情况和分类

自从我国第一条高速公路——上海沪嘉高速公路建成以来，我国高速公路建设迅速发展。

随着我国高速公路与城市道路的发展，所暴露出来的问题也十分严重，路面出现了严重的早期损坏。

沥青混凝土常见病害有裂缝（横向裂缝、纵向裂缝和网裂裂缝）、车辙、松散剥落和表面磨光、凹陷和坑槽、拥包等。

国外习惯上按照损坏现象将早期损坏分为裂缝、修补和坑洞、表面损坏、水损坏及其他损坏。

我国对沥青路面病害的分类也没有统一的标准，孙立军[2]教授等将沥青路面损坏分为四类，裂缝、变形、表面损坏和其他损坏，每一类损坏又有不同的表现形式。

裂缝分为横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝、龟裂、块状裂缝、龟裂；变形分为沉陷、车辙和推挤；表面磨损分为磨光、麻面和坑槽；其他损坏包括泛油和补丁。

1.1.4哈平路沥青混凝土路面状况简介及调查数据

哈平路连接三大动力路、和平路和和兴路，是哈尔滨市内城市道路主干道（见图1-2），处于哈尔滨市二环上，其交通量大，交通荷载繁重。

随着哈尔滨市汽车保有量的不断增长，交通量的不断增长，重载超载车辆的增多，增加了道路的负荷，造成路面破坏。

又因为哈尔滨地处寒冷的中国东北地区，路面常年受到季节性冰冻气候的影响，环境因素的变化，材料和养护管理等各方面的原因，引起了沥青混凝土的破坏。

哈平路的病害主要有裂缝（横向、纵向及网络裂缝）、车辙、松散剥落、表面磨光以及坑槽等。

这些病害影响了运输的效率，降低了行车舒适性、行车安全性，从而降低了道路的通行能力。

（哈平路位置图1-2）

为了方便研究，我首先对哈平路路面病害状况进行定性观测，然后随机抽取一段50米长的路段（以下称为目标路段）作为研究对象，观测各种参数，用以本文的研究和探索，本次测量选择了哈平路公交站附近选择50米长路段定为目标路段进行观测，将目标路段分为5段，每段10米，该路段宽11.25m，面积共562.5m2，根据所列数据进行实际测量。

而且，该路段具有如下特点，观测段两端都有转向车辆，中间直行车道分隔分明，两侧损坏较为严重，中间损坏较为轻微。

下表1-1~1-5是有关参数的实际调查数据，将作为本文各章所涉及调查数据的依据。

表1-1路面层结构组合

路面面层结构组合

调查情况描述

面层结构

路面面层采用了沥青混凝土面层，采用三层结构，上面层、中间层和下面层。

路面基层结构

半刚性基层，厚度为20cm左右。

路基结构

土基主要为砂质黑土

表1-2气候条件

地区

全年平均气温

（℃）

最高月平均气温

（℃）

最低月平均气温

（℃）

全年日

照时数

（小时）

全年

降水量

（毫米）

最大月降水量

（毫米）

无霜期

天数

（天）

湿度

（%）

风速

（米/秒）

哈尔滨市

5.308

23.454

-1