低温条件下路基路面纵向裂缝形成机理与处治方案设计(附件)【字数：14431】
本论文研究的是低温条件下路基路面纵向裂缝的形成机理和处治方案设计。本论文的主要目的是分析机理设计处治方案为施工提供新的选择。新的设计方案能够处理中大型纵向裂缝，并能够控制住裂缝的进一步发展。本论文以资料查阅为主要研究手段，以青藏公路的格尔木-拉萨段为研究载体来分析纵向裂缝形成机理和影响纵向裂缝形成与发展的因素；机理主要从温度和水两个角度进行了分析，影响因素列举了路基土体强度，自然环境，路周环境和水文环境。设计方案时，总结分析了现行主流处治养护方案，在柔性枕梁处治纵向裂缝的基础上，根据拉锚式挡土墙的作用机理设计出了水泥拉锚防止纵缝发展技术，并给出了施工注意事项。关键词 低温条件，青藏公路，纵向裂缝，机理，处治，柔性枕梁，水泥拉锚
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.3 研究内容与技术路线 5
2 低温条件下纵向裂缝的特征与分布规律分析 6
2.1 青藏公路格拉段概况 6
2.2 裂缝破坏特征 8
2.3 裂缝分布规律分析 9
2.4 本章小结 10
3 低温条件下纵向裂缝形成机理与影响因素分析 11
3.1 低温条件下纵向裂缝形成机理分析 11
3.2 影响因素及其影响特征分析 13
3.3 本章小结 14
4 低温环境下纵向裂缝综合处治方案优化设计 15
4.1 纵向裂缝的修补原理分析 15
4.2 试验路段纵向裂缝现有处治方案分析 16
4.3 柔性枕梁与水泥拉锚综合处治技术 18
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
随着我国的国民经济的高速发展，公路铁路等交通基础设施建设日益完善，其中公路已然成了我国最主要的交通运输主要形式。在已经完成的“十二五”发展规划和正在进行的“十三五”发展规划中，我国提出了将发展重心转向西部地区，其中公路基础设施建设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
被列为重点的发展项目之一[1]。下图11为我国的公路分布网。
图11 我国公路分布图
我国属于大陆性国家，我国的西部、北部处于欧亚大陆腹地，多年冻土区占全国总面积的20%,季节性冻土区占全国总面积的55%。在低温冻土地区修建道路是一个不能回避的问题。虽然我国研究冻土方面的工作者在低温条件下工程冻害防治研究方面取得了丰硕的成果，但是低温冻土区道路病害成因复杂，低温冻土区道路破坏严重。图12是我国冻土类型分布图。
图12 我国冻土类型分布图
在我国的低温地区，主要道路以及新修建的道路多为沥青路面，沥青路面的行车舒适性，维修养护方便，行车噪音小等优点被广泛的应用于高等级公路 [1]。我国沥青路面中95%采用的是半刚性基层沥青路面，虽然半刚性基层的具有承载力大，刚度大等优点，但是这种材料缺点也十分的明显，具有材料温缩变形大、干缩变形大，容易开裂等的缺点，是脆性材料[17]。也正是因为沥青路面具有这些特性，低温条件下道路开裂问题十分严重。表11为2015年处于低温地区的青藏公路裂缝类病害的统计表。
表11 青藏公路2015年裂缝病害统计表
病害类型
纵向裂缝
横向裂缝
块状裂缝
龟裂
程度
轻度
重度
轻度
重度
轻度
重度
轻度
中度
重度
统计属性
长度/m
长度/m
面积/m2
面积/m2
病害量
19781
4598
38548
8354
84135
14250
26303
18026
17893
病害总量
24380
46902
98385
62222
病害率%
1.72
4.08
21.62
13.68
虽然相比较其他裂缝，纵缝的病害率较低，但是这不意味着纵缝这病害可以忽略，恰恰相反，纵向裂缝是所有裂缝里面给道路造成的危害最严重的一种裂缝形式。纵向裂缝一般都是发展至道路的路基，破坏道路结构，此外低温条件下道路纵向裂缝发展很快，现有技术不能彻底的控制住裂缝的发展。因此，如何合理快速的处治低温条件下纵向裂缝是如今不得不面对的一个难题。图13为纵向裂缝病害图。
(a) (b)
图13 路面纵向裂缝
1.1.2 课题研究的意义
本课题对低温条件下地区进行全面的调查分析，针对处于低温地区的温度对路基路面的影响，从水、温度以及他们共同作用这几个角度入手研究，深入揭示处于低温条件下地区公路的路基路面纵向裂缝的形成机理[8]，为低温地区路面施工与养护维修提供参考。通过对课题的研究，分析出纵向裂缝的破坏特征、分布规律和机理的影响因素，设计出新的低温条件下道路纵向裂缝处治方案，从而有效的降低养护人员的工作强度，降低公路养护频率，提高公路养护效果，极大的提高低温环境下公路的使用性能，保证公路长久的保持快速、畅通运行的要求，促进地区经济发展，稳定地区社会稳定。
1.2 国内外研究现状
路面裂缝的产生一般都发生在竣工后。初期裂缝只是影响道路美观，但是随着病害程度的加深，路面的品质就会降低，使用性能下降[4]。为了处治低温条件下道路的纵向裂缝，国内外学者做了大量的调查研究得出了纵向裂缝的形成机理并设计出了大量的处治方案。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.3 研究内容与技术路线 5
2 低温条件下纵向裂缝的特征与分布规律分析 6
2.1 青藏公路格拉段概况 6
2.2 裂缝破坏特征 8
2.3 裂缝分布规律分析 9
2.4 本章小结 10
3 低温条件下纵向裂缝形成机理与影响因素分析 11
3.1 低温条件下纵向裂缝形成机理分析 11
3.2 影响因素及其影响特征分析 13
3.3 本章小结 14
4 低温环境下纵向裂缝综合处治方案优化设计 15
4.1 纵向裂缝的修补原理分析 15
4.2 试验路段纵向裂缝现有处治方案分析 16
4.3 柔性枕梁与水泥拉锚综合处治技术 18
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
随着我国的国民经济的高速发展，公路铁路等交通基础设施建设日益完善，其中公路已然成了我国最主要的交通运输主要形式。在已经完成的“十二五”发展规划和正在进行的“十三五”发展规划中，我国提出了将发展重心转向西部地区，其中公路基础设施建设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
被列为重点的发展项目之一[1]。下图11为我国的公路分布网。
图11 我国公路分布图
我国属于大陆性国家，我国的西部、北部处于欧亚大陆腹地，多年冻土区占全国总面积的20%,季节性冻土区占全国总面积的55%。在低温冻土地区修建道路是一个不能回避的问题。虽然我国研究冻土方面的工作者在低温条件下工程冻害防治研究方面取得了丰硕的成果，但是低温冻土区道路病害成因复杂，低温冻土区道路破坏严重。图12是我国冻土类型分布图。
图12 我国冻土类型分布图
在我国的低温地区，主要道路以及新修建的道路多为沥青路面，沥青路面的行车舒适性，维修养护方便，行车噪音小等优点被广泛的应用于高等级公路 [1]。我国沥青路面中95%采用的是半刚性基层沥青路面，虽然半刚性基层的具有承载力大，刚度大等优点，但是这种材料缺点也十分的明显，具有材料温缩变形大、干缩变形大，容易开裂等的缺点，是脆性材料[17]。也正是因为沥青路面具有这些特性，低温条件下道路开裂问题十分严重。表11为2015年处于低温地区的青藏公路裂缝类病害的统计表。
表11 青藏公路2015年裂缝病害统计表
病害类型
纵向裂缝
横向裂缝
块状裂缝
龟裂
程度
轻度
重度
轻度
重度
轻度
重度
轻度
中度
重度
统计属性
长度/m
长度/m
面积/m2
面积/m2
病害量
19781
4598
38548
8354
84135
14250
26303
18026
17893
病害总量
24380
46902
98385
62222
病害率%
1.72
4.08
21.62
13.68
虽然相比较其他裂缝，纵缝的病害率较低，但是这不意味着纵缝这病害可以忽略，恰恰相反，纵向裂缝是所有裂缝里面给道路造成的危害最严重的一种裂缝形式。纵向裂缝一般都是发展至道路的路基，破坏道路结构，此外低温条件下道路纵向裂缝发展很快，现有技术不能彻底的控制住裂缝的发展。因此，如何合理快速的处治低温条件下纵向裂缝是如今不得不面对的一个难题。图13为纵向裂缝病害图。
(a) (b)
图13 路面纵向裂缝
1.1.2 课题研究的意义
本课题对低温条件下地区进行全面的调查分析，针对处于低温地区的温度对路基路面的影响，从水、温度以及他们共同作用这几个角度入手研究，深入揭示处于低温条件下地区公路的路基路面纵向裂缝的形成机理[8]，为低温地区路面施工与养护维修提供参考。通过对课题的研究，分析出纵向裂缝的破坏特征、分布规律和机理的影响因素，设计出新的低温条件下道路纵向裂缝处治方案，从而有效的降低养护人员的工作强度，降低公路养护频率，提高公路养护效果，极大的提高低温环境下公路的使用性能，保证公路长久的保持快速、畅通运行的要求，促进地区经济发展，稳定地区社会稳定。
1.2 国内外研究现状
路面裂缝的产生一般都发生在竣工后。初期裂缝只是影响道路美观，但是随着病害程度的加深，路面的品质就会降低，使用性能下降[4]。为了处治低温条件下道路的纵向裂缝，国内外学者做了大量的调查研究得出了纵向裂缝的形成机理并设计出了大量的处治方案。
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