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基于農村水泥公路改造的面板破碎與就地再生技術應用研究
基于農村水泥公路改造的面板破碎與就地再生技術應用研究
The Application of Face Breaking and in Place Recycling Technology Based on Rural Cement Road Transformation
【中文摘要】 水泥混凝土路面由于其強度高、擴散荷載能力強、穩定性好等優點,在我市公路建設中得到了廣泛的應用,特別是農村公路。隨著我市農村經濟的高速發展,車流量和軸載的不斷增加,包括近些年修建的水泥混凝土路面也已開始出現不同程度斷板、錯板、裂縫等結構性破壞,嚴重影響了正常的交通運輸。因此舊水泥路面的改造,已成為目前重慶農村公路建設所面臨的刻不容緩的任務。本文結合重慶市的農村水泥公路的特點,從技術原理、施工工效、施工費用三方面對各種水泥混凝土路面破碎技術進行對比分析,得出一種適合重慶市農村水泥公路路面改造的破碎方法—多錘頭碎石化(MHB)。從混凝土路面裂縫產生的原因出發,定性的分析了多錘頭碎石化(MHB)的破碎混凝土路面的原理,通過有限元軟件對破碎過程進行了模擬,對碎石化進行量化分析。模擬不同路況條件下的碎石化,對比不同的破碎效果得出碎石化的適用性條件。碎石化后的混凝土路面因粒徑的不同分三個結構層:松散層、碎石化層上部、碎石化層下部,從材料特點和結構特征兩方面分別說明它們的強度形成原理。三個碎石化結構層發揮著不同的作用,使舊水泥混凝土面板可以作為上部加鋪結構層的柔性基層就地再生利用。最后結合實際,提出一套適合重慶市的碎石化改造農村水泥公路的方法。
【英文摘要】 Cement concrete pavement have been widely used in road construction, especially in the rural area because of its advantages such as high strength, strong diffusing load capacity, good stability etc. However, with the rapid development of rural economy these years, traffic stream and axle load were increased, the cement concrete pavement began to have some structural destruction as broken, dislocation and cracks to some extent which severely influenced the normal traffic transportation. Therefore, the reform of old cement concrete pavement becomes the first and urgent task of rural road construction in Chongqing.Combining with the characteristics of roads in Chongqing, this paper makes a comparison of breaking technique for all kinds of cement concrete roads from technical principle, construction effects and costs three aspects and gets a breaking method suitable for the roads in Chongqing, that is MHB. It also analyzes the MHB breaking principle qualitatively and imitates breaking process through finite element method which gets the applicable conditions by the breaking effects under different road conditions.The particle size of breaking cement concrete pavement can be divided into three components. The features of material and structure can illustrate the strength formation theory and their strength function as a whole. The structural features of three components of breaking cement concrete pavement determine the function that old cement concrete pavement could be reused as flexible base.At last, this paper proposes a set of plan which is suitable for the reform of rural cement concrete roads in Chongqing.
【中文關鍵詞】 農村公路; 水泥混凝土路面; 碎石化; 材料特點; 結構特征; 基層
【英文關鍵詞】 Rural road; Cement concrete pavement; Rubblization; Material characteristics; Structural characteristics; Base
【畢業論文目錄】
摘要 3-4
ABSTRACT 4
第一章 緒論 7-14
1.1 課題提出 7-8
1.2 路面破碎的目的 8-9
1.3 國內外研究狀況 9-13
1.3.1 國外研究狀況 9-11
1.3.2 國內研究狀況 11-13
1.4 本課題的研究內容 13-14
第二章 水泥路面破碎技術的選用 14-30
2.1 破碎后移除 14
2.2 破碎后集料再生 14-16
2.3 破碎后就地再生利用 16-27
2.3.1 沖擊壓實（IC） 16-20
2.3.2 打裂壓穩（CS） 20-23
2.3.3 破碎壓穩(BS) 23
2.3.4 碎石化 23-27
2.4 破碎形式的對比選用 27-30
2.4.1 選用原則 27
2.4.2 對比分析 27-30
第三章 MHB 碎石化破碎原理分析 30-41
3.1 水泥混凝土路面的裂縫 30-32
3.1.1 早期裂縫及產生原因 30-31
3.1.2 使用期裂縫及產生原因 31-32
3.2 基于波動理論的 MHB 碎石化沖擊力傳播 32-38
3.2.1 波動理論的知識準備 33-35
3.2.2 沖擊波的性質 35-37
3.2.3 沖擊動能對路面結構的破壞 37-38
3.3 MHB 碎石化定性分析 38-41
第四章 MHB 碎石化過程的有限元分析 41-51
4.1 破碎過程模擬 41-47
4.1.1 模型尺寸及約束條件 41-42
4.1.2 沖擊荷載及力學參數 42-43
4.1.3 計算結果與分析 43-47
4.2 不同路況下的對比分析 47-49
4.2.1 力學對比模型 47-48
4.2.2 對比分析 48-49
4.3 不同沖擊能量下的對比分析 49-51
第五章 MHB 碎石化路面基層強度形成原理 51-61
5.1 碎石化層的形成 51-52
5.2 松散材料介質的強度 52-54
5.2.1 結構強度 52-53
5.2.2 材料強度 53-54
5.3 碎石化層強度形成原理 54-57
5.3.1 松散層 54-55
5.3.2 碎石化層上部 55-56
5.3.3 碎石化層下部 56-57
5.4 碎石化后水泥混凝土面板的路用性能 57-61
第六章 農村水泥路面的碎石化改造 61-72
6.1 舊路路況調查 61-64
6.2 碎石化設計 64-67
6.3 碎石化施工 67-68
6.4 碎石化的質量控制 68-72
第七章 結論與展望 72-74
7.1 主要結論 72
7.2 進一步研究建議 72-74
致謝 74-75
參考文獻 75-77
在學期間發表的論著及取得的科研成果 77
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