论文部分内容阅读
在巴基斯坦境内约70%的地区,全年大约有100天最高气温超过40℃,局部地区最高气温甚至超过50℃,属于极端炎热气候。受气温影响,巴国沥青路面长期处于极端高温环境,最高路表温度超过75℃。同时,公路承担着巴基斯坦90%客运与96%货运的运输任务,交通量尤为繁重。由于缺乏政府监管,货运车辆超载现象严重,载重货车轮压接近1.0MPa,最高超过1.2MPa。在极端炎热的气候与突出的重载交通双重不利条件的共同作用下,巴基斯坦长期受到沥青路面严重车辙病害的困扰,我国援助巴方的N5公路重建项目也遇到了类似的问题。车辙的出现不仅会缩短沥青路面的使用寿命,影响行车舒适性,而且会对行车安全带来重大隐患,进而造成不良社会影响与巨大的经济损失。因此,解决巴基斯坦严重的车辙病害问题不仅具有重要的现实意义和价值,还可提高我国对外援助的效果。对于气候条件与交通条件类似的中东、非洲地区也具有重要的借鉴意义和指导意义。本文以N5公路恢复援建项目为依托,首先开展了车辙病害情况调查与成因分析,巴基斯坦车辙病害普遍且严重的根本原因是,路面沥青混凝土实际性能不满足极端高温及重载条件下的性能需求而产生的剪切失稳型车辙,探讨和提出了车辙病害问题的解决思路;其次,基于物联网技术与传感技术,建立了沥青路面内部温度实时在线连续监测系统,对连续一年的监测数据进行多元回归分析,提出了路面温度预测模型,并结合路面高温、重载情况提出了胶结料与混合料的性能指标要求;再次,以提高混合料抗车辙性能为目标,融合多种混合料级配设计理念和优点,采用体积填充假设理论,提出了骨架密实型级配快速设计方法,采用该方法设计的沥青混合料满足性能需求;最后,经过依托工程的成功应用与检验,基于巴基斯坦极端高温及重载条件,提出了如下路面抗车辙对策:1、结合极端炎热气候条件下路面内部温度分布规律、重载交通条件的特点及路面结构设计,提出沥青胶结料及沥青混凝土性能指标要求;2、合理选择沥青胶结料及外掺剂、开展配合比设计和优化、完善材料组成设计,并通过严格的施工工艺控制及质量管理,确保实体工程的路用性能满足指标要求;3、当气温超出设计温度时,采取车辆限行、洒水降温等道路运营管理措施避免路面病害的发生。