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多锤头碎石化技术在旧水泥混凝土路面改建中的应用研究
| 论文题名： | 多锤头碎石化技术在旧水泥混凝土路面改建中的应用研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土路面;有限元法;施工技术;路面翻修;碎石化技术 |
| 摘要： | 当前，我国水泥混凝土公路里程还在持续飞速上涨，面对公路运输要求的持续增长，急需对旧水泥混凝土路面进行修复改善。为处理运用传统方法对旧水泥混凝土路面进行大修时产生的众多弊端，例如废弃的混凝土板造成的环境污染等，国内外相关技术人员经过努力研究和实践，形成了旧水泥混凝土路面的碎石化技术。多锤头碎石化技术是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，是对旧水泥混凝土路面翻修或者改建的重要手段，其凭借着防反射裂缝效果好、施工周期短、对周围环境和交通通行的影响较小等优点在国内外被广泛运用。然而，国内外对多锤头碎石化技术的研究和应用尚处在起步阶段，所以，论文通过有限元模拟结合工程实践对多锤头碎石化技术进行探讨和研究。 论文依托G105国道龙南段，建立了含带圆管涵的ABAQUS有限元路面结构模型，选定板中、板角和路面板纵横接缝4种典型荷载位置分别对不同锤击位置、不同路基模量和不同锤击能量下的路面格结构层的力学特性进行分析，借用Zienkiewicz-Pande（Z-P）准则，定义路面损伤系数。经过研究发现，锤击位置、路基模量和锤击能量三者共同决定了多锤头碎石化设备冲击荷载作用下旧水泥混凝土路面结构的力学特性和碎石化效果。对圆管涵结构的安全性进行研究分析，借用路基工作区概念研究探讨多锤头碎石化施工时的荷载影响区，通过有限元软件对圆管涵结构的应力应变进行计算分析。经过研究分析发现，当圆管涵上部填土高度超过3.4米，多锤头碎石化设备作用于水泥混凝土路面时，圆管涵结构不会受到影响，可以正常进行碎石化施工。 随后，通过粒径检测、抗压强度试验以及抗剪强度试验等对G105国道龙南段碎石化后的路面结构层进行物理力学的性质研究。试验后发现，旧路在进行多锤头碎石化后的路面满足相关规范对改建道路底基层的要求和规定，可以在此基础上加铺其他结构层，也从侧面反映出此路段内的碎石化效果良好。 最后结合有限元分析结果和室内试验数据，对多锤头碎石化施工时的落锤间距和落锤高度等施工参数进行确定，对多锤头碎石化施工工艺进行优化，为碎石化施工提供技术指导。 |
| 作者： | 张嘉伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱洪威 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江西理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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