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内容提要我国公路发展1路面技术研究现状2水泥混凝土路面研究进展3水泥混凝土路面研究展望4一、我国公路发展1.公路交通工作的重点建设社会主义新农村构建和谐社会关系到国民经济命脉的需求农村公路包括县道、乡道以及村道。高速公路发展农村公路发展2.高速公路的发展1988年中国大陆第一条高速公路建成通车。1999年突破1万公里。2002年突破2万公里。2003年近3万公里，居世界第二位。0123451988199019921994199619982000200220042006万公里年份2012年底中国高速公路约9.6万公里。3.农村公路发展乡(镇)、建制村公路通达率分别达到98.54%和88.15%，初步形成了基本通达乡镇、建制村的农村公路网络。0408012016019751980198519901995200020052010年份里程/万公里县乡公路里程等级公路里程农村公路等级结构农村公路路面状况简易铺装良好铺装未铺装四级公路等外公路三级公路二级及以上公路农村公路等级公路占有相当大的比重铺装状况有待改善提高——农村公路公路建设规划2005-2010年，实施千亿元建设工程和通达工程，农村公路里程约200万km。到2020年，具备条件的乡(镇)和建制村通沥青(水泥)路，全国农村公路里程达370万km。东部地区中部地区西部地区全面实现“油(水泥)路到村”全面实现“油路到乡”、基本实现“油路到村”基本实现“油路到乡”、“公路到村”第一阶段第二阶段二、路面技术研究现状据不完全统计，每年约投入8亿元人民币进行公路科研，其中约30％用于路面研究。我国政府为配合西部地区公路建设，实施西部交通建设科技项目的研究，取得丰硕成果。“十五”期间完成投资15.41亿元安排项目306项参与单位332个参与人员1.2万人64%36%财政预算安排9.85亿元工程配套和单位自筹5.56亿元水路53项公路253项1.西部交通建设科技项目“十五”期间西部交通建设科技项目范围涵盖多个技术领域支撑351个重点工程建设2路面技术研究领域路面材料路面性能与维护排水路面结构农村公路路面结构路面—路面结构路面沥青路面设计指标和参数研究路面强度控制参数研究沥青路面动力响应分析方法研究重载交通长寿命沥青路面关键技术研究公路半刚性基层损坏机理分析与结构适应性研究超薄沥青混凝土面层技术研究隧道路面结构与材料研究西部地区合理路面厚度及路面结构型式研究路面材料路面—路面材料路面路用沥青改性技术研究沥青路面层间处治技术研究废旧橡胶粉用于筑路的技术研究橡胶颗粒路面应用技术的研究道路水泥混凝土组成设计研究水泥混凝土抗冻融耐久性研究柔性纤维混凝土、聚合物混凝土路面应用研究低噪音混凝土路面研究桥面铺装材料与施工技术研究性能与维护路面—性能与维护路面高速公路沥青路面长期使用性能研究高速公路早期病害预防措施研究沥青路面再生利用关键技术研究沥青路面快速检测及养护技术研究改性乳化沥青稀浆封层养护技术研究水泥混凝土路面养护技术研究水泥混凝土路面再生利用关键技术研究水泥混凝土路面断板分析及防治技术研究排水路面—排水路面路用防排水材料的开发山区公路防排水评定方法与抗水灾评价指标山区公路沥青面层排水技术的研究山区公路贫混凝土透水基层研究公路排水系统设计与施工技术研究农村公路路面—农村公路路面农村公路建设关键技术低造价县乡道路修筑技术牧区道路技术标准及典型路面结构路面大中修废料用于农村公路研究油砾石路面技术的开发研究三、水泥混凝土路面研究进展上世纪80年代交通部重点科技项目——水泥混凝土路面设计理论、方法和参数研究上世纪80年代末～90年代初国家科技工作引导性项目（No.025）——水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究1历史回顾1.1水泥混凝土路面设计理论、方法和参数研究设计理论荷载应力分析温度应力分析设计方法荷载应力与温度应力疲劳作用的混凝土路面结构设计方法旧混凝土路面强度评定与加厚层设计以抗折强度为指标的混凝土配合比设计方法设计参数混凝土疲劳方程轴载换算系数温度梯度混凝土弯拉强度与弯拉弹性模量混凝土路面板下地基的综合模量轮迹横向分布系数，动荷系数、接缝传荷系数等1.2水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究混凝土路面发展对策国内外混凝土路面的现状及发展趋势混凝土路面的经济分析、评价与适用场合发展混凝土路面有关问题的对策和措施高等级重交通道路混凝土路面混凝土路面结构设计方法完善和补充混凝土路面结构可靠性分析复合式混凝土路面设计混凝土路面的监测和评价混凝土路面使用品质及修筑技术表面使用品质施工技术碾压混凝土路面钢纤维混凝土路面混凝土路维修技术及加铺层设计调查分析维修技术加铺层设计1.2水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究发展对策修筑技术1.2水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究成套应用技术施工工艺仪器研制开发养护维修政策普通混凝土路面碾压混凝土路面钢纤维混凝土路面结构、材料设计检测试验方法、标准建立路面检测、评价提出供国家制定发展水泥混凝土路面技术政策的依据抗滑、低噪声混凝土路面高效预应力混凝土路面贫混凝土基层路面设计与施工技术柔性纤维混凝土和聚合物混凝土路面连续配筋混凝土路面复合式路面设计与施工旧混凝土路面再生利用技术混凝土路面加铺改造技术混凝土路面断板分析及防治技术混凝土路面维修养护技术混凝土路面滑模摊铺技术2近期主要研究成果2.1抗滑、低噪声水泥混凝土路面□露石混凝土：露石面积60%以上，抗滑降噪性能好。材料粗集料：抗磨光、有棱角、近似立方体，表面粗糙、酸性岩石露石剂：缓凝，无污染施工表面2~3mm延缓凝结，露石高度1.5~2.0mm露石剂喷洒：成型后40~60min刷洗时间：与环境温度、材料、水灰比有关，试验确定，常温15~30min工艺：刷洗人工，机械养生喷洒层刷洗层性能：构造深度≥1mm，降噪≥3dB（A）□刻槽：纵向、斜向2.2高效预应力混凝土路面研究设计理论方法力学模型：纵向预应力、普通钢筋、温度应力、板底摩阻力有限元分析：20节点空间等参元、编程分析板荷载应力（不同部位不同受力阶段），温度应力路面结构几何尺寸：板长90~210m，宽≯2车道，厚140~240mm配筋：预压应力扣除基层摩阻力≥0.7MPa，≯4.0MPa，确定预应力配筋滑动层：防水材料、细粒材料、沥青材料，≯20mm伸缩缝：钢梁型，毛勒型锚固区：板端部加厚设锚具施工：后张法、二次张拉2.3贫混凝土基层路面设计与施工技术贫混凝土分类：按空隙率不同分为密实贫混凝土和多孔混凝土，前者简称贫混凝土。贫混凝土：粗细级配集料与少量水泥（集料质量的7％～10%）和水拌和而成。多孔混凝土：水泥、粗集料和水拌制而成，有时添加少量细集料。配合比设计方法经验公式法，试验法贫混凝土的物理力学特性7d抗压强度（7～10MPa）、28d弯拉强度（2～3MPa）、弹性模量（18～23GPa）、疲劳特性、收缩性、抗冻性、抗冲刷性多孔混凝土排水基层材料组成及路用性能材料组成设计指标：空隙率（20％～30％）、渗透系数（≥1.05cm/s）、7d抗压强度(重交通3～5MPa，特重交通5～8MPa)路用性能：排水性能、强度、弹性模量、疲劳特性、收缩性、抗冻性贫混凝土基层混凝土路面结构设计应力分析，结构设计方法施工技术：碾压、振捣2.4柔性纤维混凝土和聚合物混凝土路面纤维混凝土材料组成设计设计原则：抗裂聚丙烯纤维：0.15%~0.20%物理力学性质：抗压强度：增加幅度较小弯拉强度：纤维掺量0.2%，强度提高7~15%；掺量0.25%，强度提高10~20%。疲劳性能：明显提高路面结构纤维水泥混凝土面层隔离层基层2.4柔性纤维混凝土和聚合物混凝土路面聚合物混凝土材料组成聚合物：复配聚合物乳液水泥种类：P.O42.5聚灰比：10%~15%物理力学性质抗压强度：20MPa~40MPa弯拉强度：10MPa~15MPa结构形式应用路面桥面铺装隧道路面聚合物混凝土面层界面粘结防水层基层普通混凝土下面层2.5连续配筋混凝土路面设计指标极限状态：疲劳断裂、冲剪纵向配筋率：允许的裂缝间距（1.0~2.5m）缝隙宽度（1mm）钢筋屈服强度结构设计板厚同普通混凝土配筋0.6~0.8%端墙地锚梁，桩施工技术试验段与实体工程钢筋固定混凝土浇筑2.6复合式路面设计与施工类型：水泥混凝土+水泥混凝土路面沥青混凝土路面+水泥混凝土水泥混凝土与水泥混凝土复合式路面结构设计计算模型结构分析方法结构设计沥青混凝土与水泥混凝土复合式路面结构设计结构分析方法结构设计复合式路面施工水泥混凝土+水泥混凝土路面接缝施工连续性沥青混凝土+水泥混凝土路面防裂层层间接合普通水泥混凝土、钢纤维混凝土普通水泥混凝土、贫混凝土、碾压混凝土、连续配筋混凝土沥青混凝土普通水泥混凝土、贫混凝土、碾压混凝土、连续配筋混凝土2.7旧混凝土路面再生利用旧路评价有限元分析：脱空（角、纵边、横边）分析贝克曼梁试验FWD判断快速检测FWD与探地雷达结合破碎技术碎石化（多锤式、门板式、共振式、冲击式、小型机具）质量控制与检验再生利用破碎料作基层集料混合料类型（贫混凝土、多孔混凝土、水泥稳定、沥青稳定）混合料特性集料：级配、压碎值、吸水率、表面构造混合料物理力学特性：抗压强度、抗压模量、劈裂强度达到要求，耐磨性较差。2.8混凝土路面加铺改造技术加铺改造技术关键：抗反射裂缝旧路面板合理破裂尺寸：80～100cm应力吸收层抗裂措施应力吸收层混合料Strata、Sampave应力吸收层厚度2.0～3.0cm加铺层总厚度10～12cm大粒径沥青碎石抗裂结构混合料：开级配、空隙率（15%~20%）厚度：≥10cm模拟试验大尺寸模拟试验MTS疲劳试验试验结果：应力吸收层、大粒径沥青碎石优势明显。大尺度模拟试验沥青混凝土AC-13Ⅰ水泥混凝土垫块水泥混凝土垫块橡胶垫层P接缝防裂夹层(a)中荷载疲劳试验(单位:cm,宽度10cm)水泥混凝土垫块(b)偏荷载疲劳试验(单位:cm,宽度10cm)橡胶垫层水泥混凝土垫块防裂夹层沥青混凝土AC-13Ⅰ接缝P钢板MTS疲劳试验2.9混凝土路面断板分析及防治技术路面断板破损原因混凝土塑性状态特性力学特性：抗拉强度、收缩率、收缩拉应力配合比设计：塑性抗裂路面结构脱空状态下的结构分析：板角隅断裂准则、水体运动力学分析脱空非破损检测方法混凝土板底薄弱层影响分析超载分析断板修复技术嵌缝料板底灌浆材料裂缝修补材料2.10混凝土路面维修养护技术路面损坏检测评价承载力剩余寿命预估路面板局部损坏修补薄层修补裂缝修补路面换板技术预制拼装现场浇筑混凝土材料抗盐蚀技术盐冻破坏试验方法抗盐蚀混凝土设计2.11混凝土路面滑模摊铺技术材料组成设计滑模：不塌边、不拉裂、无蜂窝麻面水灰比：0.35~0.48水泥用量：330~350Kg/m3坍落度：3~6cm宜加碱水剂、引水剂，可掺粉煤灰施工机械：布料、摊铺、拉毛、拉杆传力杆植入等工艺：设基准线、布料、摊铺、振捣、植入拉杆传力杆、抗滑构造、养生特殊情况施工：中小桥面、弯道、桥头搭板、路缘石路面裂缝控制技术防止施工期间的塑性收缩裂缝使用初期的防止温差、湿差裂缝和断板消除纵向裂缝的施工技术及控制指标四、水泥混凝土路面研究展望1应用及技术现状1.1取得的成就路面里程增长迅速起步晚，起点高、速度快、举世瞩目。高级次高级路面99.65万km,水泥路面64.64万km，占64.87%全国公路混凝土路面的里程混凝土路面所占百分比015304560751970198019902006万公里年份2001600117336460001.1取得的成就自上世纪80年代至本世纪初开展了卓有成效的研究交通部重点