层间工作环境分类和治疗措施的机场沥青路面覆盖

文摘

覆盖之间的粘接强度的机场沥青路面直接影响其使用寿命。在这项研究中,一个机场路面沥青加铺层的有限元模型建立了南苏丹朱巴机场,和弹性模量的叠加,叠加厚度,飞机的运行状态变化趋势,层间剪切应力作用下的载荷和温度。AHP-entropy方法被用来计算每个影响因素的组合权重。炎热和潮湿的气候区域进一步规划,和一个全面的分类之间的机场沥青路面覆盖炎热和潮湿的热带地区。四层间处理措施(沥青涂底,两个油和一个聚合,土工布,土工格栅)和三个夹层材料(sbs改性沥青、普通热沥青和sbs改性乳化沥青)设计和测试。通过剪切试验、轮载荷疲劳试验和加压渗流试验、层间剪力的变化趋势,防水抗裂性,在不同的组合方案。最后,不同的工作条件之间的匹配关系,建立了层间处理措施。结果表明,机场沥青路面的实际工作条件可以分为三个层次。结合不同的材料的性能排名和夹层治疗措施,推荐的夹层治疗措施综合分类,二世和第三两个油和一个材料+ sbs改性沥青,沥青涂底、或土工格栅+ sbs改性乳化沥青和普通热沥青,分别和土工布+普通热沥青。南苏丹朱巴机场的工作条件可以分为综合分类,推荐的治疗措施对土工格栅+普通热沥青。

1。介绍

机场人行道在炎热和潮湿的地区遭受结构和功能缺陷,因为恶劣的天气条件下,大量的飞机,和空中交通的激增1,2]。沥青路面覆盖能有效改善路面性能和延长路面使用寿命;这是广泛应用于机场路面钢筋(3,4]。如果覆盖之间的粘结强度不足,不良影响如车辙、滑移,拥堵容易发生。据调查,大部分路面早期疾病是由贫穷引起的层间粘结(4- - - - - -6]。因此,夹层治疗已经成为机场沥青路面覆盖的关键技术问题。

广泛的研究一直在进行层间结合的状态。金等人使用同轴和并行直接剪切试验来分析现有的高速公路沥青路面的层间性能;完整的连续性和不连续层之间被认为执行有限元分析(7]。春等人分析了不同层间结合条件的影响在人行道上的性能和使用寿命使用有限元法和全尺寸试验(6]。Zamora-Barraza等人研究了土工织物的层间性能,土工格栅和萨米层表面和基本层之间通过动态测试(8]。克利夫兰等人设计了一种新的测试方法来分析不同的层间抗反射裂缝的处理措施的影响,建立了土工格栅的设计方程之间的断裂特征和松弛模量特征协会(9]。Ferrotti等人使用土工格栅+涂料作为路面结构的层间处理;层间剪切和四点弯曲试验进行了评价沥青层的结合性能10]。Mai-Lan等人进行了全面加速加载试验评估的影响玻璃纤维土工格栅的底部沥青层路面疲劳寿命和层间性能(11]。Pasquini等人评估的影响玻璃纤维土工格栅对层间性能通过剪切和弯曲测试12]。陈和黄准备三种类型的双层系统与致密多孔沥青混凝土和沥青碎石混合料;粘结层的粘结性能是衡量直接剪切试验(13]。玉等人用汉堡轮试验机研究抑制效应等不同类型的stress-absorbing三明治的sbs改性沥青砂混凝土三明治,沥青胶砂混凝土三明治,FRP-polyester路面三明治,和应力吸收膜反射裂缝的发展(14]。风扇层间粘结性能进行了研究,在中国,反射裂纹阻力和疲劳耐久性三个应力吸收层,即橡胶沥青应力吸收层、橡胶粉改性沥青混合料、玻璃格栅+纤维改性沥青混合料,作基础和表层之间通过测试,APA测试和扭转剪切疲劳试验(15]。王等人派生一个室内剪切疲劳方程,开发了一种疲劳寿命预测模型通过执行一个室内剪切疲劳试验之间的关系作基础和沥青表面(5]。李等人建立了一个有限元模型基于分层的层间的基础表面失效理论和研究不同层间等治疗措施的效果完成铣、橡胶粉改性沥青、sbs改性沥青,沥青路面性能矩阵通过执行剪切测试(16]。张研究透水层的连续性和同步碎石底层密封基础和表层和评价渗透石油穿透深度和路面结构的抗剪强度17]。张贾和评估的影响橡胶沥青碎石封层间连通性和提出的层间连通性指数效果评估实施效果的橡胶沥青碎石海豹和其他夹层处理技术(18]。

因此,许多研究已经报道了夹层治疗措施和抗裂性,但大多数集中在车辆负载。飞机比汽车更复杂的负荷;机场路面层间力学是完全不同的车辆标准轴负载。南苏丹朱巴机场坐落在炎热和潮湿的地区只有一个主要的跑道。气候因素和不间断运行应考虑层间处理设计。因此,国内外的研究不能完全应用于朱巴机场。必须评估在南苏丹机场路面的实际情况,提出机场路面层间处理方案适合不同条件下在炎热和潮湿的地区。

在这项研究中,路面结构的力学模型建立了南苏丹在非洲机场。不同的影响因素对层间剪应力进行了分析。AHP-entropy方法被用来确定每个因素的组合权重。结合气候分区在炎热和潮湿的地区,一个全面的工作条件分类的机场沥青路面覆盖。三种类型的层间材料和四种夹层治疗措施被执行室内剪切试验,测试轮载荷疲劳试验和加压渗流试验。的性能和序列建立了不同的治疗方案。不同工况下的治疗方案。最后,在南苏丹朱巴机场的实际工作条件确定,和覆盖的处理措施建议。

2。沥青路面层间力学响应的机场

2.1。计算模型和参数的选择

2.1.1。路面结构参数的选择

通过调查的路面材料和结构在南苏丹朱巴机场路面结构的参数如表所示1。

2.1.2。负载动作参数

飞机载荷主要是由主起落架。因为不同的底盘结构不同的飞机类型,与车辆负载相比,路面上的形式的行动更为复杂。的主要模型和轮载荷布置如图1。

在朱巴机场的路面,沥青加铺层的最大飞机类型的评级由B737 B767。根据预测数据的风量朱巴机场,据估计,2020年,B767飞机是最要求的路面类型的飞机朱巴机场。在这项研究中,b767 - 200作为设计飞机(6,19,20.]。设计参数如表所示2。

根据中国民用机场的沥青路面设计规范(21),路面设计寿命要求最高的飞机被选为设计飞机。飞机主起落架的单轮载荷计算如下:

在哪里是唯一在主起落架轮载荷(kN),是设计最大起飞载荷(kN),主起落架载荷分布系数,是主要的底盘,是针对单一主起落架轮子的数量。

独轮印刷通常设置为一个椭圆(22,23)组成的一个矩形和两个半圆形。椭圆的length-to-width比例是1:0.6。促进分工的元素和减少周围的应力突变椭圆载荷,载荷的形状简化为一个矩形length-to-width比例为0.8712:0.6,如图2。

椭圆的长度计算使用以下公式:

在哪里是椭圆的长度(毫米),是主要的起落架轮胎压力(MPa)。

根据公式(1)和(2),椭圆载荷简化为一个矩形轮载荷为0.4244米×0.2923米;轮胎接地压力为1.27 MPa。uniaxle的车辆荷载和双轮集团提出了高速公路沥青路面设计规范是bzz - 100 (24]。在图所示的分布形式3。

2.1.3。建立有限元模型

因为车轮瞬时动作的机场的沥青路面,路面结构的粘塑性的变形很小。机械计算,路面层通常被认为是完全接触。然而,由于施工水平、外部环境、和粘结材料、路面层通常不是完全接触。模拟实际路面结构更多的真正的,原沥青路面之间的接触状态和灵活的基础设置不连续,摩擦系数为0.7,其余是完全连续的(13- - - - - -16,22]。为便于计算,假设路面是一种多层弹性连续体系。和边界条件假设如下:底部是固定的,左右没有 - - - - - -方向位移,前后两边没有 - - - - - -方向位移。模型的尺寸是5 m×5 m×5 m×5米,路面纵向方向,路面横向,深度方向。建立了一个有限元模型通过使用一个eight-node减少集成元素C3D8R [25,26]。路面厚度和材料参数如表所示1和载荷分布如图3。表层网格密度是0.1,0.2为基础层,0.4对土壤的基础。附近的位置加载加密到0.05。

2.2。在路面层间剪切应力叠加的影响因素

2.2.1。叠加特性

(1)弹性模量叠加。评估弹性模量的影响在层间剪切应力叠加,叠加的模量从1000 MPa维持到2000 MPa;梯度是200 MPa。图4显示之间的最大层间剪切应力计算结果b767 - 200和bzz - 100。

图4表明覆盖沥青混凝土的弹性模量的增加降低了最大层间剪切应力,但这并不重要。当覆盖的模量从1000 MPa提高到2000 MPa, b767造成的层间剪切应力- 200和bzz - 100负荷减少了4%和6%,分别。

(2)覆盖层厚度。原沥青路面覆盖厚度要求不小于5厘米(21];因此,设计覆盖厚度是5 - 20厘米2.5厘米的梯度增加。图5展示了最大剪应力之间的关系覆盖和覆盖厚度之间的关系。

图5表明,改变覆盖厚度的层间剪切应力有很大的影响。b767 - 200,剪切应力下降了45.5%,当覆盖厚度从5厘米增加到20厘米,而对于bzz - 100,最大剪切应力下降了70%。因此,覆盖厚度的增加显著降低层间剪切应力。

2.2.2。飞机和路面之间的相互作用

(1)横向力系数。剪切应力的叠加在加速、制动、或把飞机不同于正常驾驶状态。横向力系数是用来表示不同的驾驶的飞机。横向力系数被选为0.1,0.2,0.3,0.4和0.5。图6显示覆盖的最大剪应力计算沥青路面。

图6表明,横向力系数线性增加,层间剪切应力线性增加。当横向力系数从0.1增加到0.5,b767的剪应力- 200和bzz - 100分别增加了29.6%和25.73%,表明剪切应力的叠加在加速、制动、或将明显高于正常的驱动状态。

(2)负载。的负载范围b767 - 200远不同于汽车。飞机负载下的层间剪切应力的变化和汽车荷载进行了比较。车轮载荷的飞机是120、140、160、180和200 kN。汽车的车轮载荷是25岁,30岁,35岁,40岁,45岁和50 kN。图7给出了计算结果。

图7(一)表明,层间剪切应力增加66.7%时,单轮负载的增加从120 KN - 200 KN。图7 (b)表明,层间剪切应力增加99.95%时,超载车辆负载的增加率从0%降至100%。因此,负荷显著影响路面的层间。如果飞机起飞和着陆的负载机场人行道上高于设计飞机负载,夹层处于不利的剪切状态。

2.2.3。外部环境

为了简化计算,假设相同的路面结构层的温度是一样的。温度对弹性模量的影响沥青混合料的特点是BELLS-modified方程如下(21,27]:

在哪里沥青混合料的温度(°C);沥青混合料的弹性模量20°C (MPa);热灵敏度系数相关沥青混合料的混合比例和热力学性质;范围是0.015 - -0.030。

使用公式(3),不同结构层的弹性模量在不同温度计算,如表所示3。

沥青路面的层间剪切应力的变化在不同的温度下进行了计算,如图8。

图8表明,b767 - 200和bzz - 100,层间剪切应力下降了19.77%和17.16%,分别,当温度增加20°C到60°C。这表明温度的增加在一定程度上减少路面的剪切应力。然而,高温抗剪强度明显下降;因此,层间剪切强度的缺乏在高温度仍会导致剪切破坏。

3所示。层间机场沥青路面覆盖的工作条件

3.1。单因素分类工作条件

基于机械分析不同的工作条件和路面级配的沥青路面设计规范中国民用机场(21),工作环境影响覆盖之间的剪切应力可分为三个层次。它还评估每个单因素条件(无量纲)年级工作,提供下一个综合评价的基础和综合工况的确定评分通过每个单因素的权重,并获得其特定任务单因素线性插值的实际工作条件下。作业范围如表所示4。

3.2。AHP-Entropy方法计算综合权重

在这项研究中,AHP-entropy方法被介绍给重主观和客观的意图。同时,AHP法和权重的主观权重从客观数据被认为是获得。这两种方法被用来修改彼此确定组合权重(22,24]。的关系可以表示如下:

在哪里主观的重量是由AHP方法;客观的重量是由熵方法;是最优组合权重。

通过结合层次分析法和熵方法的权重,综合工作条件影响因素的权重得到了机场路面的层间剪切应力,如表所示5。

根据合并后的重量,每个工况的影响模型之间的剪切应力叠加的机场沥青路面可以获得如下:

在哪里综合工况评价数量; , , , ,和无因次评价数据的覆盖厚度、弹性模量、横向力系数、负荷,分别和温度。

潮湿和炎热地区的气候和环境非洲更复杂。在这项研究中,气候分区分别在炎热和潮湿的地区被认为是。为了避免重复计算和消除温度的评价指标,影响模型可以简化如下:

根据公式综合工况评估数量,单因素分配表4被替换成综合工况评价指标模型,并根据获得的无因次评价数量计算。无论外部环境的影响,结合机场路面覆盖的工作条件可以分为三个层次,并分类如表所示6。

3.3。在炎热和潮湿的地区气候分区

部分的结果2.2.3显示温度显著影响叠加的层间剪切应力在机场人行道上。同时,覆盖在炎热和潮湿的地区也应该具有良好的防水性能。根据上述分析,最热的月平均气温,年平均降雨量、日平均气温差异被选为三个指标的气候分区机场路面覆盖在炎热和潮湿的地区。结合气候和降雨条件下,提出了一种三级气候分区,如表所示7。

根据上述三项指标和考虑实际应用的方便,机场的气候分区覆盖在炎热和潮湿的地区可以分为三个层次。在分类、I和II是主要的分歧;III是辅助部门,如表所示8。

3.4。综合分类层间工作条件

结果的基础上在潮湿和炎热地区气候分区表8和温度升高的修订表所示6沥青路面综合工作条件的分类叠加在机场在潮湿和炎热的热带地区。它可以分为三个层次:年级工作条件差,一般工作条件二年级,三年级和良好的工作条件。分类结果如表所示9。

4所示。机场路面覆盖的性能在不同材料和层间处理措施

在这项研究中,使用了三种类型的层间材料:普通热沥青、sbs改性沥青和sbs改性乳化沥青。使用四种类型的层间处理措施:沥青涂底,两个油和一个总分布式应力吸收层,土工布和土工格栅。上述12个组合方案被室内剪切试验,测试轮载荷疲劳试验,加压渗流测试和高温车辙试验。

其中,两个油和一个聚合是一种新的夹层治疗措施,即。,lower asphalt and intermediate crushed stones are first sprayed on the old pavement in sequence, and the top asphalt is covered on crushed stones, significantly improving the asphalt coverage of crushed stones, increasing the interlayer bonding between the old and new pavements, and effectively acting as the stress absorption layer.

4.1。原材料的技术特性

以下4.4.1。沥青

普通热沥青的主要技术指标,sbs改性沥青和sbs改性乳化沥青表所示10。

4.1.2。沥青材料的设计

总分类AC-13 AC-20如图9。

根据马歇尔试验的结果,最佳沥青含量AC-13和AC-20沥青材料如表所示11。

4.2。确定最佳的三个夹层沥青材料

模拟固体工程的实际施工情况,的台阶”奠定一个较低的沥青层设置应力吸收layer-laying上沥青层”被用来使应力吸收层的圆柱试样的直径10厘米×10厘米。沥青材料的属性如表所示10。可以描述的步骤如下:(1)AC-20沥青混合料的车辙板30厘米×30厘米×5厘米被用来模拟路面的底层结构。(2)后形成车辙板越低,以下四个方案进行了夹层治疗。(一)层间表面的沥青材料是均匀分布AC-20车辙板。sbs改性沥青、普通热沥青和sbs改性乳化沥青喷洒在表面的标本。沥青传播的数量是0.6,0.9,1.2,1.5,和1.8公斤/米²。然后,砾石材料粒径的均匀分布和压实10 - 15毫米。预涂砾石的喷涂量是6、7、8和9公斤/米²,分别。测试温度是25°C。样品如图10 ()。(b)碎石颗粒大小为10 - 15毫米被选为两个油和一个聚合的原材料。最优数量的碎石是由沥青涂底测试。夹层沥青材料表面均匀分布AC-20车辙板,然后是砾石分布和压实。最后,同样的夹层材料分布在砾石的表面。三个夹层材料涂抹分别进行比较。低沥青的喷涂量为0.6,0.9,1.2,1.5,和1.8公斤/米²。沥青喷洒的上部为0.2,0.3,0.4,0.5,和0.6公斤/米²。测试温度是25°C。样品如图10 (b)。(c)不同夹层沥青材料表面喷洒AC-20车辙板。然后,300×300毫米的土工布减少表面均匀铺设标本和滚,如图10 (c),喷涂的材料是0.4,0.6,0.8,1.0,和1.2公斤/米²。测试的温度是25日,40和60°C。(d)不同夹层沥青材料表面喷洒AC-20车辙板;然后,减少玻璃纤维土工格栅300×300毫米是表面的标本和如图滚10 (d)。喷涂的材料是0.4,0.6,0.8,1.0,和1.2公斤/米²。测试的温度是25日,40和60°C。(3)层间处理后的标本被放置在一个30厘米×30厘米×10厘米测试模型;AC-13沥青混合料是补充道。滚动标本后,形成双层车辙板。核心的样本φ10厘米×10厘米钻在双层复合车辙板形成的。进行剪切试验核心样品使用剪切试验机(28,29日];剪切率为10毫米/分钟。剪切试验如图11。

图12显示了标本的剪切试验结果与预镀层间治疗。

图12显示,当夹层治疗措施是预镀,最佳沥青喷洒大量的sbs改性沥青,普通热沥青,和sbs改性乳化沥青是1.5,1.2和1.5公斤/米²分别和最佳的聚合是7公斤/米²。因此,层间处理方案的“两个油和一个总”使用了一个7公斤/ m²砾石准备标本进行剪切试验。结果如图所示13。

图13显示,当夹层治疗措施是两个油和一个聚合,最佳喷涂降低sbs改性沥青的沥青,普通热沥青和sbs改性乳化沥青是1.5,1.2和1.5公斤/米²,分别。最优喷上沥青sbs改性沥青,普通热沥青,和sbs改性乳化沥青是0.5,0.4和0.5公斤/米²,分别。标本的剪切试验结果与土工布夹层治疗图所示14。

图14表明,土工织物层间治疗措施时,sbs改性沥青的最佳喷涂量,普通热沥青,和sbs改性乳化沥青是1.0,0.8和1.0公斤/米²,分别。标本的剪切试验结果与土工格栅夹层治疗图所示15。

从图15,最佳沥青含量不同夹层材料,如表所示12。

4.3。测试计划

(1)剪切试验。后进行剪切试验测试方法中所描述的部分4.2。测试温度设置为25日,30、40、50、60°C。

(2)轮载荷疲劳试验。双层车辙板制成的4.2部分切成30厘米×10厘米×10厘米小梁的标本。20厘米橡胶层在底部垫梁试件在加载之前,如图16。测试温度是25°C。小梁的标本被置于车辙试验机轮反复荷载作用下的标准测试的轮胎压力MPa。受载期是1.43秒。在不同的层间结构裂缝的发展观察治疗方案;轮装载的数量被记录。

(3)加压渗流试验。根据材料和方法部分中描述3.2,得到了双层车辙板标本。一个压力渗透测试人员(29日,30.)是用于增压不同夹层材料。水压力为0.55 MPa。渗流的开始时间和时间严重渗漏的记录。

4.4。测试结果和分析

4.1.1。层间剪切强度的叠加

图17显示了层间剪切的剪切特性得到测试。

图17显示:(1)在四个夹层治疗措施,抗剪强度的标本处理两个油和一个总夹层治疗是最高的。以普通热沥青夹层材料为例,与两个油和一个总夹层治疗相比,试样的抗剪强度预镀处理沥青夹层治疗减少了6.68%,6.12%,和9.29%的25岁,40岁和60°C,分别。标本用土工布夹层治疗治疗的抗剪强度是最低的。这减少了41.91%,41.6%,40.54%在25岁,40和60°C,分别。标本用土工格栅夹层治疗治疗的抗剪强度下降了38.25%,30.35%,和25.99%的25岁,40岁和60%,分别。(2)在三个夹层材料,标本采用sbs改性沥青的抗剪强度是最高的。采取两个油和一个总夹层治疗为例,与sbs改性沥青夹层材料相比,抗剪强度的标本处理普通热沥青夹层材料是最低的。这减少了21.45%,22.06%,17.74%在25岁,40和60°C,分别。此外,剪切强度的标本处理sbs改性乳化沥青夹层材料下降了13.71%,8.02%,和10.75%的25岁,40岁和60°C,分别。(3)温度对试样的抗剪强度的影响是非常重要的。以预镀沥青夹层治疗为例,当温度从25°C到40°C,增加标本使用sbs改性沥青的抗剪强度,普通热沥青,和sbs改性乳化沥青作为夹层材料下降了54.7%,54.8%,和52.1%,分别。当温度从25°C到60°C,增加标本使用三个夹层材料的剪切强度下降了77.8%,75.3%,和76.5%,分别。标本的剪切应力变化趋势与两个油和一个总夹层措施符合这一趋势。土工布夹层治疗时,不同材料的抗剪强度25°C ~ 3和5倍,在40°C和60°C,分别。土工格栅夹层治疗时,这一趋势成为2和4次,分别。总之,夹层材料的剪切强度不宜高温条件下是不够的。夹层治疗措施和层间剪切强度高的材料应选择在高温区域。

10/24/11。抗裂性的叠加

图18显示了测试结果覆盖之间的抗裂性。

图18显示顶部裂缝发生标本时加载1500 - 3000倍。最快的裂纹顶部是观察标本处理土工格栅夹层治疗。的标本处理土工织物和格栅,层间开裂发生在6000 - 6500次。这种现象并没有发生在标本处理两个油和一个材料,预镀层间处理,没有夹层治疗。这是因为减少土工织物之间的粘结,土工格栅和沥青层车轮载荷的重复作用。然后,裂纹传播缓慢,直到裂纹出现在看到切口试样加载20000 - 30000倍。在40000 - 60000次,整个标本被毁。因为stress-absorbing层可以沿着水平方向扩散层以上的负载,整个结构的抗裂性增加。当整个裂纹或开裂的看到切口用作抗裂性能的评价标准,土工格栅是最好的排名anticrack夹层治疗措施的性能。标本没有夹层的抗裂性治疗是最糟糕的。

4.4.3。防渗性能的叠加

表13显示了测试结果覆盖之间的防渗性能。

表13表明,改性乳化沥青表现出最佳的防水性能;由普通热沥青表现出最糟糕的表现。这是相关的一致性和粘性油材料的成膜的厚度。改性乳化是一种液体在室温下具有良好的流动性。很容易形成一个统一的厚膜时喷洒。因此,防水性能的改性乳化仍然是更好的热刺后的骨料。然而,普通热沥青和sbs改性沥青应加热液体。膜的均匀性和厚度是粘合材料的防水性能的关键因素。因此,当喷洒一种胶粘剂材料在施工,喷涂应均匀。满足层间剪切强度,胶粘剂材料的数量应该增加尽可能达到良好的防水性能。

最好的防水性能不同的层间治疗是通过使用土工布,因为后形成一层防水膜土工布与沥青浸泡,防止水进入较低的层的标本。发现渗漏发生在上层的土工布标本。沥青涂底的实验组和土工格栅显示渗流下部的标本。吸收层的防水性能低于土工布;这是支离破碎的。毛孔在石头上不能完全防止水流,和格栅本身没有防水性能。它完全依赖于沥青喷洒前格栅防止渗水;因此,其防渗性能是最差的。同步碎石的防水性能与“两个油和材料”是略优于沥青涂底,因为膜厚度两个油和一个材料是略大。

5。匹配关系的工作条件和治疗方案的机场路面覆盖

5.1。夹层材料的分类性能

通过分析剪切和渗透测试结果的sbs改性乳化沥青,普通热沥青和sbs改性沥青的综合排名获得了各种材料的性质,如表所示14。根据夹层的材料特性,考虑到剪切强度,不渗透性,以及是否应该停止航行,夹层材料可分为三个层次和最佳的性能在1级和3级的最差表现。

5.2。表现层间处理类型的分类

根据测试结果部分所示3.4,抗剪强度的主要因素;抗裂性和不渗透性进行了综合考虑。不同类型的层间治疗可以分为三个层次。第一级治疗的最佳效果;第三级治疗最严重的影响。具体的分类如表所示15。

5.3。实际工作条件之间的匹配关系和治疗方案

根据全面的分类工作条件,层间提出的治疗方案在不同工作条件下终于夹层材料的综合性能比较和治疗措施,如表所示16。

5.4。工程验证在南苏丹朱巴的机场

基于上述分析,在南苏丹朱巴机场为例,全面的分类和夹层材料覆盖的决心和治疗措施,和现场观察。

的路面结构在南苏丹朱巴机场有5 + 6 + 7厘米沥青覆盖+ 10厘米灵活基地+原路面结构;覆盖厚度为18厘米。覆盖的弹性模量是1400 MPa。南苏丹朱巴机场是在高温和多雨的环境中,这是不利于制动。横向力系数为0.5。如表所示2和公式(1截面)2.1。2主起落架的单轮载荷设计飞机的最大起飞重量是157.53 kN。如表所示4线性插值方法用于计算单因素值见表17。

使用公式(4),综合工况评价指标是61.35。表6表明,当不考虑外部环境的影响,工况的分类在南苏丹朱巴机场是3。

朱巴机场的年度极端最低温度比−9.0°C;最高月平均气温超过30°C;年平均降水量超过1000毫米。因此,朱巴机场位于气候II区。表9表明,全面的工作条件在南苏丹朱巴机场可分为综合分类二世。

如表所示16,建议朱巴机场应该使用土工格栅+ sbs改性乳化沥青或普通热沥青层间处理措施。然而,只有一个机场跑道出现在朱巴。为了保证机场的正常运行,应使用不间断施工方法。因此,改性乳化沥青的使用是不允许的。最后,夹层治疗措施是土工格栅+普通热沥青。

6。结论

(1)的力学模型,建立了机场沥青混凝土覆盖,和层间剪切应力的变化趋势受不同的因素影响。不同因素的影响趋势下沥青混凝土层间剪切应力的叠加b - 767飞机负载和bzz - 100车辆载荷进行了计算和比较。厚度的覆盖层间剪应力的影响最大。从5厘米增加到20厘米,厚度和层间剪切应力降低45.5%。(2)根据覆盖之间的力学响应,分析每个影响因素的组合权重计算使用AHP-entropy方法。结合气候分区在炎热和潮湿的地区,机场沥青路面覆盖的工作条件分为三个层次。我是最差的综合分类;综合分类III是最好的。(3)提出了一种新型夹层治疗措施:两个油和一个总体,即。,lower asphalt and intermediate crushed stones are first sprayed on the old pavement in sequence, and the top asphalt is covered on crushed stones, thus significantly improving the asphalt coverage of crushed stones, increasing the interlayer bonding between the old and new pavements, and effectively acting as a stress absorption layer. The optimum spraying amounts of three types of interlayer materials are combined with four types of interlayer treatment measures.(4)通过室内剪切试验,轮载荷疲劳试验,和加压渗流试验,剪切的变化趋势,机场路面裂缝和渗漏性能叠加在不同材料和治疗措施在潮湿和炎热的地区。与剪切强度和抗裂性的主要因素,不渗透性,和抵抗车辙的补充因素,最好的夹层材料和处理措施sbs改性沥青和两个油和一个材料,分别。(5)结合不同的材料的性能排名和夹层治疗措施,推荐的夹层治疗措施全面分类,二世和第三两个油和一个材料+ sbs改性沥青,沥青涂底或土工格栅+ sbs改性乳化沥青和普通热沥青,分别和土工布+普通热沥青。根据朱巴机场,工作条件的综合分类二世和推荐的土工格栅+普通热沥青夹层治疗措施。

数据可用性

测试数据用于支持这项研究的结果已经存入Hindawi(《先进运输)存储库。测试数据都包含在这篇文章,可以免费提供。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究是由科学技术工程建设由中国交通部(2018 -一- 042)中国港口工程建设的科技项目(ssd -子- kjyf - 20150003),交通部和科技示范项目(2017 - 04)。

引用

1. l·w·陈,j·m·凌j .元,和m . Li”选择的优化模型研究祸患机场路面,维修对策”公路工程,37卷,不。3、79 - 84年,2012页。视图:谷歌学术搜索
2. j·m·凌、z . f .周和j·c·彭”的设计和属性存储沥青混合料路面快速修补的机场,“建筑材料学报,10卷,不。2、195 - 200年,2007页。视图:谷歌学术搜索
3. J.C. y LiH。常”,试验研究机场复合路面的层间力学行为将区域,”高速公路和交通研究期刊》的研究和发展,36卷,不。7,29-37,2019页。视图:谷歌学术搜索
4. x c .严x z翁,y . n口,“纤维网格对机场双层路面的层间债券属性,“增强塑料和复合材料》杂志上,33卷,不。1,第111 - 101页,2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. 苏z . y . x c . Wang, a . m ., a·g·周和h·t·张,“沥青路面层间剪切疲劳及其在设计中的应用,”建筑和建筑材料卷,135年,第305 - 297页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. 春,k金、j·格林和b . Choubane”评价层间结合条件对沥青路面结构响应特性使用有限元分析和全面的实地测试,”建筑和建筑材料卷,96年,第318 - 307页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. m . h . Kim Arraigada、c·拉布和m . n . Partl”数值和实验分析双层沥青路面上的层间行为标本,”土木工程材料》杂志上,23卷,不。1,12-20,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. d . Zamora-Barraza a和m . Calzada-PerezD。Castro-Fresno和a . Vega-Zamanillo”评价抗反射裂缝系统使用土工合成材料层间区域,”土工织物、土工膜卷,29号2、130 - 136年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. g·s·克利夫兰,r·l·利顿和j·w·按钮,“使用pseudostrain损伤理论描述增强土工合成材料在沥青混凝土覆盖的好处,”交通研究记录卷,1849年,第211 - 202页,2003年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. g . Ferrotti f . Canestrari、大肠Pasquini和a . Virgili”实验评价的影响表面涂层玻璃纤维土工格栅的性能在沥青路面,“土工织物、土工膜卷,34岁,11到18门,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. n . Mai-Lan j·布兰科,j . p . Kerzreho和p . Hornych”对玻璃纤维网格用于路面强化和恰当的实验在IFSTTAR,”道路材料和路面设计,14卷,不。1,第308 - 287页,2013。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. e . Pasquini m .室外地滚球戏、g . Ferrotti和f . Canestrari”实验室的描述和实地验证geogrid-reinforced沥青路面,“道路材料和路面设计,14卷,不。1,17-35,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. js。陈和c c。黄”,表面特性对焊接的影响沥青粘结层的性质,“交通研究记录卷,2180年,第149 - 142页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. b . Yu,问:陆,j .杨”评价抗反射裂缝措施通过实验室测试,”路面工程的国际期刊,14卷,不。6,553 - 560年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. 黄懿慧风扇”,研究层间处理方法的旧水泥混凝土路面和沥青覆盖,“公路工程,40卷,不。5,第27 - 31页,2015年。视图:谷歌学术搜索
16. 施k . y . w . Liμ,x, x c·王,“基础表面接触的影响条件下沥青路面力学响应,“长安大学学报(自然科学版),34卷,不。2,38-44,2014页。视图:谷歌学术搜索
17. 李振国张,“沥青路面层间处理技术研究”,公路交通科技(应用技术版),15卷,不。3、62 - 64年,2019页。视图:谷歌学术搜索
18. 张x y贾庆林和m . j .,”研究橡胶沥青碎石土层连接降低密封的沥青路面,“北部的通信,卷2,47-51,2019页。视图:谷歌学术搜索
19. S.-Y。邹,观测。Xi,蔡明俊。彭,Y.-M。程”,分析机场路面的裂缝问题的改善得到伽辽金方法,”《物理学报》,卷66,不。12篇文章ID 120204 2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. t·李和A . A . Trani”一个最小二乘模型来估计历史百分比流动的通用航空活动的飞机类型和飞行规则在机场,”《先进的交通工具ID 9575676条,16页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. 中国民用航空局,MH / T 5010 - 2017沥青路面设计规范的民用机场,中国民航出版社,北京,2017。
22. k·库克n Garg a·辛格·m·弗林,“检测协会的跑道路面结构层的分层使用沥青应变仪,“交通运输工程学报,卷142,不。11日文章ID 04016047, 2016。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. b . s . c . y . Chan黄x d .燕和s·理查兹,”研究沥青路面条件对交通事故的影响在田纳西州基于路面管理系统(PMS)”《先进的交通工具,44卷,不。3、150 - 161年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. 交通部中国中华人民共和国JTG d50 - 2017高速公路沥青路面设计规范中国,中国交通出版社,北京,2017。
25. k . Zhang, z .问:张先生,y . f .罗”材料组成设计和开裂性能评价沥青橡胶stress-absorbing膜夹层(AR-SAMI)”材料科学与工程的发展ID 8560604条11页,2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. 交通部中国中华人民共和国JTG f40 - 2004高速公路沥青路面施工技术规范中国,中国交通出版社,北京,2017。
27. 交通部中国中华人民共和国JTG 5421 - 2018规范维护设计的高速公路沥青付款中国,中国交通出版社,北京,2018。
28. 交通部中国中华人民共和国JTG E20标准试验方法,为公路工程沥青和沥青混合物中国,中国交通出版社,北京,2011。
29. 张h·w·p·w·郝c . Tang和y彭日成,“坚持沥青覆盖土工布夹层的”建筑材料学报,20卷,不。5,745 - 751年,2017页。视图:谷歌学术搜索
30. x c, n . r .方h . y .你们和j .赵”作基础施工荷载作用下疲劳损伤分析,“应用Sciences-Basel,8卷,不。11日,第2283 - 2263页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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