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第一章　绪论1

第一节　引言1

第二节 冲击碾压改建旧水泥混凝土路面技术研究现状4

一、冲击碾压技术及其特点4

二、冲击碾压改建旧水泥混凝土路面施工试验研究6

三、冲击碾压破碎旧水泥混凝土路面的力学机理研究8

四、冲击碾压改建旧水泥混凝土路面时的动力影响及安全标准9

五、交通部公路科学研究院《公路冲击碾压应用技术指南》研究情况11

第三节　本书研究内容12

第二章　冲击压路机及其工作特性14

第一节　冲击压路机14

第二节　冲击压路机的基本构造15

第三节 冲击压路机常见型号与厂家17

第四节 冲击压路机的基本参数与工作特性21

一、冲击能量21

二、冲击力23

三、影响深度25

四、冲击碾压遍数与压实能力26

五、冲击压路机的工作特性27

第五节 冲击压路机的应用及发展方向28

一、冲击压路机的应用28

二、冲击压路机的研究和发展方向29

第三章 冲击碾压破碎改建旧水泥混凝土路面现场试验32

第一节 旧路状况调查评价32

一、路面平整度调查32

二、路面破损状况调查33

第二节　冲击碾压旧水泥混凝土板试验时的施工工艺35

一、施工机械35

二、施工工艺35

三、施工相关防护措施36

第三节　路面沉降监测37

第四节　冲击碾压过程中路面破碎监测与分析40

一、路面板裂缝与碾压遍数的关系40

二、裂缝在板内的分布情况41

三、裂缝分布特征及评价方法43

第五节　弯沉检测44

第六节 回弹模量检测45

一、回弹模量检测45

二、旧混凝土路面回弹模量与冲击破碎效果的关系47

第七节　各地试验路监测数据分析对比48

一、各地试验路监测数据48

二、各地试验路监测数据分析与对比48

第八节 冲击碾压施工质量控制标准与路面结构加铺设计58

一、冲击碾压处理旧水泥混凝土路面的施工质量控制标准58

二、路面结构加铺设计60

第九节　结论61

第四章　冲击碾压破碎水泥混凝土路面的力学机理63

第一节 四楞冲击压路机冲击碾压路面板的力学机理63

一、模型尺寸及约束条件63

二、冲压荷载及力学参数64

三、轮压位置工况64

四、路面板变形分布特征65

五、路面板应力分布特征65

六、路面板破坏分析67

七、基层及土基的受压效果分析68

八、土基顶面的垂直应力及沉降69

九、土基中附加应力及下沉随深度的变化71

十、土基中冲击附加应力与自重应力的关系72

十一、结论72

第二节 四楞与五楞冲击压路机冲击破碎板块效果对比73

一、冲击压路机与力学模型73

二、路面板变形对比76

三、路面板应力对比76

四、路面板破坏分析81

五、基层受力变形情况对比82

第三节　板块尺度对冲击破碎效应的力学影响分析83

一、路面板变形84

二、路面板应力分布84

三、路面板破坏分析85

四、讨论88

第四节　地基刚度对冲击压实破碎效果的影响89

一、路面板变形89

二、路面板应力分布89

三、路面板破坏分析89

第五节　不同冲击能量对冲击压实破碎效果的影响90

一、路面板变形对比90

二、路面板应力对比91

三、路面板破坏对比92

第六节　结论93

第五章 冲击碾压破碎路面板的动力效应研究95

第一节　混凝土与土的本构关系模型95

一、混凝土单轴与多轴力学性能95

二、混凝土塑性本构模型96

三、土的本构关系模型96

第二节　有限元单元分析模型的建立96

一、有限单元选择与模型接触面定义96

二、冲击荷载模型97

三、阻尼处理与人工边界98

四、动力有限元模型建立98

第三节 冲击碾压荷载下路面结构变形与受力特征分析100

一、典型工况及相关假定100

二、路面板变形特征分析100

三、路面板受力特征分析101

四、路面板破坏特征分析103

五、基层受力变形特征分析104

六、土基受力变形特征分析107

七、结论113

第四节　单遍冲击后路面板动力变形及受力特征分析113

一、施工线路及工况113

二、路面板变形分析114

三、路面板受力特征分析116

四、路面板破坏特征分析118

第五节　路面板变形及受力随冲击遍数变化分析119

一、路面板变形分析119

二、路面板受力特征分析120

三、路面板破坏特征分析122

第六节 土基与基层对面板破碎的影响124

第七节　结论128

第六章 冲击碾压对旧路基的动力压实效应研究131

第一节　路基压实131

第二节　冲击碾压路基的工作原理132

一、路基压实方法对比132

二、冲击碾压路基的两个作用134

三、冲击碾压处理路基的施工特点135

第三节 冲击破碎水泥混凝土路面时的土动压力现场测试136

一、动态土压力数据采集系统137

二、动态土压力盒137

三、工程概况及动态土压力盒的埋设138

四、动态土压力测试140

五、路基动力响应测试结果及垂直向与侧向动土压力分析141

第四节　测试结果分析142

一、动态土压力测试时程分析142

二、动态土压力随冲击碾压遍数关系143

三、动土压力沿土基深度方向分布特性145

四、冲击压路机施工速度对动土压力的影响145

五、动土压力的衰减规律147

第五节　冲击碾压荷载下板底基层及土基受力变形分析147

一、基层受力变形特征分析147

二、土基受力变形特征分析150

第六节　不同冲击碾压遍数下土基中的土压力分布155

一、单遍冲击破碎时土基中的土压力分布155

二、多遍冲击破碎后土基中的土压力分布156

第七节　冲击碾压路基的影响深度158

第八节　结论160

第七章 冲击碾压施工对沿线建筑物的环境振动影响162

第一节 引言162

一、冲击碾压振动对建筑物的影响162

二、冲击碾压振动对人的影响163

三、研究的特点163

第二节 冲击碾压引起的环境振动及动力影响特性164

一、冲击震源下土介质中波的传播规律164

二、环境振动衰减规律研究165

三、冲击碾压振动判断控制标准与安全距离167

第三节　冲击碾压旧水泥混凝土路面现场环境振动监测170

一、振动测试的方案170

二、振动测试结果分析172

三、其他单位的振动测试结果分析174

第四节　振动激励的频谱分析175

第五节　建筑物在冲击碾压振动下的动力时程响应计算分析176

一、计算模型和计算方法176

二、结构参数177

三、抗震变形验算178

第六节　冲击破碎时地基振动有限元分析180

一、单遍冲击破碎时土基中的振动加速度180

二、多遍冲击破碎后土基中的振动加速度182

三、有限元结果与实测比较分析186

第七节 冲击碾压振动对建筑的影响机理、安全标准与防护187

一、冲击碾压振动安全控制标准与防护187

二、防护189

第八节　结论190

第八章　冲击碾压施工对挡土墙和涵洞的动力影响192

第一节　重力式挡土墙与加筋挡土墙193

一、重力式挡土墙193

二、加筋土挡土墙193

第二节　冲击碾压荷载下挡土墙的破坏模式194

一、重力式挡土墙的破坏形式194

二、加筋土挡土墙的破坏形式195

第三节　冲击载荷作用下土基中的应力分布195

一、模型与力学参数195

二、各工况下土基中附加应力分布分析195

三、挡土墙墙背土压力分布196

四、对重力式挡土墙的影响计算197

五、结论200

第四节　冲击碾压改建时重力式挡土墙的累积位移分析200

一、冲击压路机改建施工的动力荷载特性200

二、冲击碾压的动力影响计算假定201

三、挡土墙的运动方程图示202

四、加速度阈值系数kts和ktr的确定202

五、纯转动位移的确定203

六、滑移先出现的联合运动（kts＜ktr）204

七、转动先出现的联合运动（ktr＜kts）204

八、算例分析206

九、小结207

第五节　冲击碾压破碎施工对盖板涵的影响研究208

一、基本假定209

二、计算截面尺寸与配筋209

三、影响验算分析210

第六节　结论212

第九章　冲击碾压改建路面结构性能评价与温度场214

第一节　水泥混凝土路面维修结构加铺设计214

一、直接加铺沥青面层214

二、直接加铺水泥混凝土面层215

三、水泥混凝土路面破碎改建加铺217

四、破碎水泥混凝土路面的沥青路面加铺层结构设计217

第二节　冲击碾压改建加铺沥青路面工程实践218

一、320国道（嘉兴至海宁段）一级公路改建工程实践218

二、307国道吕梁境内K650+550～K651+050段大修工程220

三、323国道南雄段旧水泥混凝土路面修复工程220

四、浙江省37省道嵊义线水泥混凝土路面破损修复试验研究221

五、泰化路碎石化技术在水泥混凝土老路改建中的应用221

六、浙江仙居打裂压稳水泥混凝土路面维修加铺工程222

七、其他路段223

第三节 冲击碾压改建水泥混凝土路面FWD路面性能评价224

一、普通机械击碎压稳加铺路段225

二、冲击碾压处理后加铺路段225

三、置换板法改建路段226

四、不同施工方法改建路段性能对比227

第四节　冲击碾压改建加铺水泥混凝土路面结构温度场229

一、温度场实测方案229

二、观测仪器230

三、观测路段及温度传感器布置方案231

四、仪器布设232

五、温度场观测过程234

六、小结238

第十章　水泥路面破碎化改建方法对比239

第一节 旧水泥混凝土路面破碎化改造技术239

第二节　打裂压稳旧水泥混凝土路面改造技术240

一、打裂压稳技术240

二、施工工艺241

三、工程实例242

第三节　碎石化243

一、碎石化技术简介243

二、多锤头碎石化设备（MHB）243

三、共振式碎石化破碎机245

四、共振破碎与重锤冲击式破碎效果比较246

五、碎石化技术的适用范围247

六、旧水泥路面碎石化设计248

七、碎石化施工要点249

第四节　三种旧混凝土路面破碎改造技术对比251

一、技术原理对比251

二、施工功效对比251

三、施工费用对比252

四、加铺路面结构的效果评价252

第五节　水泥混凝土路面改造工艺适用范围和选择253

一、水泥混凝土路面改造工艺选择253

二、小结257

第十一章　研究总结与简明施工工艺259

第一节　研究总结259

第二节　冲压碾压破碎改建简明施工工艺263

一、路况普查263

二、适用范围263

三、安全标准264

四、冲击压路机机型的选用264

五、铺筑试验路段265

六、施工质量控制标准266

七、冲击碾压改建路面施工267

八、施工安全269

九、施工工艺流程图269

附录270

1．美国各州打裂压稳技术规范（截至1997年）270

2．美国各州碎石化技术规范（截至1997年）272

3．美国各州打裂压稳技术规范（中文翻译）274

4．美国各州碎石化技术规范（中文翻译）276

参考文献280