路面创新发展-王秉纲.ppt

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1、西部交通建设科技项目,路面技术 创新 与 发展 2009.12,主要内容,1.十年成就 2.研究项目与成果 3.国外研究动向 4.思考建议,1.十年成就,1.1 概况 西部交通建设科技项目,研究项目数：19研究经费：3.2亿 占总投资19参研单位：39,1.2 路面技术研究框架,七大类研究,项目分布图,2.研究项目与成果,1.使用性能分析 路面病害分析,高速公路早期病害预防措施研究（01-03）,公路半刚性基层损坏机理分析与结构适应性研究（06-09）,公路水毁防治技术的研究（03-06）,水泥混凝土路面断板分析及防治技术研究（02-04）,三峡库区蓄水初期公路病害防治对策研究（02-05）,

2、沥青路面早期损坏型式、形成机理与防治技术水泥混凝土路面的断板机理和预防措施,路面耐久性研究,高速公路沥青路面长期使用性能研究（一期)（06-10）,水泥混凝土路面基层长期使用性能研究（06-09）,水泥混凝土抗冻融耐久性能研究（03-06）,耐久性水泥混凝土路面关键技术研究（07-10）,我国公路沥青路面和水泥路面长期使用性能,2.结构与材料设计 路面设计理论和方法,重载交通长寿命沥青路面关键技术研究（05-08）,路基路面的强度控制参数的研究（01-03）,沥青路面动力响应分析方法研究（05-07）,西部地区合理路面厚度及结构型式的研究（01-03）,沥青路面设计指标和参数研究（05-07）

3、,道路水泥混凝土组成设计研究（05-08）,基于平整度的沥青路面使用寿命预估方法研究（08-11）,基于粘弹性的沥青混合料设计分析体系研究（06-09）,重载交通长寿命半刚性基层沥青路面关键技术沥青路面结构设计的设计指标、设计参数、设计体系沥青混合料性能评价、组成设计新方法水泥混凝土路面耐久性设计方法,特殊路面结构和材料,桥面铺装材料与技术研究（02-04）,长大纵坡公路桥面沥青混凝土铺装层稳定性和抗滑性能研究（06-09）,西部地区桥面超薄铺装层技术研究（07-09）,高性能半柔性复合路面与基层的开发应用研究（06-08）,连续配筋混凝土刚柔复合式路面研究（08-10）,复合式路面应力吸收层

4、研究（08-11）,沥青路面层间处治技术研究（05-07）,沥青路面掺配、嵌入式抗滑表层修筑技术研究（07-09）,超薄沥青混凝土面层技术研究（01-03）,隧道路面结构与材料的研究（02-04）,超薄沥青混凝土罩面技术隧道铺装技术混凝土桥面铺装技术沥青路面层间结合技术长大纵坡沥青路面设计技术,排水路面,山区公路贫混凝土透水基层的研究（01-04）,山区公路沥青面层排水技术的研究（01-04）,路基路面排水系统施工技术的研究（01-04）,路用防排水材料的开发（01-03）,排水路面材料和结构设计施工技术,3.新材料研究应用 改性沥青研究,路用沥青改性技术的研究（01-04）,岩沥青资源开发与

5、路用性能研究（05-07）,高模量沥青混凝土应用技术研究（05-07）,西部无机纳微米粒子/聚合物复合材料在沥青改性中的应用基础研究（07-09）,复合改性材料在道路工程中应用的研究（06-08）,S-E-A-M沥青混合料开发与应用研究（06-08）,层状硅酸盐改性沥青及其混合料路用性能研究与应用（06-08）,硅藻土改性沥青砼在寒冷重冰冻地区的推广应用研究（04-07）,杜仲胶与相变材料复合改性沥青在公路建设中的应用研究（06-08）,多品种改性沥青研发及应用技术,复合材料研究,柔性纤维混凝土、聚合物改性水泥混凝土在路面中的应用研究（03-06）,新型聚合物改性水泥混凝土路面耐久性与应用关键

6、技术研究（08-10）,水镁石纤维增强道路水泥混凝土材料路面工程技术研究（08-11）,路用复合材料应用研究（01-03）,复合材料研发与工程应用技术,地方性材料,硼灰材料在道路工程中的应用研究（08-10）,岩溶地区筑路材料研究（02-04）,天然砂砾路用性能及施工控制技术的研究（01-04）,风积沙路用性能研究（01-04）,火山灰材料在道路工程中的应用研究（03-06）,风积沙在南疆垦区路基垫层中的应用研究（01-03）,西部地区地方性材料在公路路面中的应用研究（01-03）,西部地区地方性材料开发低成本道路修筑,其它材料,路用基层专用水泥与水泥类稳定基层综合防裂技术研究（06-08）,

7、光催化降解材料在公路工程中的应用研究（06-08）,固化剂稳定土路面基层应用研究（06-08）,4.养护维修技术,水泥混凝土路面养护技术研究（01-04）,沥青路面高效能处治裂缝养护技术研究（06-08）,轮迹路面设计与施工技术研究（06-07）,垦区公路水泥稳定砂砾基层裂缝防治技术应用研究（06-08）,水泥混凝土路面快速修复技术推广应用（07-10）,高等级公路沥青路面磨耗层同步快速处治技术研究（06-08）,公路路面沥青综合表面处治应用技术研究（03-06）,改性乳化沥青稀浆封层养护技术（01-03）,沥青路面加铺层设计和施工技术研究（05-07）,沥青路面快速检测及养护技术的研究（03

8、-06）,路面养护维修材料与技术,5.节能 环保 再生,温拌沥青混合料应用技术研究（06-08）,沥青路面热反射与热阻技术应用研究（06-08）,自调温沥青混合料研发及其应用研究（08-11）,废旧橡胶粉用于筑路的技术推广应用（07-09）,废旧橡胶粉用于筑路的技术研究（01-03）,橡胶颗粒路面应用技术的研究（03-06）,废旧塑料改性沥青混合料应用技术研究（08-10）,低噪音水泥混凝土路面研究（04-06）,水泥混凝土路面再生利用关键技术研究（04-06）,旧水泥混凝土路面再生利用技术研究与应用示范（08-09）,高性能预拌式冷铺沥青混合料的研制和应用技术研究（06-08）,沥青路面再生

9、利用关键技术研究（04-06）,改性沥青及SMA路面性能恢复与再利用技术研究（08-10）,路面环保、节能材料研发与应用路面废旧材料再生利用,6.施工质量控制,沥青路面工程质量过程控制的研究（03-05）,沥青路面工程质量过程控制技术研究与应用示范（08-10）,沥青路面工程质量变异性控制管理系统研究（04-07）,基于图像处理的路面材料设计与施工质量检测技术研究（08-11）,路面工程质量过程控制技术及应用,7.特殊环境下修筑成套技术,特殊土质地区路基设计方法与施工技术 特殊土质地区合理路面结构 特殊地区路面病害处治技术,主要研究成果,冻土项目获国家科学技术进步一等奖，沙漠、岩溶项目获二等奖

10、。,小结,基本满足我国大规模高速公路快速发展对先进技术的需求。取得了一批具有世界先进水平的成果，培养了一支高素质的人才队伍，推动了路面科技水平的提升。推动我国从公路建设大国向公路科技强国转变,3.国外研究动向,SHRP I（19881993）重要成果,3.1 美国战略公路研究计划 Strategic Highway Research Program（SHRP）,（1)提出沥青和沥青混合料设计系统 Superpave沥青结合料规范基于体积性能的沥青混合料设计和分析系统混合料分析试验和性能预测模型,（2)路面长期性能 Long Term Pavement Performance(LTPP)采集海量

11、数据，建立性能模型，提出试验观测方法,SHRP I 的成功经验,集中力量研究全国性、具有行业前瞻性的关键问题，在项目开始之初制定清晰明确的计划；从制度上给予研究团队资金时间上的充分保障；吸引企业参与到研究团队中；集中管理制度，项目申请鼓励研究团队通过竞争的方式参与其中；专家评议制度确保研究质量；灵活的中期审查及调整机制。,SHRP II研究内容,SHRP（20062011年）,经过长达6年酝酿制定，核心是提高道路使用性能和安全性,3.2 欧洲战略道路研究计划,Strategic European Road Research Program(SERRP)1993至今 已第四期,组织机构：欧洲沥青

12、路面协会(EAPA)欧洲道路研究中心（FEHRL),发展主题,SERRP 研究内容,New Road Construction Concepts(NR2C),3.3 欧洲道路建设新概念,组织机构：欧洲道路研究中心（FEHRL),发展主题,多模式街道设计模型,研究内容,生态道路系统,低噪声路面,资源循环利用,限制开裂半刚性路面,极端气候条件下道路维修技术,红外可视技术,NC2C欧洲2040构想,组织机构：National Asphalt Pavement Association(NAPA)Federal Highway Administration，(FAWA)AASHTO Asphalt In

13、stitute,(AI)National Stone,Sand,&Gravel Association,3.4 美国沥青路面路线图 对未来的承诺,National Asphalt Roadmap（2007）,研究内容,技术人员的培养体系,路面结构设计的完善,表面功能,长寿命路面和路面性能,材料性能和混合料设计,施工工艺和质量管理系统,改革合同制定方式,长寿命路面,混合料优化设计方法体系,基于使用性能的行业规范,强化质量管理系统,资源合理利用和费用的合理性,发展目标,3.5 欧美国家长寿命沥青路面,欧洲（1998）长寿命路面美国（2001）永久性路面,路面基层或基础不产生结构性破坏，仅需要表面功

14、能维护,50年不产生结构性破坏，20年罩面维护表面功能。后分别改为35年和8年,欧洲,美国,建议技术措施,改进施工工艺和施工方法,避免沥青混合料结构层疲劳,使用高性能路面材料,增加结构层厚度,加强培训，增强创新意识,4.思考建议,思考！,制定中国战略公路研究规划,提高研究系统性和创新性性,宏观需求,技术需求,现状思考,耐久性路面的研究刚刚起步,生态型路面研究薄弱,路面材料和结构设计方法研究有待深入,路面材料和结构的研究尺度单一,试验方法和设备缺乏创新性,质量控制保证体系研究尚需加强,建议！欧洲战略公路研究计划指出,开展公路技术研究的意义在于 长远意义 研究将支撑制定公路发展战略；近期意义 研究

15、有助于提高路面服务水平，提高施工养护水平；需求 研究应满足使用者的期望为目标；技术积累是持续的，需要时集中发挥作用。,研究的目的意义,技术积累,技术创新,直接意义,途径,最终目标,制定国家公路发展战略,提高路面服务水平、降低成本,为用户提供优质路面,4.1 制定中国战略公路研究规划,制定未来2030年中国公路科技发展远景规划,政策与技术相结合,技术路线,充分调研论证,依据我国国情参考欧美研究计划,制定一期目标，“十二五”近期实施,4.2 开展以耐久性为目标的路面研究,路面耐久性 结构耐久性，材料耐久性影响耐久性的作用 交通作用，气候作用，及其耦合作用 考虑交通多，气候少，尚未考虑耦合作用 不同

16、路面结构 沥青路面 水泥路面,耐久性沥青路面 柔性基层 指标低应变 半刚性基层 指标？刚性基层 指标基层弯拉 耐久性水泥路面 面层 基层 只研究交通作用下结构耐久性，气候作用基本未予考虑，材料耐久性尚待研究,4.2 开展以耐久性为目标的路面研究,技术路线,革新施工技术，完善质量控制体系,耐久性路面结构行为模型和设计理论方法,研究不同结构形式的耐久性路面,4.3 开展多尺度路面材料和结构性能 试验研究及仪器设备研发,技术路线,微观、细观尺度的材料研究,野外超大尺寸、足尺材料试验研究,常规尺度试验发展，极端环境的材料试验研究,4.4 新一代路面材料设计方法研究,研究适合我国交通特点的材料设计方法,技术路线,适合我国特点的新的HMA设计方法,适合我国特点的新的基层材料设计方法,4.5 沥青路面力学-经验设计方法深入研究,增强我国沥青路面设计方法中“经验”基础，完善路面力学参数获取和结构计算理论方法，提升我国耐久性路面的设计水平,路面材料再生、节能、环保、人文化。再生材料应用、低噪声路面、减少尾气排放影响、多空隙沥青混凝土、温拌沥青混凝土等,4.6 生态型沥青路面材料和结构设计研究,谢谢,