沉管隧道路面結構與材料研究.pdf

1、沉管隧道工法因其獨特的施工工藝,對地質條件及交通需求靈活的適應性,在世界各地得到廣泛地應用。目前國內外對沉管隧道的研究主要集中在隧道主體結構分析、以及隧道內部通車環(huán)境和防災救災等方面,對于隧道路面結構設計及力學分析研究并不深入。本文依托港珠澳大橋沉管隧道工程實例,系統(tǒng)地分析了沉管隧道路面結構的應力狀態(tài),提出了隧道復合式路面結構組合方案,并綜合考慮溫拌、阻燃等添加劑對瀝青混合料性能的影響,同時結合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢引進了高反射率的隧道路面

2、材料,對工程實施具有重要的指導意義。
　　考慮到復合式路面結構充分發(fā)揮了水泥混凝土層承載能力強、耐久性好的優(yōu)點、以及瀝青層行駛舒適、維修方便的優(yōu)勢,能夠在重載交通情況下提供較好的路用性能,較長使用期內不發(fā)生結構性破壞,更適合應用于隧道路面結構形式。論文從控制層底剪應力,和控制復合式路面瀝青層不發(fā)生反射裂縫破壞等方面,研究并推薦港珠澳大橋沉管隧道路面結構采用鋼纖維混凝土+應力吸收層+瀝青面層的復合式路面結構組合。
　　由于沉管

3、隧道采用節(jié)段式預制工藝,各管節(jié)之間存在的縱向變形對路面結構受力有不利影響,容易造成面層拉裂破壞。論文針對管節(jié)與節(jié)段之間不同變形要求,設置了相應的接縫處置方法,既實現(xiàn)了路面與管節(jié)變形的良好協(xié)調性,同時保持了路面的整體性與平整度,不影響路面的行車舒適性。
　　阻燃、溫拌是港珠澳大橋沉管隧道路面瀝青混合料非常重要的特性,由于綜合考慮阻燃及溫拌兩種改性劑對瀝青混合料疊加影響的現(xiàn)有研究資料并不多見,本文通過大量的試驗,系統(tǒng)地分析了溫拌阻燃瀝

4、青混合料的高溫性能、低溫性能、水穩(wěn)定性能,對溫拌劑及阻燃劑提出了相關的技術要求。并結合現(xiàn)場足尺燃燒試驗,分析研究了阻燃路面的燃燒時間與燃燒氣場溫度,為阻燃路面的阻燃效果研究提供了基礎資料。
　　論文從環(huán)保節(jié)能的角度,在隧道路面中引進亮度效果較好且對原瀝青路面路用性能影響較小的壓入式鋪裝方案,以港珠澳大橋沉管隧道為例,基于隧道照明減光趨勢規(guī)律,分析了隧道路面各區(qū)段所需反光率,在此基礎上提出高亮度鋪裝材料白云巖的撒布量,并從壓入式鋪裝