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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（
2、02-05）,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
3、数研究（05-07）,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-
4、10）,复合式路面应力吸收层研究（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
5、的研究（01-04）,岩沥青资源开发与路用性能研究（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
6、型聚合物改性水泥混凝土路面耐久性与应用 关键技术研究（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
7、泥与水泥类稳定基层综合防裂 技术研究（06-08）,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（
8、05-07）,沥青路面快速检测及养护技术的研究（03-06）,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
9、合料的研制和应用技术研究（06-08）,沥青路面再生利用关键技术研究（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
10、 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。,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
11、期性能 Long Term Pavement Performance (LTPP) 采集海量数据，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 E
12、uropean Road Research Program (SERRP ) 1993至今 已第四期,组织机构： 欧洲沥青路面协会 (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
13、Association (NAPA) Federal Highway Administration ，(FAWA) AASHTO Asphalt Institute , (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
14、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
15、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
16、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
17、 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,