隧道路面低噪声微表处技术研究

论文摘要

隧道作为高等级公路的重要组成部分,随着交通量的增加,与一般公路路面一样,隧道路面在车辆轮胎的碾压和自然因素的作用下（如温度、湿度的变化以及风化等）,路表面的粗糙度或构造深度将会衰减,纵向平整度、横向平整度将会降低,路表面的抗滑能力等特性都在减小;如不及时对这些路面的表面功能损害进行预防性的养护,将大大地减少路面的整体使用寿命。由于隧道通行净空的严格限制使隧道路面铺装的罩面工程不能采用常规沥青混凝土罩面方法,一般常采用微表处技术对路面表面功能进行恢复。21世纪微表处技术在我国沥青路面养护中应用越来越广泛,但普遍反映微表处比普通沥青路面的行车噪声大,社会反映强烈。由于隧道洞体是相对封闭的环境,特别是长隧道,隧道内噪声持续时间长,声音在其中难以消散,因此,隧道内的噪声通常较大。本课题主要针对普通微表处路面噪声大的问题,采取在普通微表处混合料中加入橡胶颗粒的方法来改善这一难题,本文主要进行了以下几方面的研究工作。首先,从隧道内噪声产生机理及特点出发,提出隧道内噪声与开阔路段噪声的不同之处在于组成成分上,开阔路段的噪声一般是由直达声组成的,而隧道内的噪声则有直达声和混响声两种成分组成,对人影响最大的是混响声,长期处于高分贝的隧道环境中,能使人的反应能力下降,心理紧张、烦躁,容易诱发交通事故。其次,在原有的普通微表处的基础上,通过添加橡胶颗粒的方法来改善微表处混合料的物理力学特性。本文中混合料级配采用ISSA的MS-3型级配,通过大量室内试验确定了不同橡胶颗粒掺量混合料的最佳沥青用量,为以后研究做准备。再次,通过轮胎振动衰减试验和室内往复轮载试验来评价低噪声微表处的减振降噪效果,得到橡胶颗粒的加入对于改善微表处路面与车辆间的振动情况起着显著的作用,其主要降噪原理是吸收来自轮胎的冲击力的作用,从而达到降低车辆振动的目的。最后,比较研究了低噪声微表处技术的路用性能,主要分析了低噪声微表处技术的耐磨耗性能、抗轮辙变形性能、水稳定性等。同时,对比研究了橡胶颗粒的加入对于微表处构造深度及摩擦系数的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 本文主要研究内容
• 1.3.2 本文技术路线
• 第二章 隧道内噪声特性研究
• 2.1 交通噪声的产生
• 2.2 交通噪声的危害
• 2.3 隧道内交通噪声特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 橡胶颗粒微表处配合比设计
• 3.1 橡胶颗粒微表处原材料研究
• 3.1.1 乳化沥青
• 3.1.2 集料
• 3.1.3 水
• 3.1.4 填料
• 3.1.5 橡胶颗粒
• 3.2 橡胶颗粒微表处配合比设计
• 3.2.1 级配选择
• 3.2.2 拌和试验
• 3.2.3 可拌和时间试验
• 3.2.4 破乳时间试验
• 3.2.5 粘聚力试验
• 3.2.6 湿轮磨耗试验与负荷轮粘附砂试验
• 3.2.7 轮辙变形试验
• 3.3 本章小结
• 第四章 橡胶颗粒微表处的降噪性能研究
• 4.1 橡胶颗粒微表处的降噪机理
• 4.1.1 振动与噪声的关系
• 4.1.2 阻尼减振技术
• 4.2 橡胶颗粒微表处的降噪效果评价
• 4.2.1 轮胎振动试验
• 4.2.2 室内往复轮载试验
• 4.3 本章小结
• 第五章 橡胶颗粒微表处路用性能研究
• 5.1 耐磨耗性能
• 5.2 抗轮辙变形性能
• 5.3 水稳定性
• 5.4 本章小结
• 第六章 橡胶颗粒微表处表面功能与经济社会效益分析
• 6.1 橡胶颗粒微表处表面功能研究
• 6.1.1 构造深度
• 6.1.2 摆值
• 6.2 橡胶颗粒微表处经济社会效益分析
• 6.2.1 经济效益
• 6.2.2 社会效益
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果