外文翻译--道路设计 25页

附录A外文翻译原文RoadDesignHistoryofRoadDesignFirstlyletmeapologiseforthispage.ItislargelytextbasedduetothenatureofitandifreadingisdifficultthenIamsorry.Thisisduesolelytothematerialcoveredandistheonlypageintheseries.Thisisnottypicalastheresthavegraphicsorimagestokeepyouamused.SecondlythispageisverymuchahistoryofroadbuildingintheUnitedKingdom．ThefirstroadbuildersofanysignificanceinWesternEuropeweretheRomans,whosawtheabilitytomovequicklyasessentialforbothmilitaryandcivilreasons.ItisfromtheRomansthatthetermhighwaycomesasalltheirroadswereelevated1mabovethelocalleveloftheland.Thiswastominimisetheriskofanambush,aswasthebestknowncharacteristicoftheroads,theirlackofcorners.ThestandardssetbytheRomansintermsofdurabilityfarexceededanythingachievedafterthefalloftheempire.TheRomanapproachtoroaddesignisessentiallythesameasthatincurrentuse.Theroadswereconstructedofseveraldifferentlayers,increasinginstrengthfromthebottom.Thelowestlayerwasnormallyarubble,intermediatelayersweremadeoflimeboundconcreteandtheupperlayerwasaflagorlimegroutedstoneslabs.Thethicknessofthelayerswasvariedaccordingtothelocalgroundconditions.AfterthefalloftheRomanEmpiretheroadsystemfellintoastateofdisrepairandbytheendofthemiddleages,therewasineffectnoroadsysteminthecountry.Theonlyroutesavailablewereunpavedtracks,muddyandimpassableinwinteranddustyandimpassableinsummer.Diversionsaroundparticularlypoorstretchesresultedinsinuousalignments.Thestateoftheroadscombinedwiththegenerallawlessnessatthetimemeantonlythedeterminedorinsanetraveled.Thefirstchangeinthisattitudecamein1555whenanActofParliamentwaspassedimposingadutyonallparishestomaintainit"sroads.AlsoincludedintheActwasthecreationofthepositionofaSurveyorofHighways.Thiswasunpaidandunderresourcedthoughandwhencombinedwiththelackoftechnicalskillsitisnosurprisethatthepostbecamedistinctlyunpopularandineffective.25 Thislackofresourcesmeantthatthefirstmajorroadwasnotestablisheduntilthelatterpartoftheseventeenthcentury.Theseroadswereknownasturnpikeroadswheretheroaduserpaidatoll.ThefirstsectionswereknownastheGreatNorthRoadandhassincebecometheA1trunkroad.InthefollowingcenturyTurnpikeTrustswereestablishedtoprovideturnpikeroadsalongmajorroutesintheUnitedkingdom.InthisimprovedfinancialclimateroadbuildingtechniquesevolvedthankstotheworkofpioneerssuchasTelfordandMacadam.Byabout1830asystemofwellpavedbuiltroadsexistedsuchthattheonlyconstraintsonroadtrafficandtraveltimeswereimposedbythenatureofroadvehicles.Thenextimprovementcameaboutwiththeadventoftherailways.Withrapidtransportbetweentownsnowpossible,theturnpikesbecameuneconomicalandwhilstroadbuildingintownscontinuedapacetheturnpiketrustscollapsed.Legislationinthelate19thcenturysetthesceneforthecurrentadministrativearrangementsforhighwayconstructionandmaintenancebutthetechnologyremainedprimitiveandempirical.Onlyinrecentyearshasthatsituationimprovedtoanyextentandevennowmostroaddesignisbasedonempiricalrelationshipsandexperimentalwork.Thepresentsituationisalmostacompletereversal,withfundingfornewroadscomingfromtheprivatesector.Inexchangeforbuildingandmaintainingtheroadtheownersarepaidatollbythegovernmentforeachvehicleusingtheroad,asortofmodernturnpikesystem.TrafficAnalysisRoadloadingtakesmanydifferentforms,fromabicycletomulti-axledtruckandtrailercombinations.TrafficAnalysiscanbesplitintotwowelldefinedareas:TrafficVolume-ThisistheroleoftheTrafficEngineeranddoesnotnormallyconcerntheCivilEngineer.Thisisnotrelevanttodeterminingtheloadontheroad,onlythesizeandlayout.TrafficLoading-ThisistheroleofthePavementEngineerandinvolvesdeterminingtheloadingontheroadtobecarriedforwardtothePavementDesign.TrafficVolume25 Theroleofthetrafficengineeristoenablealltraffictotravelontheroadatareasonablespeedandwithanappropriatedegreeofsafety.ThisisnottheloadingthatisusedinthePavementDesign.Thesevaluesareusedtodeterminetheroadwidthonly.Withrelationtothevolumeoftrafficusingtheroad,thepassengercarisadoptedasthestandardunitandothervehiclesareassessedintermsofpassengercarunits(pcu).Differencesintheurbanandruralsituationsariseduetothevariationofspeedsinthetwoareas.Decisionsonroadwidtharenotnormallymadeontotaltrafficflowperdayasthisismisleadingbutratheronthepeakhourlyflow.InBritainthemaximumpermissibleflowis3,000pcu/hforatwolanedualcarriagewayand4,500pcu/hforathreelanedualcarriageway(motorway).Forallpurposeroadswithjunctionsthesefiguresreduceto1,100｀｀and1,900pcu/hrespectively.Wheretheroadisnew,studiesmustbecarriedouttoestimatethevolumeoftrafficexpectedtousetheroad.Wherethenewroadreplacesexistingroadsthisisnottoodifficult.Ifhowevertheroadisexpectedtochangetheflowoftrafficthenanalysisshouldbecarriedoutastothevolumeandconstitutionoftrafficonthenewroad.Mattersarefurthercomplicatediftheroadisverylongorprovidesaccesstoorfromalargetown.Computermethodsarenowavailabletoaidinthisprocess.Theconstitutionoftrafficonthenewroadisofinteresttothepavementengineer.TrafficLoadingInthissection,wewilldiscussthetrafficloadingthatistakenforwardtothepavementdesignsection.UnlikeintheabovesectionwherePassengerCarUnitswerethereferenceunit,wewillworkinStandardAxles.Thisisareferenceunittodeterminetheaverageloadingonapavementbywhatisknownasthestandardaxle.Thisthenallowsatotalloadingoverthelifeofthepavementtobedetermined,normallyinMillionsofStandardAxles(msa).EarthworksTheProcessofearthworksistoexcavatetheexistinglandtoasuitablelevelsothatroadconstructionmaybegin.Theearthworkscantaketheformofeitherexcavationintheformofcutsortheconstructionofembankmentstocarryan25 elevatedhighway.Normallyinaroaddesignproject,bothwillbenecessaryandmovementofearthfromonepartofthesitetothenextwillbenecessary.Thisshouldbedonewithaslittlewastecreatedoraslittleextramaterialrequiredasdisposalorcollectionisexpensive.Alsoincludedunderthetopicofearthworksisthecompactionoftheroadmaterialstotheappropriatelevel.Thishoweverisnotcoveredasitismoreconcernedwiththeactualconstructionoftheroadthanthedesignofit.Thispageisconcernedsolelywiththedesignoftheearthworksandnotwiththeactualdesignoftheembankmentsorcuts.Ifyouwishtolearnmoreaboutthisthenlinkstorelevantpagesarecontainedinthegeotechnicalsectionofthelinkspage.Alinktothiscanbefoundopposite.Ofthetopicscoveredinthispage,theycanbesplitupintothedesignoftheearthworksandtheplantusedintheconstruction.ExcavationThemostimportantfeatureoftheexcavationisthematerialyouareworkingwith.ThiswillbeknownfromtheSiteInvestigation.Poorinformationcanleadtotechnicalproblemsandtocostoverruns.Therearemanywaysofclassifyingthesoilintermsofit"seaseofexcavationincludingseismictechniques.ThemostcommonintheUnitedKingdomatpresenthoweveristheEaseofDiggingscaleordiggability.Thisclassifiesthesoilinoneoffourcategories:EEasydigging-Loosefreerunningsoilsegsands,finegravels.MMedium-Densercohesivesoilsegclayeygravel,lowPIclays.M-HMediumtoHard-egbrokenrock,wetheavyclay,gravelwithboulders.HHard-materialrequiringblastingandhardhighPIclays.TypicaldiggabilityfactorscanbeseeninTable1below.Anotherimportantfeatureofrockistheamountoffissuring.Therearetwomethodsofassessingthis,thepercentageRockQualityDatamethodandtheSpacingofjointsmethod.Eachoftheseleadsdirectlytoanestimateoftheuniaxialcompressivestrengthandthusanindicationoftheexcavationmethod.BoththesecanbefoundintheManualofcontractsdocument,Series6001.25 Excavationincreasesthevolumeofmaterial.Itisthereforenecessarytouseabulkingfactortodeterminethevolumeofmaterialthatwillbecreatedbyexcavation.Bulkingfactorisdefinedas:BulkingFactor=VolumeafterExcavation/VolumebeforeExcavationSimilarlyashrinkagefactorisdefinedforthecompactionofasoilatit"sfinaldestination.:ShrinkageFactor=VolumeafterCompaction/VolumebeforeExcavationInadditiontotheaboveproperties,itisimportanttohavesomeideaaboutthetrafficabilityofthesoils.Thisisbecausetheexcavationplantwillneedtodriveoverthesoilswithoutbecomingboggeddown.Thetrafficabilityofthesoilsisrelatedtotheirdrainageproperties.Sands/GravelsFreeDraining.Tendtohavefewproblems.HighPIClaysLowpermeabilitywillpreventwateringresssothesurfacebecomesdangerousbutnotinthelongterm.Silts/LowPIClaysThesecausethemostproblems.Permeabilityallowsingresswhichsoftensthesoilsthusweakeningthem.AsphaltPavingOperationIntroductionThesubjectofthistermprojectwasanasphaltpavingprocessutilizingapavingmachineand20tonscapacitytri-axletrucks.ThelocationoftheprocesswasatthecornerofMainandMadisoninGreenwood(SouthofIndianapolis).TheprojectisbeingrunbytheReith-RileyConstructionCompany.-Indianapolis.Theoverallprocessinvolved:1.Hot-mixbatchplantcycle2.Tri-axletruckcycle3.Rollercycle4.Spreadercycle5.Crewcycle25 Becauseofthecomplexityoftheoverallconstructionprocess,wechosetoobserve,reporton,analyzeandmodelthepavingprocessonthebaselayerofthe15"laneroad.Atthattime,theotherlaneoftheroadwasnotpavedyet.Theroadhasslightlyincreasinggradeandcurvealongtheprocess.Thepreliminaryprocessofgatheringthedatausedinthisproject,theefficiencyoftheoperation,amodelandMicroCYCLONEsimulationoftheprocess,andillustrationswillbediscussedandpresented.Asphalthasbeenusedbymanforitsadhesiveandwaterproofingproperties.Asphaltwasusedin3800B.C.intheEuphratesand2500B.C.inEgypt.TheSumeriansusedasphaltin6000B.C.foritsshipbuildingindustry.Today,asphaltisappliedtoroofing,sealants,caulking,brakelinings,paints,enamels,andmostwidelyusedinthepavingindustry(Asphalt-ScienceandTechnology,1968).ProcessDescriptionBatchPlantProductionFirst,aggregatetravelsthroughthecoldfeedbins,whereinitialproportioningoftheaggregatetakesplace.Thequantityofmaterialleavingeachbinisregulatedbythesizeofthegateopening,orthespeedofabelt,oracombinationofthetwo.Theaggregateissenttoadrier.Herethemoistureisremovedandisheatedtoprovidethepropermixingtemperatureinthepugmill.Theaggregatecontinuestothehotelevatorbyscreenstothehotbins.Thescreensprovidethefinalseparationoftheaggregate.Thedifferentsizesofaggregatearereleasedintotheweighthopperonebinatatime.Theaggregateisdroppedintothepugmillformixingwiththeasphalt.Themixtureisthendroppedintoawaitingtruckormovedtoastoragesilo.Samplesaretakenfromeachhotbinfortesting.Asieveanalysisisconductedaswellasgradationtest.Fromthegradationinformation,theweightoftheaggregatemustbeequaltothedesigngradation.Atrialrunshouldbeperformedandtheweightsadjusteduntilthedesiredmixisproduced.(U.S.DepartmentofTransportation,December1984)Thedifferentsizesofaggregatearereleasedintotheweighthopperonebinatatime.Theaggregateisdroppedintothepugmillformixingwiththeasphalt.The25 mixtureisthendroppedintoawaitingtruckormovedtoastoragesilo.Samplesaretakenfromeachhotbinfortesting.Asieveanalysisisconductedaswellasgradationtest.Fromthegradationinformation,theweightoftheaggregatemustbeequaltothedesigngradation.Atrialrunshouldbeperformedandtheweightsadjusteduntilthedesiredmixisproduced.(U.S.DepartmentofTransportation,December1984)PlacingAsphaltPavementPlacingtheCoatBeforethepavingoperationstarts,anasphaltdistributorisusedtosprayasphaltontheunpavedsurface.Thisfilmofasphaltservesastheprimeandtactcoats.Thecoatsarethenallowedtocurebeforetheactualpavingresume.Thepurposeofhavingthesecoatsistopreventanyslippagebetweenthesurfaceandoverlayduringorafterthecompaction.(TheAsphaltInstitute)PlacingtheAsphaltMixTostartthepavingoperation,thepaverispositionedproperlyontotheroad.Thescreedofthepaverisloweredontoblockofthesamedepthofthelooseasphaltmatthatisgoingtobelaidontheroad.(Thescreedisresponsibleforthesettingthedepthoftheasphaltmix.)Afterthat,theblockcanberemovedandpavingcanstart.Assoonasthehaultruckarrivesatthejobsite,thepavinginspectormustcheckthattheasphaltdeliveredmustbeinasatisfactorycondition.Thepavinginspectorusuallycheckforthesecriterialistedbelow:1.bluesmoke-bluesmokeindicatethatthemixistoohot.2.stiffappearance3.mixslumpedintruck.4.lean,dullappearance-thisindicatesthatthemixhasinsufficientasphalt.5.risingsteam-toomuchmoisture.6.segregation.7.contamination.Ifthereisanyofthesignsaboveisobserved,themixwillbesentbacktothebatchplanttobereprocessed.Afterallconditionsaresatisfied,thehaultruckcanloadthemixintothereceivinghopperofthepaver.25 Whenloadingthemixintothereceivinghopper,thehaultruckisplacedcarefullyinfrontofthepaver.Therearwheelsofthetruckshouldbeincontactwiththetruckrollerofthepavertoavoidanymisalignmentwiththepaver.Thepaverwillpushthetruckforwardsasitpavestheroad.Ifskewnesshappens,thewholeprocesswillbedelayedbecausetheyhavetorepositionthetruckinfrontofthepaver.Mostpaverusedareself-propelledpaver.Eachofthemconsistsoftwomainunits:Tractorunit.-itincludesthereceivinghopper,slotconveyor,flowcontrolgates,spreadingcrew,powerplant,transmission,operatorcontrolforuseoneitherside,andoperator"sseat.Thisunitwillmovethewholesystemforward.Screedunit.-itisattachedtothetractorunitbylongscreedarmsonbothsidesofthemachine.Itconsistsofscreedplate,vibratorsortamperbars,thicknesscontrol,crowncontrol,andscreedheater.Assoonasthethefirstloadofasphaltmixhasbeenspread,theuniformityoftheasphalttextureshouldbechecked.Operatorswilladjustthetheappropriateadjustmentpointstocorrectanynonuniformity.Anysegregationofmaterialsalsoshouldnotbeallowed.Operationshouldbestoppedimmediatelyifanysegregationisdetected.Theoperatorsshouldalsobeawareofisthecrowncontrol.Pavementwithcrownhastoberedonealloveragain.Inadditiontothat,operatorsshouldcontinuouslyloosenthemixthatclingstothesidesofthehopperandpushitbackintotheactivemix.Iftheasphaltmixgrowcold,itcannotbeproperlycompactedandthus,loosesitsstrength.Thelastprocessofpavingiscompaction.Thisprocessishighlyinfluencedbymajormixproportion;(1)asphaltcontent:aggregatesize,shapetextureanddistributiongradation;(2)fillercontent,and;(3)mixtemperature.Appropriaterollersandrollingmethodsshouldbeusedinaccordancewiththeseproportion.Thereareseveralrollercombinationsusedformaximumresults:1.steel-tiredstaticandpneumatic-tiredrollers,2.vibratoryandsteel-tiredstaticrollers,or3.vibratoryrollersusedinvibratingandstaticmodes.4.Thesecombinationsarehighlyrecommendedbytheasphaltinstitute.25 Rollersshouldbemovedinaslowbutuniformspeedtoachievethebestresult.(Seetable)Theserollersshouldalsobeingoodconditions.Anyirregularitiesintherollers"performanceswillresultinpoorcompactionoftheasphalt;thus,thepavementwillnotlastlong.Therollersshouldnotreversesuddenlywhilecompactingbecausethisactioncandisplacethemix.Ifdisplacementhappens,thewholematshouldbeloosenedwithlutesorrakesandrestoredtotheoriginalgradebeforerollingcanrestart.Apatternthatiseconomicalandprovidesthemaximumcompactionresultshouldbeestablished.(TheAsphaltInstitute)TestingMethodWhyEvaluateDensityofHotAsphaltConcreteAsweknow,lackingofdensityduringconstructionofasphaltconcretecausesmanyproblems.Itisnecessarytoobtainhighdensitytoinsurethattheasphaltconcretewillprovidethenecessarystabilityanddurabilityforperformance.Forinstance,lowdensitygenerallycauseslong-termdeteriorationwhentheasphaltbeginscracking.Thereforevariousmethodshavebeenusedtomeasurethedensityintheasphaltconcrete.ProceduresUsedtoObtainDensityProperaggregategradationandasphaltcontentareimportantparameterstoensurethatthedensityofasphaltconcretemeetstherequirement.Generally,poorgradationresultsinareductionofvoidsinthemixture;thus,reducestheasphaltcontentwhichservesasthelubricantforaggregatesinthemix.Thestiffmixismoredifficulttocompact.Boththeaggregategradationandtheasphaltcontentareinterrelatedandequallyimportant.Pavingasphaltisreallydifficultincoldclimate.Thehotmixcoolsdownfasterandhardertocompact.Toovercomethis,contractorsusuallyincreasethetemperatureofthemix.Unfortunatelyexcessivelyincreasingthetemperatureofasphaltmixturemaycauseproblemsduringcompactionandincreaseoxidationoftheasphaltcement.Thismayresultinahardandbrittlepavement.Themixtemperatureshouldbeselectedsothatthemixturewouldbeabletosupporttherollerimmediatelybehindthepaver.Sincethereislesstimetorollthemixturebeforeitcools,morerollersorlargerrollersarerequiredforthecompactionprocess.25 Afterthemixtureistransportedtothesite,thenextstepistoensureproperdensitywhilelayingdowntheasphaltwithaspreader.Acontinuosavailabilityoftheasphaltmixforthepaveriscrucial.Thespreadercannotaffordtostartandstopwhilewaitingforthematerials.Itimportanttohavematerialthathasthesametextureandappearance.EvaluationofIn-PlaceDensityAnevaluationofthein-placematerialisnecessarytoensurethatasatisfactorydensityisobtained.Mostofthetime,anucleargageisusedtoestimatethedensity.However,theresultsobtainedusingthisequipmentarenotaccurate.Ithastobecalibratedbytakinganumberofmeasurementsfromdifferentlocationassoonastheprojectstarts.Aftercalibrations,aseriesofreadingsaretakenandthen,thereadingsarecomparedtothedensityobtainedfromthelaboratory.Thelaboratoryresultsarethedensityofcoresamplestakenfromthesamelocation.(PlacementandCompactionofAsphaltMixtures,1982)LaboratoryandFieldPavementStabilityTestsTheAmericanAssociationofStateHighwayOfficials(AASHO)andtheAmericanSocietyforTestingandMaterials(ASTM)aretwoagencieswhichsetforthmethodsandtestproceduresthepavingindustrymustfollow.Fivetestmethodsreadilyusedinthefieldandlaboratoryare:1.TheHubbardFieldStabilityTest(ASTM-D-1138-52orAASHOTest169)-teststheresistancetoplasticflowoffineaggregatemixtures.2.TheUnconfinedCompressionTest(ASTM-D-1074-52-T)-measuresthecohesionofpavingbinderandperformanceoftheinternalfrictionoftheaggregate.3.TheMarshallTest(ASTM-Method-D-1559)-measurestheflowvalueorflowindexbydistortingthespecimenuntilfracture.4.TheHveemTest(ASTM-Method-1560)-usesstabilometerandcohesiometerapparatus.Thestabilometerdeterminesthemaximumamountofasphaltwhichwillobtainthegreateststabilitybymeasuringtheinternalfictionofthemineralaggregate.Thecohesiometerdeterminesthecohesionpropertiesandthestrengthofasphaltfilmsbybendingandbreakingaspecimen.5.TheTriaxialCompressionTest-isusefulindeterminingthecohesionofthe25 mixandasphaltcontentsandtheangleofinternalfrictionoftheentiremixturebyapplyinglateralpressures.Thesesarethemostwidelyusedalthoughavarietyofothermethodsexist.Itmustbestatedthatdifferentlocal,state,andfederalorganizationswillrequirecertainteststobeperformedandmayacceptadifferentrangeofvalues.ResourcesDescriptionMaterial:1.Aggregates2.HotmixasphaltmaterialEquipment:1.Trucks2.Spreader3.RollerBatchplant(hotmix)Laborer:1laborer1rolleroperator1paveroperator1superintendent1truckoperators1foremanDiscussionDiscussionPreliminaryProceduretoObtainDataInitiallycontactingthecompanyandprojectengineersinvolvedwasnecessarybeforewecouldobtainaccesstothesiteandaccumulatedataandinformationabouttheoperation.DanPatrick,thesuperintendentofReith-RileyConstruction,providedgeneralinformationregardingthisoperation.Thisincludedcost(byprovidinguswiththeCompany"sJobCalculationSheet),specificdetailsconcerningtheoperationdescribedandmodeledinthispaperanddetailsofthecrewsizes,equipment,materials,efficiencyandvariablesoftheoperation.Thesitewasvisitedoftentoobserveandobtainthedetailsoftheoperation.Picturesweretaken,andindividual25 questioningofthecrewsandinspectorinvolvedintheplantandjobsitewereemployedtogetanaccurateideaandnecessarydata.Mr.Patrickcouldn"tprovideapooldataregardingproductiontimes.Weweregivenanestimateofscheduleofthejobcalculationsheetwhichwereusedtocomparewiththeobserved/actualproduction.DataCollectionThegeneraldescriptionoftheproject,theprocessinvolved,andtheequipmentusedwasobtainedfromDanPatrick,thesuperintendentofReith-RileyConstruction.TheactualprojectsiteandtimedurationforeachactivitieswereobtainedfromfieldobservationonOctober9th,1991.Adigitalwatchwasusedtotimeeveryactivitiesinvolvedintheprocess.Thedatacollectedwereaveragedfortheeaseofcalculation.Thedataincludetheaveragefor:1.loadingatbatchplant2.travellingtothejobsite3.dumpingtheasphalttospreader4.back-cycleofthetruck5.spreadingtheasphalt6.compactingtheasphalt7.checkingthelevelAllthedataobtainedwereapprovedbythesuperintendentasstandardtimeforthisparticularpavingoperation.Thisinformationislistedintable1.Thehighandlowdataintable2.1and2.2.weregivenbythesuperintendent.Therefore,theaveragevaluesofthedeterministicinputwereusedasthemodevaluesfortheTriangularandBetadistribution.TheBeta"a"andBeta"b"valueswerecalculatedbytheVibesprogram.MaterialHandlingandProcessingSystem1.Loadinghotmixasphalttothetruck2.Haulingasphalttojobsite3.Dumpingtheasphalttothespreader4.Spreaderpavingtheasphalt5.Rollerbreakingdowntheasphalt25 6.RollerfinishingthesurfaceProductivityComparisonTheproductivitylevelcanbemeasuredinthreedifferentways1.Deterministictime2.Triangledistribution3.BetaDistributionThevaluesforallthreemethodswerecloselyrelated(table3.).GenerallythedeterministicvalueswerehigherwhileBetavalueswerelower.Trianglevalueswerelocatedsomewhereinbetweentheaforementioned.Therangeofdifferencesbetweenthedistributionis0.0289to0.4278.Thesedifferencewerenotsignificant;therefore,anydistributioncouldbeusedinanactualsituation.TheproductionvaluesfromBetadistributionwereusedfordeterminingthetheoreticalproductivitybecausetheyweremoreconservative.Fromthecompany"sJobCalculationSheet,theyestimatedthecapacityofthetrucktobe20tonsandworking30cyclesperday.Thecompany"sestimatedproductivityis600tonsperdaywhichwasequalto3.75truck-loadsperhour.Refertotable3forcomparisonofproductivity.TheproductivitiesofthesimulatedresultoftheMicroCYCLONEmodelwerefoundtobealittlebitlower.Thepercentagedifferencesasgivenintable3wereasfollowed:1.comparedwithdeterministictime:4.67%2.comparedwithTriangledistributiontime:10.78%3.comparedwithBetadistributiontime:12.87%ImprovementofProductivityUsingsensitivityanalysis,theproductivityofthewholeasphaltpavingoperationcouldbeincreasedbyaddingonemoreroller.Withonlyoneroller,thedeterministicproductivityatcycle30was3.575truck-loadsperhour.Byaddingthesecondroller,theproductivitywasincreasedto6.4632truck-loadsperhour.Theproductivitywasincreasedbyabout81%.(lookatappendixfortheoutputfiles).Alsothesensitivityanalysisshowedthatincreasingtruckdidnotincreasetheproductivityatall.Conclusion25 Therateoftheoperationwasdeterminedbytherateoftheroller.Thiswasbecausetherollertook15minutestocompactthesurfaceoftheasphalt.Thus,toimprovetheproductivity,morerollershouldbeaddedintotheoperation.Nevertheless,thecompanychosetouseonlyoneroller.Perhaps,thedecisiontoonlyhaveonerollerwasdeterminedbycostfactor.TheproductivityobtainedfromtheMicroCYCLONEmodelwaswithintheexpectedproductivitybythecompany.References1.Barth,EdwinJ.,"Asphalt-ScienceandTechnology,"GordonandBreach,NewYork,NewYork,1986.2.Wagner,F.T.,"PlacementandCompactionofAsphaltMixture,"ASTMPublication,Philadelphia,PA19103.3.TheAsphaltInstitute,"AsphaltPavingManual,"ManualSeriesNo.8,ThirdEdition,April1988.4.U.S.DepartmentofTransportation,FederalHighwayAdministration,"Hot-MixBituminousPavingManual,"December1994.5.PersonalinterviewwithReithRileyConstructionCompanyIndianapolis,JobSuperintendent:Mr.DanPatrick,October,1991.25 附录B外文翻译译文道路设计道路设计的历史首先,让我对本栏目作一介绍。由于本文基本上是以自然知识为基础，所以如果读起来感到困难的话，我感到抱歉。这是由于本文仅仅涉及本专业的材料背景和理论知识，而不像一般的带有图解的或图像的文章那样可以使你保持兴趣。第二，这个专栏是一段有关欧洲筑路的历史。在西欧诸国中，第一个开始修筑道路的是那些罗马人，他们注意到很快地移动对军队和公民的都是必要的。那些具有标志性的公路是罗马人将全部的地区级道路提升1m后形成的。这些将减小伏兵埋伏的风险，照现在的样子也可以看到道路的最显著的特征就是很少有转弯处。按照罗马人制定的标准，以后修建的道路一直是那样直到罗马帝国消失。古罗马的道路设计的方法与目前正在使用的方法在本质上是相同。道路是由若干不同的层组成的，从而增大底部的强度。一般情况下，基层是毛石，垫层用水泥稳定土，保护层是灌浆混凝土板。路基各层的厚度是按照本地的地层情况不同而变化的。在罗马帝国之后的道路系统开始走向一种荒废的状态，到中世纪结束之时在整个国家仍然没有有效的道路系统。留下来的可利用的的路线是没有铺柏油的、在冬季泥泞的和在夏季积满灰尘的不能通行的道路。在特别差的路段周围的发生的改道导致了错综复杂的定位困难。这种状态下的道路同普通的道路的连接是不合规律的。在1555年的时候，这些荒废的道路的现状得到了首次改变，就在那个时候国会通过了一个征收教区的全体居民的税，来维持道路状况的法令。同时，公路总监这一身份也由于这个法令的出台而出现。这些是无报酬的和财力不足的表现，在那个时候是同专门技术缺乏相结合的，当那些东西明显的不普及和无效的时候也就并不惊奇了。25 这些缺少资源的现状意味着第一个主干道路是不会建立的，直到后来十七世纪的时候。由道路使用者缴费的被称为收费公路的道路出现的时候。前边部分被称为theGreatNorthRoad的道路，已经成为A1干线道路。在英国的以后几个世纪中，收费公路正在逐渐地成为主要的道路。财政的状况的改善是由于是筑路方法的发展，例如碎石路面道路和大石块基道路。在大约1830年的时候，一种好的铺路面的体系的出现，导致仅有的约束道路交通和运行时间的状况得到解决。随着铁路的到来，道路的状况产生了第二次改善。伴随着在城镇之间的快速的交通运输成为可能，收费公路显得不经济起来，同时在城镇中收费公路的存在的重要性迅速地崩溃。在后来的十九世纪的立法设立中呈现出这样的场面，政府热衷于安排公路建设和维护，然而那些技术方法却保留着简陋的的和经验主义的特点。仅仅在最近几年中那些情况才在某种程度上得到稍微地改善，然后，尽管这样大多数的道路设计依然根据经验和实验工作。当前的状况几乎是一个完全颠倒的局面,为新式道路修建的提供资金的却是那些非政府的工商业组织或机构。政府通过为车辆付款来帮助道路所有者收回在道路修建和养护过程中的投资的一种新式的收费公路体系便出现了。交通量分析道路荷载有许多不同的形式，从一辆脚踏车到多轴的卡车和挂车的荷载有着很大区别。交通量分析可以分成两个意义明确的部分。交通密度：这是交通工程师的任务与土木工程师的一般的工作关系不大。这不是确定道路的负荷，仅仅是确定道路的尺寸和布局。交通负荷：这些是路面工程师的任务，包括确定道路的负荷而后转入到路面设计。交通密度交通工程师的任务是使所有的交通因素能够以适当的速度和适当的安全度行进。这些不是用于路面荷载设计的。这些评价仅仅用来决定道路宽度而已。在利用道路的交通流量方面，小型汽车被选定标准单位，其他车辆则换算为小客车交通量(pcu)。在都市的和乡村的情况的差异形成两个区域不同的行车速度。确定道路宽度不是按照每日总的交通流量，而是按照高峰小时交通量。在英国，双向四车道的一个车道的最大容许交通流量是3,000pcu/h，双向六车道的一个车道的最大容许交通流量是4,500pcu/h。25 对于新建道路而言，必须通过研究调查来预测新建道路的交通流量。对于现有道路的改建交通量的调查一项内容则没有多大的问题。尽管如此，对于交通量可能发生的变化仍然应该考虑在内，以便于在交通容量和交通组成方面同新建道路的衔接。如果道路太长或大的城镇之间的供应频繁，资源问题在将来就会出现，现有的计算机方法在这些方面将给予帮助。新建道路的交通组成的连结对路面工程师的工作是有意义的。交通负荷在本节、我们讨论将路面设计中交通负荷的影响。不像上述一节那样将小客车交通量作为参考单位、我们将引入标准轴载的概念。所谓的标准轴载是一个确定路面平均荷载的参考单位。在标准轴载的作用下，用作用总数来确定路面的寿命，一般为几百万次标准轴载(msa)。土方工程土方工程的处理是开挖原地面至适当的水平以便为道路构筑的开始做准备。土方工程可以采取开挖的形式形成路堑或者填筑的形式形成路基，以便能达到修建道路的目的。通常地在一条道路的设计项目中，两者都成为必需考虑从一个地点运土到下一个地点的运距问题。这些应该以少形成浪费和避免额外的土方量工作为目的，因为弃土和填土都会增加工程费用。当然也包括土方工程所研究的从属问题，如：使道路压实原料达到合理的水平。然而这些不光涉及到实地的道路施工方面，还涉及设计方面。本节内容只与土方工程的设计有关系与实际的路基设计关系不大。如果你希望学习到更多的这些方面的知识，那么可以链接相应的土工技术的页面。这些专栏遮盖了所研究的问题，他们可以分解成土方工程设计和现场施工。开挖开挖的最重要的地质特点是你所面临的土质状况，这个成为区别于地质勘察的显著特点。粗略的地质状况报告可能导致技术问题和到成本超支。目前在英国最普遍的方法是减少开挖规模和减轻开挖能力要求的方法。这种分类方法将土壤分成四类：容易开挖-松散的土，如砂、细砾中等-密集的粘性土，如泥砾、低液限粘土，如砂、细砾。中等坚硬-如块石、硬质粘土、带有漂石的砂砾25 坚硬的-要求爆破开挖的岩石和硬的高液限粘土另一个岩石的重要指标是裂缝系数。有两个方法来评定它，RockQualityDatamethod（岩性数据方法）和Spacingofjointsmethod（裂缝间距方法）开挖将带来大量的土方工程。因此使用一个增量系数对决定大量的土方工程的挖掘将要成为必要的。增量系数的定义如下∶增量系数=开挖后的体积/在挖掘之前体积同样地，将压实系数定义为土壤压实的最终目的：压实系数=开挖后的体积/在挖掘之前体积除上述性质之外、对一些土壤的承载能力的了解也很重要。这是因为开挖工具需要在前往施工现场的过程中而不至于被陷入土中。土壤的承载能力和他们的排水性能有很大的关系。砂和砾石：自由的排水.很少有问题。高液限土：低透水性将会防止水进入，所以表面成为薄弱环节，然而从长远观点来看问题不大。粘土：问题最大的土质，因为高渗透性让水渗入，使土壤软化，削弱土壤的承载能力。沥青路面的铺设介绍这项设计的主题是沥青路面铺设过程(利用一台铺设机器和20吨容量三轴的卡车)。工程的位置主要在格林伍德(印第安纳波利斯南部)的麦迪逊花园的角上。里思-赖利建筑公司正在施工。-印第安纳波利斯。总的过程包含：1.热混合分批投配设备循环2.三轴的卡车循环3.压路机循环4.扩张器循环5.人员循环因为总工程在建设过程的复杂性，我们有选择的观察、报道、分析并且模拟那些基础层的铺设过程的15个小巷道路。在那时，道路的另一小巷还是并非铺平。在整个过程中，道路稍微地增加等级和弯曲程度。这项工程的过程中，收集数据被使用，操作的效率、模型、MicroCYCLONE模拟和插图将被提出和讨论。25 沥青的粘合和防水的性质被人类所使用。在埃及，沥青在公元前2500年就使用，早在公元前3800年，沥青在幼发拉底河就被使用。在公元前6000年前，苏美尔人在它的造船业中使用沥青。今天，沥青在屋顶、气密层、填塞、刹车、油漆、珐琅质中被应用，在路面材料工业中被广泛应用(沥青-科学技术，1968)。处理描述分批投配生产设备首先，在最初骨料的均衡发生的地方，骨料经过冷仓。骨料出搅拌机的速度取决于搅拌机搅拌机的皮带转动速度和搅拌机打开通道的大小。集结被被到一个干燥器。在这个干燥器内潮气被隔离，在搅拌器内被加热到适当的温度。骨料被继续送往加热器，并被屏蔽到一个加热器内。这个屏蔽将骨料分开。尺寸不同的骨料一次性的被放到一个带有箱子的漏斗内，然后倒入搅拌机内和沥青混合。然后混合物被倒入一辆正在等待装料的卡车内，或被转移到一个储存仓内。从每个箱子内取出样品测试。筛子用来分析和处理测试等级。等测试处理。从分级信息中，骨料的重量和设计等级一致。测试的结果和设计的一致，否则不能生产。(美国运输部，1984年12月)人行道沥青的铺设路表面喷浆处理在铺面工作开始以前，沥青铺设工作者在未铺砌的表面上喷射沥青。这层沥青作为路表面的处理层。在实际的铺设工作开始以前，这层沥青可以改动。喷洒的目的是在于铺设沥青路面过程中或完成后防止接触面的相对滑动。(沥青研究所)铺设沥青混合物在铺设工作开始之前，铺设材料安置到道路的适当位置。铺路机的整平板要使铺设的沥青混凝土和档板具有相同的松散程度(整平板控制铺设的沥青混凝土的厚度)之后，澈区去档板并开始铺设。一旦拖运卡车到达工作现场，检查员必须立即检测沥青是否达到规定的程度。检测员通常以以下标准检测沥青混凝土：1.蓝烟-蓝烟表明沥青混合物太热2.表面硬度3.沥青混合物卡车上的跌落度25 4.倾斜，外表黯淡-这表明混合物中沥青太少5.有蒸汽–含水太多6.离析7.沾染度如果上述有一项未达到要求，沥青混合物将送回加工厂重新加工。所有指标都达到了要求，卡车就可以将混合物倒到铺路机的漏斗内。当把混合物倒到铺路机的漏斗内的过程中，卡车慢慢的停在铺路机的前面。卡车的后车轮应该挨着卡车的滚轴，以避免卡车和铺路机发生碰撞。铺路机将推着卡车走。如果发生倾斜，整个的过程将被耽误，因为他们必须改变铺路机前的卡车的位置。使用的大多数铺路机都是自动的。它们中的大多数都是有两部分组成。1.牵引机：它包括装料的漏斗，槽输送装置，流量控制门，电动机，输送带，两边的工作员，驾驶员的位置。这部分在整个系统的前面。2.整平板：在机器的两侧，整平板有很长的部分与机器连接着。它由整平板、震动装置或捣实装置、厚度控制器、顶面控制器、整平板发热器。一段沥青被铺好后，就要检测看是否铺的均匀。工作者要调整那些不合要求的地方。材料不能为任何松散的地方，一旦发现有松散地方，铺路工作就要停止，工作者应该知道怎样去控制。有缺陷的人行道要重新修理，除那之外，工作者要不断将漏斗边上的混合物推到漏斗中央。如果沥青混合物变凉了，他就不能被压实到要求的程度，因此不能再使用。铺路的最后一到工序是压实路面。压实度主要受混合物比例的影响；(1)沥青含量：骨料尺寸，形状质地和分配等级(2)骨料类别(3)混合物温度。压路机的选择和压路的方法，要根据比例确定。有以下几种压路机组合方式：1.固定的钢的疲倦和装满空气的压路机疲倦，2.振动的、固定的钢压路机的疲劳3.在振动压路机在振动机固定方式中的应用这些组合是被沥青研究所推荐的。压路机应该走的慢一些并且要匀速，以取的最好的效果。(见表格)25 这些压路机应该在良好条件里工作。任何不规则的工作性能都将导致沥青的压实度不良好。因此，人行道很快就会被破坏。当压实时，压路机不能突然反转，因为这样可能会导致混合物移动。如果移动发生，垫层和封泥会变松或倾斜，并且在压路机重新开始工作之前恢复成原样。应确定一种最节省材料又能达到最大密实度的方案。(沥青研究所)测验方法为什么要测试高温沥青混凝土的密实度就我们所知，在沥青的铺设期间的压实度不够将会导致很多问题。密实度高的沥青混凝土有很好的稳定性和耐久性。例如，当开始断裂时，压实度不够的在沥青混凝土一般会长期恶化。因此，已经有各种各样的方法用来测试沥青混凝土的密度。用来获得密实度的步骤适当的分配等级和沥青含量是保证沥青混凝土获得足够压实度的重要参数要求。通常，不良的级配等级混合料中空气的含量高；因此，要降低骨料在混合过程中作为润滑剂的沥青含量。粘稠的混合物更难压实。骨料的级配和沥青的含量具有相同重要的意义。在冻土上铺沥青比较难操作。高温混合物冷却的越来越快。为了克服这些，通常操作者会提高混合物的温度，但沥青混合物温度过高，在压实过程中将会加速沥青冷底子油的氧化。这将会使路面变的易脆裂。混合物的温度要适当，以便混合物能立即经受住铺路机后面的压路机。它在很短实际内就会冷却，在这段时间内要多次的、用重量不同的压路机压实路面。在混合物被运送到适当的位置，下一不工作就是将混合物铺开，并保证有适当的密度。沥青混合物是否黏结决定着能否被铺路机压实。铺路机一旦开始工作就不能停下来沥青混合物要有相同的质地、外观，这是非常重要的。选择适当的测试材料的位置，以保证能达到令人满意的密度。在大多数情况下，用一规定来评定密实度，但是，使用这台设备所获得的结果不准确。工作一开始就必须选不同的方位来检测，检测之后，许多数居就会被带走，然后这些数居要和实验室获得的比较。实验室的结果是取之相同的样品的密实度。(安排和沥青混合物，1982的紧密程度)实验室和实地人行道稳定测试美国国家公路官员(AASHO)和美国试验和材料学会协会(ASTM)制定了测试方法和测试的过程。五种实验室和实地的测试方法如下：1.哈伯德稳定测试法(ASTMD113852或者AASHO测试169)–测试混合物的朔性和流动性。25 2.无拘束的压缩测试法(ASTMD107452T)-测量铺铺面材料的黏结剂和内摩擦的性能的内聚性。3.马歇尔测试法(ASTM方法D1559)–检测样品的流动性或者流动指数直到断裂。4.Hveem测试法(ASTM方法1560)-使用stabilometer和cohesiometer仪器。stabilometer是确定内部总计的矿物质的数量以便确定要获得最大稳定所需的沥青的数量。cohesiometer通过弯曲并破坏样品所获得的数据来确定沥青内聚性和薄膜的作用。5.Triaxial压缩测试法-通过使用侧压力知混合物中沥青含量和整个的混合物的内聚性的内摩擦角有关。尽管有其它多种方法，但这种方法被最广泛的应用。一定说明不同地方，状态，联邦组织将要求试验执行在一个可以接受的范围内。资源描述材料：1.总计2.高温混合沥青材料设备：1.卡车2.扩散器3.压路机4.分批投配设备(热混合)劳动者：1位压力机司机1位铺路机司机1名主管人1位卡车司机1个工头讨论讨论预备的程序获得数据在最初确定出入口的位置和积累数据信息以前，我们必须和公司及项目工程师联系。25 丹·帕特里克，里思·赖利建设的主管人，提供关于这次操作的一般信息。包括花费(通过为我们提供公司的工作计算书得知)，在这篇文章中具体的描写了工作的细节和方法以及工作人员数量、设备、材料、效率和工作可变的地方。要经常到实地观察以便获得操作的细节，要有施工图。以便获得好的主意和必要数据。帕特里克先生不能提供关于生产时间的数据。我们只有用来比较的的观察/实际产量的工作时间表的工作计算书。数据收集工程的一般的概述，工作步骤和设备的使用是从里思·赖利建设的主管人丹·帕特里克那里获得的。每项活动的实际的工程站点和持续时间重1991年10月9日领域观察开始。一项时间调节都会涉及工程的一切过程。这些数据很容易被平均取得。这些平均数据为：1.安装分批投配设备2.开车到工作地点3.往铺料箱内倒沥青4.卡车的循环5.铺展沥青6.压实沥青7.检查是否水平所有这些获得的数据都是主管人批准的作为铺路工作的标准时间。这些信息在表格1内列举。主管人提供的高、底数据分别在表格2.1和2.2中。因此，这些决定性的平均值被用作三角形和β分配方式价值。β"a"和β"b"的价值是用电颤琴计划计算得。操作的材料和处理系统1.把高温混合沥青装到卡车2.把沥青运工作地点3.到沥青倒入铺路集箱内4.铺路机铺路5.压路机压实路面6.压路机完成工作生产力比较生产力水平可以用3种不同的方式测得25 1.决定性的时间2.三角形分配3.β分配这三中方法的效果很接近(表格3).通常，当决定性的值大时，β的价值就低。三角形的价值被定位在前面提到之间里。分布范围的不同点是差0.0289分0.4278点。这些不同点并不重要的；因此，任何一种分配状态都不能在实际中应用。β分配状态的生产价值用于确定理论的生产力，因为他们需要保守一些。从公司的工作计算书，他们估计卡车的承载能力成为20吨并且每天工作30个循环。公司每天的生产力600吨，相当于每小时3.75卡车的负荷。生产力的比较如表格3。MicroCYCLONE模型在模拟的结果中发现生产力低一点。百分比在表格3所给的如下不同：窗体顶部窗体底部1.与决定性的时间相比较：4.67%2.与三角形分配时间相比较：10.78%3.与β分配时间相比较：12.87%生产力的改进使用敏感性分析，铺路工作的生产力可以通过增加一台压路机来提高。仅用一台压路机，决定的生产力在第30循环相当于每小时3.575辆卡车负荷。通过增加第2辆压路机，生产力就增加到每个小时6.4632个卡车负荷。生产力增加大约81%。(在附录寻找输出文件)。此外敏感性分析显示增加卡车根本没增加生产力。结论操作的比率有压路机的比率确定。这因为压路机花费15分钟将沥青压实。因此，为了改进生产力，需要增加的压路机来压路。虽然如此，施工单位还要使用一太压路机。或许是因为费用因素决定了使用一台压路机。施工单位从MicroCYCLONE模型中获得的生产力是在期望值之内。参考资料1.巴思.埃德温，"沥青科学技术"戈登，纽约，1986。2.瓦格纳.F.T.，"沥青混合物的集配和紧密程度，"ASTM出版物，费城，Pa19103。25 3.沥青研究所，"手工铺沥青"手工系列8号，3版，1988年4月。4.美国运输部，联邦公路管理，"热混合Bituminous铺手动，"1994年12月。5.与里思·赖利建筑公司印第安纳波利斯，工作主管人的亲自会见：丹·帕特里克先生，1991年10月。25