橡膠顆粒瀝青混合料橋面鋪裝破冰技術研究.pdf

1、我國大部分道路屬于冰雪地區(qū),冬季橋梁溫度通常低于與其相銜接的路面溫度而使得橋面先于路面產(chǎn)生薄冰層,由于路橋過渡處表面附著力驟降,當高速行駛的車輛從無冰層的路面到薄冰層的橋面時制動性降低而失控造成事故,因此對冰雪地區(qū)橋面尋求科學有效的破冰技術,使得冰凍季節(jié)橋面與路面結冰時機保持一致,對于提高道路行車安全具有重要的社會和現(xiàn)實意義。
　　對此,本文針對橋面冬季結冰早于路面而危害行車安全,以實現(xiàn)橋面冰層破碎為主要目的,通過在橋面鋪裝混合料

2、中摻加一定數(shù)量的橡膠顆粒而提高其彈性,在行車荷載作用下增大冰層變形而實現(xiàn)冰層破碎。主要對以下幾個方面內(nèi)容進行研究:(1)根據(jù)脆性破壞理論分析了冰的各種強度特征值,通過三維有限元方法計算了行車荷載作用下冰層底部應力應變分布,以此確定冰層破壞形式,并采用能量法理論對冰層破壞形式進行校核;(2)針對影響冰層破碎程度的各個影響因素,通過定義冰層破壞程度量化指標計算分析了不同橋面鋪裝層模量、鋪裝層厚度及冰層厚度對破冰效果的影響,據(jù)此提出了適宜破冰

3、的鋪裝層最佳模量及厚度,并確定了橋面鋪裝層的理論破冰能力;(3)根據(jù)路表構造深度要求,在冰層底部植入一定長度的初始微裂紋,計算微裂紋在行車荷載作用下的開裂特征,提出基于斷裂力學的冰層破壞程度修正系數(shù);(4)根據(jù)已確定的冰層破碎程度影響因素,通過橡膠顆粒瀝青混合料配合比設計后進行系統(tǒng)室內(nèi)路用性能試驗,并對比分析了不同橡膠顆粒摻量、鋪裝層厚度、冰層厚度對破冰效果影響,通過回歸分析回彈模量與橡膠顆粒摻量關系,對冰層破壞機理進行了室內(nèi)試驗驗證;