瀝青路面復(fù)合基層結(jié)構(gòu)與材料研究.pdf

1、目前,我國高等級公路仍主要以半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)為主,但是半剛性基層瀝青路面的早期破壞嚴重影響了其使用品質(zhì)和壽命。特別是近年來早期修建的一些高速公路已相繼進入大修或改建期,“開膛破肚”式的處理方式已經(jīng)讓我們付出了巨大的經(jīng)濟成本和社會代價。為此,研究具有優(yōu)良使用性能和適合我國經(jīng)濟發(fā)展水平的新型路面結(jié)構(gòu)迫在眉睫。國內(nèi)外對此也進行了很多研究,鋪筑了試驗路,獲得了一些較為可喜的成果,但在某些方面研究還不夠深入,不夠系統(tǒng)。本文在廣泛收集并分析國

2、內(nèi)半剛性基層瀝青路面使用現(xiàn)狀和國內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)組合有關(guān)資料的基礎(chǔ)上,基于路面結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計理念,對瀝青路面復(fù)合基層結(jié)構(gòu)和材料作進一步的研究。
　　 本文主要研究內(nèi)容包括以下方面:(1)針對半剛性層材料易開裂、易沖刷的現(xiàn)狀,從混和料的配合比設(shè)計、力學(xué)性能、抗裂性能、沖刷性能、疲勞特性等方面對其進行了系統(tǒng)研究。(2)采用灰色關(guān)聯(lián)分析法,對常用的半剛性材料抗裂評價指標進行關(guān)聯(lián)度分析,結(jié)果表明:評價半剛性材料抗裂性的最佳指標是綜合抗裂指

3、數(shù),推薦采用綜合抗裂指數(shù)作為半剛性混合料抗裂設(shè)計的控制指標。(3)推導(dǎo)了半剛性層收縮應(yīng)力的計算公式,對影響最大收縮應(yīng)力的各種因素進行了分析,驗證了半剛性層的開裂規(guī)律:并對半剛性層的溫度收縮裂縫進行了預(yù)估,得到了溫縮裂縫間距與寬度的近似計算公式。(4)系統(tǒng)研究了復(fù)合基層ATB層的配合比設(shè)計及其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞特性等路用性能。(5)采用車轍試驗儀進行了復(fù)合基層疲勞模擬試驗,系統(tǒng)地對不同荷載作用下、不同ATB厚度及不同半

4、剛性層預(yù)鋸縫深度的復(fù)合基層進行疲勞試驗研究。(6)根據(jù)材料的強度和剛度特性,利用軟件對復(fù)合基層路面結(jié)構(gòu)荷載內(nèi)力進行了敏感性分析；并利用有限元方法,對ATB層的抗裂效果進行了力學(xué)分析。(7)計算了不同情況下復(fù)合基層路面結(jié)構(gòu)的疲勞壽命,提出了基于整體路面結(jié)構(gòu)疲勞壽命的ATB最佳厚度確定方法。系統(tǒng)分析了面層模量、ATB層模量、半剛性層模量及路基當量回彈模量對復(fù)合基層路面結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響,提出提高復(fù)合基層路面疲勞壽命的措施。(8)研究了不同情