瀝青路面復(fù)合基層結(jié)構(gòu)與材料研究.pdf

1、目前,我國(guó)高等級(jí)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(yán)重影響了其使用品質(zhì)和壽命。特別是近年來(lái)早期修建的一些高速公路已相繼進(jìn)入大修或改建期,“開(kāi)膛破肚”式的處理方式已經(jīng)讓我們付出了巨大的經(jīng)濟(jì)成本和社會(huì)代價(jià)。為此,研究具有優(yōu)良使用性能和適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的新型路面結(jié)構(gòu)迫在眉睫。國(guó)內(nèi)外對(duì)此也進(jìn)行了很多研究,鋪筑了試驗(yàn)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(guó)

2、內(nèi)半剛性基層瀝青路面使用現(xiàn)狀和國(guó)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(jì)理念,對(duì)瀝青路面復(fù)合基層結(jié)構(gòu)和材料作進(jìn)一步的研究。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下方面:(1)針對(duì)半剛性層材料易開(kāi)裂、易沖刷的現(xiàn)狀,從混和料的配合比設(shè)計(jì)、力學(xué)性能、抗裂性能、沖刷性能、疲勞特性等方面對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)研究。(2)采用灰色關(guān)聯(lián)分析法,對(duì)常用的半剛性材料抗裂評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析,結(jié)果表明:評(píng)價(jià)半剛性材料抗裂性的最佳指標(biāo)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(jì)的控制指標(biāo)。(3)推導(dǎo)了半剛性層收縮應(yīng)力的計(jì)算公式,對(duì)影響最大收縮應(yīng)力的各種因素進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了半剛性層的開(kāi)裂規(guī)律:并對(duì)半剛性層的溫度收縮裂縫進(jìn)行了預(yù)估,得到了溫縮裂縫間距與寬度的近似計(jì)算公式。(4)系統(tǒng)研究了復(fù)合基層ATB層的配合比設(shè)計(jì)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(yàn)儀進(jìn)行了復(fù)合基層疲勞模擬試驗(yàn),系統(tǒng)地對(duì)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(jìn)行疲勞試驗(yàn)研究。(6)根據(jù)材料的強(qiáng)度和剛度特性,利用軟件對(duì)復(fù)合基層路面結(jié)構(gòu)荷載內(nèi)力進(jìn)行了敏感性分析；并利用有限元方法,對(duì)ATB層的抗裂效果進(jìn)行了力學(xué)分析。(7)計(jì)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(dāng)量回彈模量對(duì)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