基于足尺ALF車轍預(yù)估模型的甘肅地區(qū)瀝青混合料高溫性能標(biāo)準(zhǔn)研究.pdf

1、車轍的預(yù)估和混合料的高溫穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)一直來(lái)是道路界的研究重點(diǎn)。本文依托ALF加速加載車轍試驗(yàn)、室內(nèi)車轍試驗(yàn)、路面力學(xué)分析、混合料抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，建立起基于足尺ALF試驗(yàn)的車轍預(yù)估模型，并提出與氣溫、交通量、路面結(jié)構(gòu)力學(xué)狀況、結(jié)構(gòu)層位、行車速度等相關(guān)聯(lián)的甘肅地區(qū)混合料高溫性能指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)完善車轍預(yù)估和混合料高溫性能標(biāo)準(zhǔn)、以及實(shí)現(xiàn)車轍的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體化控制，均具有重要的意義。
　　 本文首先對(duì)甘肅地區(qū)和我國(guó)其它地區(qū)的瀝青路面病害進(jìn)

2、行調(diào)查分析，確定甘肅干旱半干旱地區(qū)瀝青路面的主要病害為車轍、低溫開裂和沉陷；建議在現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，增加面層剪應(yīng)力、低溫?cái)嗔褢?yīng)力和土基頂面壓應(yīng)變以控制車轍、低溫開裂和沉陷。
　　 采用直剪儀對(duì)混合料的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試，分析瀝青種類和標(biāo)號(hào)、級(jí)配類型、最大公稱粒徑、溫度等對(duì)混合料抗剪強(qiáng)度的影響。
　　 對(duì)三種路面結(jié)構(gòu)在不同的溫度、軸載下進(jìn)行ALF加速加載車轍試驗(yàn)。結(jié)果顯示，路面厚度、溫度和軸重是影響車轍的重要因素；

3、車轍主要發(fā)生在中、上面層，下面層最小，因此應(yīng)該分層控制車轍、提高主車轍區(qū)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 對(duì)ALF試驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，計(jì)算剪應(yīng)力、豎向彈性變形和豎向壓應(yīng)力，對(duì)比分析ALF試驗(yàn)亞層車轍的比例與亞層路面力學(xué)指標(biāo)的相似度，推薦以剪應(yīng)力作為確定亞層車轍分配比例的力學(xué)指標(biāo)。
　　 以ALF車轍試驗(yàn)、室內(nèi)車轍試驗(yàn)、路面力學(xué)分析、混合料抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)為依托，建立起分別以抗剪強(qiáng)度[(t)]和車轍試驗(yàn)60min變形RD0表征混合料性能的

4、、并綜合路面結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力l、軸載作用次數(shù)N、路面溫度T、行駛速度V和路面厚度d的車轍預(yù)估模型。根據(jù)時(shí)間硬化蠕變模型，采用理論方法將行車速度植入車轍預(yù)估模型中。
　　 對(duì)車轍預(yù)估模型的路面溫度、軸載作用次數(shù)、行車速度、剪切應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度的確定方法進(jìn)行選擇；參考AASHTO2002車轍增量計(jì)算方法，以月為計(jì)算時(shí)間單元進(jìn)行車轍累積計(jì)算；結(jié)合臨清試驗(yàn)路實(shí)測(cè)車轍數(shù)據(jù)，對(duì)車轍預(yù)估模型進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 提出按亞層車轍、路表車轍分別控制的

5、車轍檢驗(yàn)方法，亞層容許車轍深度為路表容許車轍乘以亞層車轍分配系數(shù)，亞層車轍分配系數(shù)由亞層剪應(yīng)力比例確定。
　　 針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范車轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體中系存在的問(wèn)題，提出與氣溫、交通量、路面結(jié)構(gòu)力學(xué)狀況、結(jié)構(gòu)層位等相關(guān)聯(lián)的混合料高溫性能指標(biāo)，高溫性能評(píng)價(jià)指標(biāo)為混合料的抗剪強(qiáng)度[(t)]、車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度DS和60min變形RD0;采用本文建立的車轍預(yù)估模型，推薦甘肅省不同分區(qū)典型結(jié)構(gòu)不同層位混合料的抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、DS標(biāo)準(zhǔn)和RD0標(biāo)準(zhǔn)