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

1、車轍的預估和混合料的高溫穩(wěn)定性標準一直來是道路界的研究重點。本文依托ALF加速加載車轍試驗、室內(nèi)車轍試驗、路面力學分析、混合料抗剪強度試驗，建立起基于足尺ALF試驗的車轍預估模型，并提出與氣溫、交通量、路面結(jié)構(gòu)力學狀況、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和標準，對完善車轍預估和混合料高溫性能標準、以及實現(xiàn)車轍的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化控制，均具有重要的意義。
　　 本文首先對甘肅地區(qū)和我國其它地區(qū)的瀝青路面病害進

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)計指標的基礎(chǔ)上，增加面層剪應力、低溫斷裂應力和土基頂面壓應變以控制車轍、低溫開裂和沉陷。
　　 采用直剪儀對混合料的抗剪強度進行了測試，分析瀝青種類和標號、級配類型、最大公稱粒徑、溫度等對混合料抗剪強度的影響。
　　 對三種路面結(jié)構(gòu)在不同的溫度、軸載下進行ALF加速加載車轍試驗。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，因此應該分層控制車轍、提高主車轍區(qū)的技術(shù)標準。
　　 對ALF試驗結(jié)構(gòu)進行力學分析，計算剪應力、豎向彈性變形和豎向壓應力，對比分析ALF試驗亞層車轍的比例與亞層路面力學指標的相似度，推薦以剪應力作為確定亞層車轍分配比例的力學指標。
　　 以ALF車轍試驗、室內(nèi)車轍試驗、路面力學分析、混合料抗剪強度試驗為依托，建立起分別以抗剪強度[(t)]和車轍試驗60min變形RD0表征混合料性能的

4、、并綜合路面結(jié)構(gòu)剪應力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的車轍預估模型。根據(jù)時間硬化蠕變模型，采用理論方法將行車速度植入車轍預估模型中。
　　 對車轍預估模型的路面溫度、軸載作用次數(shù)、行車速度、剪切應力和抗剪強度的確定方法進行選擇；參考AASHTO2002車轍增量計算方法，以月為計算時間單元進行車轍累積計算；結(jié)合臨清試驗路實測車轍數(shù)據(jù)，對車轍預估模型進行驗證。
　　 提出按亞層車轍、路表車轍分別控制的

5、車轍檢驗方法，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)由亞層剪應力比例確定。
　　 針對我國現(xiàn)行規(guī)范車轍試驗評價指標體中系存在的問題，提出與氣溫、交通量、路面結(jié)構(gòu)力學狀況、結(jié)構(gòu)層位等相關(guān)聯(lián)的混合料高溫性能指標，高溫性能評價指標為混合料的抗剪強度[(t)]、車轍試驗動穩(wěn)定度DS和60min變形RD0;采用本文建立的車轍預估模型，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度標準、DS標準和RD0標準