半剛性基層瀝青路面層位功能分區(qū)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、工程實(shí)踐表明,我國高速公路半剛性基層瀝青路面存在著耐久性不足的問題,原因復(fù)雜,其中路面結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵因素。目前,我國仍然存在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料設(shè)計脫節(jié)的問題,為解決這一問題,防止路面出現(xiàn)早期破壞,論文對半剛性基層瀝青路面各瀝青層的層位功能及合理路面結(jié)構(gòu)組合進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　首先分析半剛性基層瀝青路面疲勞裂縫、車轍及低溫收縮裂縫的形成機(jī)理,建立力學(xué)分析模型,研究半剛性基層瀝青面層內(nèi)部拉應(yīng)力、剪應(yīng)力及低溫收縮應(yīng)力沿路面深

2、度分布規(guī)律。瀝青面層內(nèi)部拉應(yīng)力沿路面深度方向逐漸增大,并在面層底取得最大值,拉應(yīng)力峰值分布區(qū)域位于瀝青面層的下面層,由此確定半剛性基層瀝青路面的抗疲勞區(qū)域;面層內(nèi)部剪應(yīng)力從面層層頂和面層層底向以路面深度6～7cm為中心的面層中部位置逐漸增大,并在面層中部取得最大值,剪應(yīng)力峰值分布區(qū)域位于瀝青面層的中面層,由此確定半剛性基層瀝青路面的抗車轍區(qū)域;面層內(nèi)部低溫收縮應(yīng)力從面層底向?qū)禹斨饾u增大,并在面層頂面取得最大值,低溫收縮應(yīng)力峰值分布區(qū)域位

3、于瀝青面層的上面層,由此確定半剛性基層瀝青路面的抗低溫縮裂區(qū)域。結(jié)合國內(nèi)外對瀝青路面各結(jié)構(gòu)層的基本要求,將瀝青面層劃分為四個功能區(qū):抗低溫縮裂區(qū)、抗車轍區(qū)、抗疲勞開裂區(qū)及表面功能區(qū)。
　　然后,根據(jù)瀝青面層層位功能分區(qū),以半剛性基層瀝青路面各結(jié)構(gòu)層(包括瀝青面層與半剛性基層、半剛性底基層)盡可能同時達(dá)到疲勞壽命為目標(biāo),使其既能滿足功能性使用性能要求,又滿足結(jié)構(gòu)性使用性能要求,保證在使用期內(nèi)不會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞為目的,開展半剛性基層瀝