瀝青路面車轍預(yù)估模型研究.pdf

1、由于交通量和車輛荷載的激增，瀝青路面的損壞現(xiàn)象也日趨嚴(yán)重，其中，車轍是我國高等級公路瀝青路面的主要損壞類型之一。由于瀝青混合料材料特征的復(fù)雜性以及瀝青混合料高溫影響因素的多樣性，瀝青路面的車轍成為了一個(gè)世界性的難題。隨著對路面結(jié)構(gòu)行為研究的深入，研究人員逐漸認(rèn)識(shí)到只是材料上的改進(jìn)并不能徹底解決車轍問題，必須在車轍性能指標(biāo)以及設(shè)計(jì)方法上進(jìn)行系統(tǒng)性的改進(jìn)才能最終防治車轍損壞，即需要提出有效的車轍性能評價(jià)指標(biāo)、建立合理的車轍預(yù)估模型并以此為依

2、據(jù)提出控制車轍的路面設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　 本文首先對瀝青路面車轍損壞機(jī)理及國內(nèi)外車轍預(yù)估模型進(jìn)行調(diào)研，著重分析了瀝青路面車轍的產(chǎn)生機(jī)理及各種瀝青路面車轍預(yù)估模型的特點(diǎn)。為了保證車轍預(yù)估模型的精度及可靠性，本文首先采用室內(nèi)試驗(yàn)方法分析了建立車轍預(yù)估模型所需的室內(nèi)輪轍試驗(yàn)及單軸貫入試驗(yàn)的變異性，提出了這兩種試驗(yàn)方法的試驗(yàn)誤差控制措施，并在此基礎(chǔ)上提出了瀝青路面永久變形中壓密變形的區(qū)分方法。
　　 隨后，本文分析了瀝青路面車轍變形

3、的主要影響因素，結(jié)合瀝青路面永久變形的產(chǎn)生及發(fā)展規(guī)律，驗(yàn)證了本課題組建立的瀝青路面永久變形預(yù)估模型基本形式的合理性，同時(shí)編寫了基于遺傳算法的車轍預(yù)估模型參數(shù)求解程序。結(jié)合瀝青混合料的單軸貫入試驗(yàn)結(jié)果，不同溫度、不同結(jié)構(gòu)厚度及不同荷載條件下的車轍試驗(yàn)結(jié)果，以及瀝青混合料試件的力學(xué)分析結(jié)果，得到了室內(nèi)車轍試驗(yàn)的永久變形預(yù)估模型。
　　 為了分析車轍變形的橫向變形特征，本文采用蠕變力學(xué)方法分析了瀝青路面在車輛荷載作用下的車轍變形，同時(shí)

4、分析了車道荷載橫向分布系數(shù)對瀝青路面車轍變形的影響，得到了半剛性基層瀝青路面及柔性基層瀝青路面車轍變形的隆起系數(shù)。
　　 通過對三種結(jié)構(gòu)形式的環(huán)道車轍試驗(yàn)永久變形規(guī)律的分析，本文建立了基于環(huán)道試驗(yàn)的永久變形預(yù)估模型。對比基于室內(nèi)試驗(yàn)的永久變形預(yù)估模型及基于環(huán)道試驗(yàn)的永久變形預(yù)估模型，本文認(rèn)為兩組模型的模型系數(shù)差距主要是由于環(huán)道試驗(yàn)及室內(nèi)車轍試驗(yàn)過程中行車速度差距較大而造成，因此本文進(jìn)一步對車轍預(yù)估模型的模型形式進(jìn)行改進(jìn)，在模型中