瀝青路面抗永久變形設(shè)計(jì)方程研究.pdf

1、論文是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(資助編號(hào)：50608007)，交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目(資助編號(hào)：200431800004)和中國(guó)博士后基金項(xiàng)目(資助編號(hào)：20060400673)的共同資助下完成的。 瀝青混合料的永久變形(車轍)是柔性路面體系最重要的幾種破壞類型之一。現(xiàn)有的柔性路面永久變形控制方法存在著一些不足，比如路基頂面壓應(yīng)變法僅適于路面很薄、大部分永久變形發(fā)生在路基的情況；由于設(shè)計(jì)參數(shù)的變異性以及具體計(jì)算的復(fù)雜性，分層總

2、和法不便于進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；由于受地域和材料類型的限制比較大，試驗(yàn)路觀測(cè)統(tǒng)計(jì)法難以得到具有推廣應(yīng)用價(jià)值的設(shè)計(jì)方程；路表彎沉是一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，并非針對(duì)控制永久變形提出，難以直接采用。因此急需針對(duì)各種瀝青路面建立簡(jiǎn)單實(shí)用準(zhǔn)確的抗永久變形設(shè)計(jì)方程。 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的瀝青混合料永久變形和粒料永久變形模型的回顧，由于AASHTO2002公路設(shè)計(jì)指南中的模型經(jīng)過(guò)了大量的室內(nèi)試驗(yàn)和試驗(yàn)路的驗(yàn)證，應(yīng)用較廣泛，因此最后選擇該指南中的瀝青混合料和粒料永

3、久變形預(yù)估模型計(jì)算路面的永久變形。 通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外典型的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，選取了半剛性、剛性、柔性、組合式基層的瀝青路面結(jié)構(gòu)，對(duì)于半剛性基層瀝青路面不僅選取了高速、一級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)，還選取了二、三級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)；用AI法計(jì)算瀝青材料隨路表深度的溫度變化規(guī)律，并用動(dòng)模量公式計(jì)算瀝青材料隨溫度變化的動(dòng)模量；用BISAR軟件計(jì)算了所選取的各種路面結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN作用下的應(yīng)力和應(yīng)變；以AASHTO2002永久變形預(yù)估模型計(jì)算出路面

4、結(jié)構(gòu)的塑性應(yīng)變和變形，得到各種路面結(jié)構(gòu)的平均塑性應(yīng)變及其距路表的深度：根據(jù)月平均溫度、面層厚度對(duì)塑性應(yīng)變的影響，用1stOpt軟件回歸出路面結(jié)構(gòu)的平均塑性應(yīng)變距路表的深度與月平均溫度、面層厚度的關(guān)系式。進(jìn)一步分析得到瀝青路面永久變形量與溫度、面層厚度、平均塑性應(yīng)變處的彈性應(yīng)變和軸載次數(shù)等參數(shù)間的回歸公式。無(wú)論是哪種基層的瀝青路面，相關(guān)系數(shù)均在0.98以上。 最后利用本文所建立的瀝青路面抗永久變形設(shè)計(jì)方法對(duì)一個(gè)算例進(jìn)行驗(yàn)算：首先調(diào)