文档介绍：长安大学
硕士学位论文
半刚性基层材料抗冲刷性能研究
姓名:王博
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:郑木莲
20100605
摘要近年来,我国经济的快速发展对道路交通提出了越来越高的要求,车速快,重载、超载行车比例大,加剧了水泥混凝土路面破坏。大量工程实践表明,很多由基层引起的路面损坏并非基层的承载力不足,而是由其他的原因所致。其中半刚性材料抗冲刷能力的不足是重要因素之一。因此,开展水泥板底脱空研究和基层材料抗冲刷性能研究对于对有效地延长道路的使用寿命,使道路在其使用寿命周期内为行车提供良好的服务有着非常重要的作用和意义。因此,国内外对于基层材料抗冲刷性能方面进行了大量的研究工作。但是总的来说,国内外目前尚没有统一的基层材料抗冲刷性能试验方法和指标,其中很重要的原因之一是国内外都没有理想的基层材料抗冲刷试验仪器能很好的与实际冲刷现象相联系。因此,对于水泥混凝土路面基层材料的抗冲刷性能研究首要的是要研制一种新型的基层材料抗冲刷试验仪器本论文在参阅和分析国内外有关半刚性材料抗冲刷性能研究的基础上,设计出了更为合理的抗冲刷性能试验装置,并用该试验装置对我国典型半刚性材料进行了抗冲刷性能试验,分析其冲刷试验规律、比较不同基层材料抗冲刷性能的优劣。并依据试验数据提出冲刷系数碚鞑煌牧系目钩逅⑿阅堋T谑匝榻峁基础的上,通过板底脱空理论研究提出半刚性基层材料的抗冲刷性能指标,并依据全国气温情况和潮湿系数进行自然区划,对不同地区提出了相应的抗冲刷评价指标。本研究成果为今后深入开展基层材料抗冲刷性能室内试验研究和室外路面的抗冲刷性能预测提供了必要的基础。关键词:板底脱空半刚性基层材料抗冲刷自然区划试验装置评价指标
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论文作者签名:之彳厶,昶谙劲谀暌自聇矿日论文知识产权权属声明论文独创性声明沙阥罚本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑果。
第一章绪论问题的提出我国现今高等级公路建设中广泛使用了半刚性基层。半刚性基层材料之所以被越来越多的作用来作为道路的基层使用,主要在于它有以下几个特性:首先,近年来我国经济发展迅速,行车载重增加和交通量迅猛发展,对路面承载能力的要求也越来越高。半刚性基层的特性更能适应现代交通的重载要求。其次,优质的级配碎石和优质的级配砾石的来源越来越少,采用水硬性无机结合料处治各类材料时,对石料的要求相对原先的级配碎石、砾石要低一些,可以就地取材,避免了大量的远运石材。最后,半刚性材料在使用性能方面有更大的灵活性和适应性,其无侧限抗压强度可以在之间变化。水泥混凝土路面是高等级路面的重要结构形式。与沥青路面相比具有寿命长、养护工作量小、能源消耗小、施工简便以及对交通等级和环境适应性强等优点。长期以来,水泥混凝土路面都是世界各国广泛应用的路面结构形式,我国从世纪年代以来,水泥混凝土路面的建设得到迅猛的发展。据统计,年全国水泥混凝土路面的通车里程仅有多公里,到年底已经增加到公里,平均每年增加喙ɡ铮辉谡庵蟮嗄昙洌嗷炷谅访婷磕通车里程增加近ɡ铮甑祝ü嗷炷谅访孀芾锍碳捍多万公里,占高级路面的一半以上。但是,我国早期修建的水泥混凝土路面使用状况并不好,尤其在一些重交通干道上水泥混凝土路面的早期病害非常严重,在通车年经常就会发生断板、断角和碎裂等路面病害。也就是说,目前一些水泥混凝土路面非但没有体现出使用寿命长、养护费用低等优点,反而暴露出水泥混凝土路面维修困难的弱点来。这甚至使得有些省市行政主管部门明令限制在干线公路中使用水泥混凝土路面。不管是沥青路面还是水泥路面面层出现裂缝后,表面水都不可避免的会以多种途径通过面层上的各种缝隙进入路面结构内部。而且由于蒸发困难,进入结构层的水分往往难以及时地排出,这些停留在面层与基层之间的水分使得基层局部变得潮湿以至于接近饱和状态。长安大学硕士学位论文
这种情况在季冻地区的冬春季节会因基层的冻融破坏更加严重。冻融使得基层结构强度降低,孔隙增大。雨雪天气中,降水由面层裂缝不断渗入,不但会使裂缝附近面层下的基层材料吸水饱和,而且裂缝附近面层与无机结合料基层之间也会渗入自由水。在行车荷载尤其是在吨位较大的重车作用下,这些自由水会