文档介绍：犬海滚步硕士学位论文重载交通沥青路面设计方法研究专业名称:道路与铁道工程研究方向:路基路面工程二五年六月研究生:王新忠指导教师:支喜兰副教授
摘要我国现行的沥青路面设计方法是以常规荷载为依据,如果将之用于重载路面设计,同时考虑路面材料的非线形性质,从工程结构的安全性而言是不适宜的。为了减少因车辆超载、重载对路面造成的早期破坏,本文对重载条件下荷载对路表弯沉、层底拉应力的影响,以及重载作用下车辙特性的研究,建立轴载变化与路表弯沉、结构层底拉应力及车辙间的变化关系。分析原有荷载图式存在的不足,依据重载车辆与沥青路面的作用特点,提出适用于重载沥青路面的力学图式,并与原力学图式相比较。在重载沥青路面破坏机理分析的基础上,按照等效的原则,分别建立以路表弯沉、基层底弯拉应力及车辙等效的轴载换算公式。在重载荷载图式、破坏机理、轴载换算等研究的基础上,对重载沥青路面的设计指标、交通参数、材料参数、结构组合等方面展开研究,系统地提出适合于重载交通的沥青路面设计方法。关键词:重载交通沥青混凝土路面设计方法破坏机理轴载换算设计参数
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第一章绪论重载交通沥青路面设计方法研究的背景及意义山东省临沂市地处鲁中南,交通便利,有四条国道‘、、、条省道以及京沪高速公路纵横穿越整个地区,截止到年底,临沂市公路里程已达.,其中高速公路.,省道.。随着改革开放的不断深入和经济建设的迅猛发展,近几年公路交通基础设施建设进一步加快,带动了汽车行业的快速发展,大型运输车辆相对于小吨位车辆,具有一次性运量大、油耗低、成本小的优势,在货源充足的前提下增加迅猛。通过调查,在山东省临沂地区许多路段出现了严重的货运车辆超载现象,东红路、酪约熬┗Ω咚倭僖识尤为为严重,特别是京沪高速临沂段,该条路是国家“两纵两横”和三个重要路段中北京一上海公路的一部分,该条路上行使的车辆%为货运车辆,货运车辆普遍超载,根据目前的实际情况和交通调查分析可以看出,仅靠小范围的维修养护很难保证车辆的高速、安全行使。近几年,随着我国公路交通事业的快速发展,新、改建公路工程项目在数量上比以往任何时候都有了大幅度的增加,但是,由于临沂地区特殊的地理位置卦爻盗经过此处较多约吧杓啤⑹┕さ确矫娴脑颍沟猛度刖薅钭式鹦藿ǖ墓凡坏缴计年限就过早的发生破坏,增加了维修次数和维修费用,影响了车辆行使的舒适性及通行能力,造成了巨大的经济损失。调查表明,沥青路面发生早期破坏的原因是多方面的,但非常重要的一个因素就是路面设计对车辆超载超限估计不足,现行的沥青路面设计方法不适宜重载交通沥青路面设计。我国现行的沥青路面设计方法以常规荷载为依据,加之路面材料的非线形性质,将之用于重载路面设计,从工程结构的安全性而言是不容许的。现行的沥青路面设计方法仅适用于轴重小于那榭觯敝嶂卮笥时,现行规范尚未提及,如仍使用现行的沥青路面设计方法,将使工程设计存在盲目性。因此,为了减少因车辆超载、重载对路面造成的早期破坏,提高道路的通行能力和行车舒适性,避免巨大的经济损失,在这样的背景下有必要对重载交通沥青路面设
国内外研究的概况计方法进行研究。通过对山东省僖实厍卦亓で嗦访嫫苹底纯龅鞑橐约岸灾卦亓で路面设计方法研究,系统的提出适合于重载交通沥青路面设计方法,这对完善沥青路面设计方法,改善设计质量,提高沥青路面使用寿命具有十分重要的意义。不少国家特别是发展中国家普遍存在汽车超载现象,我国许多省市道路上此类现象亦相当严重,致使很多沥青路面发生严重的早期破坏,给国家和人民造成了巨大经济损失。针对超载、重载现象,国内外的道路工作者都非常关注,很多国家和地区的研究机构和学者对重载问题进行了研究,得出了~些有效的结果,为重载作用下沥青路面设计提供了有益的参考。国外的道路工作者在重载交通条件下路面的使用性能方面作了许多研究。其中最著名的是美国各州公路工作者协会源笮突返朗匝槁肺;。允挡馐据为依据,经过系统分析后提出了基于概率统计形式的可靠度设计方法;联邦公路管理局的甊,哈乐德和甊醚泛诱攵行使重型车辆的公路进行了旨在修建高级路面结构的研究,提出了免养护路面的设计指标和方法;澳大利亚公路学会在《路面设计·公路路面设计指南》一书中,提出了保证路用性能的设计交通量与有粘结基层啻χ挝榷ḿ的设计表层弯沉值之间的关系;法国大型环道试验进行了不同轴载作用下的车辙研究,并给出了回归公式:。国内道路工作者在重载交通方面也有实质性的研究。山西交通科研所的黄勇、虞文景等人针对重载交通的特点,结合山西的实际情况,利用几种典型半刚性基层材料的疲劳试验结果,根据疲劳等效的原则,考虑车辆超载效应,在借鉴国外研究成果的基础上,得出了以基层底面