文档介绍：长安大学
硕士学位论文
多年冻土地区沥青稳定碎石基层混合料路用性能研究
姓名:易湘舒
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:胡长顺
20030617
要摘各项路用性能进行了试验研究,探讨了多年冻土地区基层混合料的关键路用性能沥青稳定基层属于柔性基层的范畴,不同于无机结合料稳定的半刚性基层。目前我国沥青稳定基层使用较少,在多年冻土地区更是空白,所以分析多年冻土地区公路所面临的特殊自然环境,研究沥青稳定碎石基层的路用特性,提出沥青稳定碎石混合料的设计方法是我国广大多年冻土地区公路建设的一个重要课题之一。寒区半刚性基层强度较难形成,而形成板体的基层又大多出现严重的反射裂层及面层的损坏状况,对基层沥青稳定碎石的强度、低温抗裂、疲劳以及抗冻等的各项指标。研究中,采用改进的大型马歇尔试验成型试件,试验研究结果表明,沥青稳定碎石各项路用性能优良,能够满足多年冻土地区公路沥青稳定基层的使用要求。同时,本文还初步提出了沥青稳定碎石混合料的配合比设计方法。关键词:多年冻土地区沥青稳定基层沥青稳定碎石路用性能低温抗裂低温疲劳配合比缝,影响了使用性能,因此,本文通过调查与分析青藏公路的自然条件和路面基
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第一章绪论研究的目的与意义§素有“世界屋脊”之称的我均海拔在上,是世界上中、低纬度地带海拔最高、分布最广、厚度最大的冻土区,约有万平方公里,占我均气温低,昼夜温差较大,水文地质条件复杂。青藏公路由北向南穿过喙ɡ锏亩惩燎渲卸嗄甓惩亮植记多公里。自从年青藏公路通车以来,它承担着%以上进藏物资的运输任务,在建设西藏、保卫边疆中起着极为重要的作用,被誉为“西藏的生命线”,它不仅关系西藏的经济建设、人民生活,而且还是一条具有国防意义的公路“近年来运输车辆日趋重型化,以及全球气候变迁,气温升高,特别是在修筑沥青路面后,由于吸、放热的不平衡,使黑色路面下卧土层正积温增加,造成多年冻土上限下移,导致路基热融变形失去稳定,产生不均匀沉降。这些特殊的气候条件对路面特别是路面基层材料的低温疲劳性能、抗冻性能、抗变形能力提出了特殊的要求。而对于多年冻土地区基层的修筑,多年以来都采用的是水泥稳定类的半刚性基层。从修筑及使用情况来看,半刚性基层在多年冻土地区的应用受到低温及冻土等不利地理地质环境的影响,面临强度形成困难、板体性差、收缩变形较大从而引起路面裂缝加剧等诸多难题,有其自身的局限性。高原多年冻土地区公路半刚性基层出现的问题与其自然条件有着密不可分的联系,同时也并不完全是个别现象。国外自年代以来就很少采用水泥、石灰、粉煤灰稳定类的半刚性基层了。可是这类半刚性基层几乎成了我国高等级公路沥青路面的唯一的基层和底基层类型,且材料强度要求不断提高。国外普遍应用的柔性基层,由于种种原因没有在我国得到推广应用辛讼喙匮芯浚形创竺积推广应用0敫招曰闼溆星慷雀摺逄逍院谩⒖苟承浴⑺刃院玫纫幌盗杏点,但是也有其自身无法克服的缺点。首先,这种基层很难透水,当沥青面层不能封住水时,下渗的水分及从裂缝进入的水分就长时间滞留在沥青面层和半刚性基层的界面上,在荷载作用下形成灰浆,并形成唧浆,最后导致沥青面层的水损害破坏:同时,面层和基层层间虽在施工时洒布了粘层油,但实际使用中一、问题的提出
由于种种原因常存在分层状况,不符合设计理论所采用的连续状态,成为路面早期破坏的主要原因之一。”,从现有的青藏高原干线公路使用工程实践来看,半刚性基层在该地区的应用出现了诸多问题,一方面由于使用环境温度低,其板体性好的优点得不到充分发挥;另一方面由于半剐性材料在蒸发率大、日温差大、长期低温条件下以及剧烈的冻融循环下,材料自身收缩导致路面横向裂缝明显。因此,如果能在该地区公路基层中引入柔性材料,如沥青稳定碎石,则有望克服以上的不足。根据国内外一系列现有研究结果,基于沥青混合料自身的结构特性,如采用沥青稳定碎石混合料基层,将比半刚性基层更适应多年冻土地区特殊的气候环境,满足该地区公路的特殊要求。同时,由于面层和基层材料结构的相似性,路面结构的受力、变形将更为协调,可以减少路面的早期破坏,提高基层的强度和稳定性以及对环境的适应性,将使得基层具有较好的路用性能,进而改善多年冻土地区沥青路面的近年来,将沥青混合料应用作为基层材料在国内外都曾进行过相关研究,尤其是国外对沥青稳定基层方面的研究可谓方兴未艾,但一般集中于结构上的分析和大粒径沥青混合料材料的研究,丽国内应用还较少,应用到多年冻土地区公路更是一个全新课题。原有的规范和方法都是针对面层材料的,如我国原《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》,不能适应研究需要。在多年冻土地区修筑沥青稳定基层,在国内外尚无先例,这