文档介绍：东南大学
硕士学位论文
复合式基层长寿命沥青路面结构与材料研究
姓名:舒富民
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:钱振东
20080101
复合式基层长寿命沥青路面结构与材料研究摘要研究生:舒富民导师:钱振东教授洗笱Ы煌ㄑг海漳暇目前,我国很多高速公路沥青路面结构在重载重交通的作用下,出现了结构性的早期破坏现象,而国外提出的长寿命设计理念则将沥青路面的使用寿命提高到暌陨稀1疚耐ü獾长寿命设计理念,采用半刚性材料作为沥青路面结构的底基层,沥青稳定类材料作为上基层,优质级配碎石作为过渡层的复合式基层长寿命沥青路面结构进行结构分析和材料试验研究。首先,本文在比较分析半刚性基层、柔性基层和刚性基层沥青路面的优劣之后,提出采用复合式基层沥青路面结构进行长寿命设计。通过对比研究国内外沥青路面的设计指标,提出复合式基层长寿命沥青路面的设计指标为路表弯沉、沥青层底弯拉应变和半刚性底基层底拉应力。在国内类似试验路已有研究成果基础之上,初步提出了设计标准。其次,采用数值模拟的方法分别对重载和高温下三种沥青路面的使用性能进行了研究,得出复合式基层结构对重载的敏感性远没有半刚性基层结构敏感,且复合式基层中半刚性材料层的温度条件得到了极大改善。再次,通过对各设计指标的影响因素进行正交敏感性分析确定关键因素,并在此基础上进行了各设计指标的力学分析,研究结果表明提高土基模量能大大降低路表弯沉,土基模量应大于沥青稳定碎石上基层的模量每增加,沥青层厚度就减少约蝗缓筇岢隽烁春鲜交愠な命沥青路面的典型结构型式。最后,对复合式基层中的沥青稳定碎石上基层进行了材料设计和性能试验研究。路用性能试验结果表明高模量沥青稳定碎石具有良好的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能,低温性能稍差。关键词:复合式基层,长寿命沥青路面,设计指标,设计标准,正交分析,硬质沥青,动态模量,抗疲劳性能摘要
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研究生躲煞选翩躲仫地期:色豪&塑:兰,东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:日期:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研表示了谢意。复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可究生院办理。
第一章绪论问题的提出及研究意义相比之下,国外高速公路的设计寿命越来越长,在全厚式沥青路面和深层高强度沥青路面结构州、德克萨斯州、肯塔基州、俄亥俄州、弗吉尼亚州。美国通过对年代以来修建的大量全厚式路上基层,优质级配碎石作为过渡层。该结构充分利用半刚性材料具有较高强度和承载能力的优点,随着经济的快速发展,我国的公路建设取得了可喜的成绩,长期存在的运输能力紧张状况得到明显改善,其中高速公路到年底已达到万公里,到年,】,在已通车公路里程中,沥青混凝土路面的里程数占到总数量的%以上。我国高速公路路面结构普遍以半刚性材料作为基层,以弹性层状体系理论为设计理论,以路表弯沉作为主要验收指标。这在当时的社会经济条件和轻交通条件下,发挥了极其重要的作用,但是随着我国物流技术和市场经济的进一步完善,运输企业更注重效益的最大化,使得我国重载、超载现象非常严重。王选仓等口甓院幽霞柑醺上吖返鞑榉⑾郑ブ岢的车辆超过.%,甚至超过某盗疽灿%:双轴超过某盗驹嘉ァ3乇壤螅渲凶畲笏嶂爻芈食%。由于车辆的普遍超载和重载化,所修建路面的过早损坏也越来越明显,许多地区的路面达不到设计使用年限,在使用初期即出现车辙、坑槽、开裂、沉陷等破坏,使路面使用寿命大大缩短,路面使用性能迅速衰减,给社会及运输部门造成了巨大的经济损失。重载和超载固然是我国道路结构早期损害的重要影响因素,但是以半刚性材料作为基层的路面结构有本身致命的缺点口0敫招曰阍诤稍睾突肪骋蛩氐淖饔孟拢菀撞@涂A眩簿褪撬谓的“反射裂缝”。研究者对反射裂缝作了深入研究,并采用了土工布、塑料格栅等止裂材料..穑但是所作的措施都是在不改变路面整体结构的前提下做出的努力,所以并不能从根本上解决问题。目前,我国许多沥青路面的路面结构在超载车辆作用及施工质量等各种因素的影响下,提前达到了使用寿命。现在许多高速公路已经开始进入大修养护