文档介绍：同济大学交通运输工程学院
硕士学位论文
沥青路面沥青稳定透水层材料疲劳特性分析研究
姓名:贾晓阳
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:叶奋
20080301
摘要近几年,越来越多的路面水损害使人们认识到设置路面排水系统的重要性,与此同时,沥青稳定基层有因其良好的稳定性和抗疲劳性能成为长寿命路面基层结构的首选。因此沥青稳定透水基层材料越来越多的被人们所关注。然而由于材料较大的设计空隙率,ò愦笥使其抗疲劳性能不佳,如何解决由于大空隙率带来的抗疲劳性能下降,在透水性能和抗疲劳性能之间找到平衡点,是目前需要解决的问题。因此有必要研究影响沥青稳定透水基层材料抗疲劳性能的因素,为此后在设计这类材料时提供一定参考。本文从沥青混合料的疲劳开裂机理出发,分析了影响疲劳开裂的原因,并提出相应的改善抗疲劳性能的措施,应用弹性层状体系理论和正交分析法分析了影响结构层力学影响的主要结构参数,提出了在结构组合设计中应该避免的不利于抗疲劳性能的结构组合方式,采用室内疲劳试验研究了影响抗疲劳性能的因素,同时采用应变控制方式得出疲劳方程,此外对比几种材料的抗疲劳方程。通过弹性层状体系理论与正交分析法得到影响层底拉应力和拉应变最主要的因素是下承层模量,“强基厚面”结构形式有助于防止沥青层的开裂。经过室内疲劳试验,认为空隙率对抗疲劳性能有一定的影响,,ü式ㄒ槿ィ环劢罕仍酱螅珹抗疲劳性能越差:纤维有助于增强抗疲劳性能。通过比较几种材料的疲劳方程,得出相同设计寿命下,的耐超载能力由于水泥处治透水层。关键词:道路工程沥青路面沥青混合料沥青稳定透水基层疲劳特性结构组合正交分析法级配
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第滦髀问题的背景随着我国高等级公路的快速发展,交通量的不断增加,曾经成功指导着我国公路建设多年的传统的半刚性基层沥青路面结构已经越来越不能适应现实的需求,频繁的路面早期病害向我们提出了巨大的挑战,人们开始探索解决路面早期病害的方法。一方面,采取措施减少半刚性基层的收缩裂缝;另一方面,许多专家【开始呼吁道路结构形式的多样性以适应现有的道路交通量需求,以柔性基层沥青路面、刚柔组合式基层沥青路面为代表的多种路面结构已经开始逐渐进入道路研究者的视野,在各级公路部门的积极支持和帮助下,已经铺筑了多条试验路,通过运营后的观测表明,这类路面的使用性能并不低于半刚性基层沥青路面,并且由于减少了裂缝、水损坏、坑槽等这些与半刚性基层有着重要关系的路面病害,使得这类路面的使用性能优于半刚性基层。我国地域辽阔,不同地区的材料、另外,路面结构在整个使用寿命期内会一直受到水的侵蚀。在各项水利工程导地将水排出结构体。在传统的道路设计中一直采用前一种方法,即采用密级配的路面结构和适宜的路面横坡,使水不能进入路面结构内部,从而达到防止自由渗入水的浸泡,再加上行车荷载作用产生的动水压力,使沥青混凝土路面的面层和基层在使用寿命的早期就受到了严重的破坏。目前高等级公路的早期水损害已经相当严重。由于水渗入路面的内部不可避免,设置有效的措施排出渗入路面结材料;水泥处治透水层材料;沥青处治透水层材料。在此背景下,人们又对沥青处治透水层材料产生了研究的热情。在在“白改黑”工程中,在沥青面层与水泥混凝土板之问设置层,可以有效气候、经济条件和交通特点差异很大,之所以要提倡路面结构的多元化,正是为了适应这些复杂的情况变化。中,对水的处理一般采用两种方法:将水阻挡于工程结构体之外;或者是因势利水侵蚀的目的。但是由于设计材料、设计、施工等因素,路面不可能做到不渗水,当沥青路面的孔隙率在ヒ陨鲜保访婢突峥J忌B访嫔匣勾嬖诟髦纸臃欤当使用一段时间以后还会产生裂缝,水会沿着缝隙深入路面的内部。此时,如果没有很