文档介绍：谖害太海硕士学位论文沥青路面车辙成因分析及车辙试验研究分类号:籙导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位李洪华张争奇教授答辩委员会主席王秉纲教授学位论文评阅人崔文社高工
摘要随着我国高速公路网的初步形成,沥青路面的早期病害也变得日益严重。特别是轴载的加重和交通渠化使得车辙成为高速公路最主要的早期病害。车辙在全国范围内都普遍存在,严重损害了沥青路面的使用性能。因此,防止车辙病害已成为目前亟需解决的问题。本文重点研究了车辙的形成机理和应用汉堡车辙试验来评价沥青路面的高温抗车辙性能。对西户高速公路沥青路面的车辙进行了全面调查,结果显示中面层是车辙发生的主要层位。对不同车辙深度路段的芯样进行进一步研究发现,油量、级配和空隙率都影响了车辙的发展,油量偏大和级配偏细是导致西户高速公路车辙的重要原因。通过引入汉堡车辙试验评价沥青层的抗车辙性能,发现中面层的高温抗车辙性能最差,是整个沥青面层的薄弱环节。同时分析了不同路段沥青层的抗车辙性能,表明车辙与材料品质和施工质量有一定的关系。通过计算各因素的灰色关联度,表明车辙变形率对路面车辙深度的影响最显著。因此,只有通过车辙试验才能客观地评价沥青层的高温抗车辙性能,避免其它指标的变异导致对车辙成因判断错误。研究了不同试验条件下的汉堡车辙试验,发现温度、水、试件规格、成型方式、试件放置时间和抗车辙剂对车辙试验结果都有影响。分析表明,℃水浴的试验条件基本可以评价沥青混合料高温性能,引入车辙变形率指标能更好地评价汉堡车辙试验的结果。同时圆柱形试件和板状试件的车辙试验结果相关性较好,可以采用路面芯样评价沥青层的抗车辙性能。施工质量差是导致沥青路面抗车辙性能不足的重要原因。在对比室内车辙试验结果和现场路面抗车辙性能的基础上,提出了用汉堡车辙试验评价现场路面高温性能的方法,为沥青路面施工质量的控制提供依据。关键词:沥青路面、车辙、车辙成因、沥青混合料、汉堡车辙试验、高温性能
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第一章绪论弟一早问题的提出及研究意义全国高速公路通车总里程达万公剧,位居世界第二位。由于沥青路面具有行车舒从年中国大陆第一条高速公路正式通车到现在,中国的高速公路建设取得了举世瞩目的成就。自“十五’’以来共新增高速公路里程蚬ɡ铮昴甑祝适、噪声低、建设速度快、养护方便等优点,因此在高速公路建设中基本上采用沥青路面。资料显示,美国高速公路中约%为沥青路面,日本约占%,而在我国已建成的高速公路中有%以上采用沥青路面【俊沥青混合料作为一种典型的粘弹性材料,力学性质随温度的变化而变化,沥青路面在不同的温度区间,会出现不同类型的路面病害。车辙等沥青路面的流动变形是国际上最常见的沥青路面损坏现象,上世纪七十年代美国的调查表明:在州际和主要公路上车辙所致的路面损害约占%;八十年代日本的调查表明:由于车辙所引起的路面损害高在我国,随着高速公路路网的形成,车辆实行严格的渠化交通后,车辙也逐渐成为沥青路面的主要病害。资料显示,全国许多高速公路均出现了不同程度的车辙损坏。在福建,年月建成通车的某高速公路,使用一年后部分路段即发现出现车辙现象;在辽宁,年通车的某高速公路旰缶统鱿至私涎现氐某嫡蓿辉诤颖保月通车的某高速公路,年戮统鱿至硕隙闲某嫡蓿辉诠愣ǎ晖ǔ档某高速公路一年后也出现了明显的车辙。近年来,陕西省修筑的几条高速公路均出现了较严重的车辙,有些路段通车鲈禄虬肽旰蟮牡个夏季的高温期就产生深度为某嫡蓿械纳踔链飈以上,使路面平整度变差,并很快出现网裂、坑洞、坑槽等病害。特别是年夏季,由于连续高温天气,陕西省的铜黄高速公路、西安北绕城高速公路通车昃统鱿至顺嫡蓿钛现氐某嫡奚疃却土现量较好的西三公路局部路段也出现了车辙【俊与开裂、水损坏相比,车辙的危害性最大,直接威胁交通安全。同时,车辙损坏的维修最为困难,因为车辙不仅发生在表面,也经常危及中下面层。车辙的出现会使路面使用性能大大降低,严重影响路面的使用质量和服务寿命,具体表现为:①影响了路面的平整度,导致行车舒适性降低;②使轮迹带沥青层厚度