文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
隧道沥青复合式路面结构力学特性及防排水体系优化
姓名:王小民
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:靳晓光
20070430
摘要随着我国公路隧道建设的快速发展,对行车舒适性和安全性的要求越来越高,隧道内的路面呈现出由水泥混凝土路面向沥青复合式路面转变的趋势,目前在公路隧道内应用的复合式路面主要是沥青混凝土复合式路面。对于混凝土青层的结构,由于隧道内潮湿的环境和丰富的地下水,隧道内的路基垫层必须设置各种各样的防排水措施,这些措施也会影响到路基垫层的强度。另外,路基垫层的排水能力以及地下水在路基垫层的渗流时间也因垫层材料的不同而差异很大。针对沥青混凝土复合式路面存在的上述主要问题,根据国内外已有的研究成果,主要分析了隧道内春鲜铰访娴牡娌慊炷猎谟信潘胧┣榭鱿碌强度,根据对排水结构的水力计算,提出了隧道沥青混凝土复合式路面的防排水结构优化方案。论文依托石忠高速公路隧道项目,分析了垫层弹性模量、垫层排水沟深度和宽度的变化对路面结构强度的影响。通过对依托工程的排水结构水力计算,分析了地下水在隧道内沥青混凝土复合式路面结构内的渗流时间以及垫层盲沟的排水能力,为防排水方案的合理制定提供了依据和技术支持。论文的主要内容和取得的成果如下:①在阐述隧道内沥青混凝土路面结构及计算理论的基础上,运用有限元法分析了石忠高速公路隧道垫层在开凿横向排水盲沟后,垫层在荷载作用下的最大拉应力和最大压应力特征;②分析了排水盲沟的宽度和深度对垫层的应力影响,得到了垫层最大拉应力和最大压应力的变化趋势,为垫层排水沟设计提供了设计依据;③分析了排水垫层的弹性模量对垫层应力的影响,得到了垫层最大拉应力和最大压应力的变化趋势,为垫层材料选择提供了依据;④在路面水环境和路面结构排水类型分析的基础上,结合水力计算,对石忠高速公路隧道的排水系统进行了优化,为排水系统的设计提供了依据。关键词:隧道,复合式路面,垫层,排水结构重庆大学硕士学位论文中文摘要
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导师繇荔娆釉签字日期:川年孪缛矽.、.风≯.独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:为年多月多日签字日期:勿暾荚麓跞中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得重庞太堂重迭太堂研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解重庆太堂年解密后适用本授权书。不保密。本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文或其他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学位论文作者签名:有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密本学位论文属于胫辉谏鲜鲆桓隼ê拍诖颉癑”
髀课题的提出及研究意义路面一般可分为四种主要类型,刚性路面、半刚性路面、柔性路面、复合式路面。而复合式路面中又包括水泥混凝土复合式路面和水泥混凝土で嗷炷粮合式路面。其中,水泥混凝土で嗷炷粮春鲜铰访娼岷狭烁招月访婧腿嵝月访的特点,柔中有刚,刚柔相剂。刚性下面层部分作为路面的主要承载部分,为面层提供了可靠的支持,使弯沉、车辙减少,并能相应减少柔性面层所需厚度,应用在隧道中还可以提高路基的抗水性6嵝悦娌隳芴岣呗访媸媸市裕档驮音,缓解荷载对刚性部分的冲击,减少刚性面层的荷载疲劳应力和温度疲劳应力,且便于维修,应用在隧道中还可以减少事故率。因此这种类型的复合式路面是一种使用性能良好的结构形式。但由于造价相对较高,而且在隧道中有反光性弱、防火性差及施工性差的特点,现在应用较少,一般多用于短隧道。我国的公路建设通过十几年的高速发展,有了很大的进步,年我国高速公路里程已经突破万公里,跃居世界第二位曛泄沸幸捣治黾巴蹲咨询报告0樗婀返目焖俜⒄梗匪淼酪部焖僭龀ぃ甑祝ü隧道座,总延长ɡ我国公路交通发展发展历程和总体战略。隧道内的混凝土路面由于平整性和连续性都很差,已经不能满足人们对行车舒适性的要求;同时在雨天,混凝土路面的摩擦系数大大降低,在隧道进出口的减速和加速段极易发生交通事故,因此在隧道内铺筑沥青复合式路面将是隧道内路面的发展方向。但是在隧道内采用母春鲜铰访嬉步ɑ嵊龅揭幌盗械奈侍狻J紫龋隧道内是一个封闭潮湿的环境,而且地下水丰富,隧道内的混凝土基层板上往往都有排水沟,这些沟内填有碎石或是排水盲管,在地下水压力和车辆动荷载的作用下极易产生唧浆和断板等破坏。另外,由于隧道内光线及能见度和隧道外有很大的差别,车辆在隧道进出口会产生相