文档介绍：长安大学
硕士学位论文
半刚性基层沥青路面基面层间抗滑技术研究
姓名:宋田兴
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:戴经梁
20040101
摘要由于交通流量的增大、轴载的增重和超载现象的增多,半刚性基层沥青路面,特别是山区低等级公路半刚性基层沥青路面,基层与面层问虺苹娌慵常会产生剪切滑移,为此,论文以基面层间滑移成因和基面层间剪应力分析、抗剪切能力试验为基础,对基面层间抗滑技术展开了系统的研究。论文根据半刚性基层沥青路面基面层滑移病害的调查结果,分析了病害特征和原因,提出了初步对策:以弹性层状体系理论为基础,以绦蛭<扑愎具,分析了基面层闻剪应力以及影响基面层间剪应力的因素和规律;自行开发了狝路面材料剪切试验仪,通过对比试验和正交试验,研究了不同基层和面层类型和级配、层间处理措施以及温度条件下的基面层间抗剪切能力,在此基础上:系统研究了基面层间抗滑技术措施,建立了以基面层间剪应力为指标的设计标准,提出了改善基面层间抗剪切能力的措施以及降低基面层间剪应力的途径,同时建议加强管理和养护,提高施工质量和限制超载、重载车辆的运行。关键词:半刚性基层沥青路面层间滑移剪应力抗剪切能力剪切试验抗滑技术
琩,琲,,猺琫—.琤,畇.,籅;狝,瑂瑂琯琩,,血瓵瑀篠猺
第一章绪论§立题意义我国国民经济持续高速发展使交通运输业呈现出前所未有的发展态势,但随着交通量及轴载的日益增大,公路沥青路面出现了很多的病害,其中半刚性基层沥青路面基面层间剪切滑移是常见的病害之一。车辆载重和交通量明显增大,对路面的承载能力要求越来越高,由于无机结合料稳定类的半刚性材料强度高、承载能力大,以它为基层的沥青路面结构已经成为我国公路的主要结构类型。由于半刚性基层的强度、刚度较大,可承担路面结构在行车荷载作用下的竖向荷载,沥青面层与半刚性基层的模量的比值较小,甚至有的路面成为倒装结构椿隳A看笥诿娌隳A,在垂直和水平荷载的综合作用下,尤其是重载的作用下,基面层问产生的剪应力较大,当匾层较薄时,加之高温条件,很容易产生层间剪切滑移破坏。目前我国二级、三级公路的沥青面层厚度普遍在以下话阄~笥,加上重载、超载车辆的日益增多,面层与基层之间的粘结力和摩阻力辜裟芰往往不足以抵抗基面层间受到的剪应力而引起剪切滑移破坏。近年来,我国的公路建设事业得到了前所未有的发展,山区公路也得到了很大程度的改善。在河北省中南部地区,特别是中南部山区修筑的一些沥青路面,不同程度的出现了路面滑移病害,个别路段甚至在竣工当年就发生滑移而不得不挖掉重锚,造成前修后补,不仅降低了道路服务水平,也影响了公路建设的社会形象。我们调查的中南部山区的几条公路,地处太行山东麓,受地形影响沿线长纵坡较多,同时这些公路有的是晋煤外运的重要通道,有的是铁矿石、建筑材料等运输的主要线路,超载现象严重,超载率高达ァ%。通过调查发现,即使路面结构和材料完全按照现行沥青路面设计规范的要求进行设计,沥青路面的滑移、拥抱等病害仍然十分严重。由于缺乏系统的研究,尚无有效防滑技术措施,有的道路不得不改变路面结构类型,即修筑水泥混凝土路面,如正在建设中的邢昔公路将籯路段由原设计沥青路面改为水泥混
§国内外研究现状力,给公路管理部门带来沉重的经济负担并造成巨大的社会压力,直接和间接的因此,为了防止和避免公路沥青路面大面积剪切滑移现象的发生,同时,更持良好的营运效益,保持公路的服务质量,使公路交通更好的服务于国民经济。凝土路面,从而增加工程造价,给建设单位增大投资压力,同时也会带来一定的社会影响。沥青路面发生剪切滑移后,将严重影响公路的服务质量,轻的需要进行修补,严重的需挖除后重新进行铺筑,经常需二次中断交通,花费大量人力、物力和财经济损失都很大。好地发挥半刚性基层沥青路面的作用。开展基面层间剪切滑移病害的处治研究具有重大的理论和现实意义。以解决公路沥青路面的滑移病害,使建成后的公路维国外的沥青路面由于沥青面层厚度较大,关于此类问题的研究较少。以下重点论述国内研究现状。“七五”期间,我国开展了《高等级公路半刚性基层沥青路面结构设计和抗滑表层的研究》,给出了适合高等级公路的一些结构组合。“八五”期间,国家科技攻关项目《高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构的硪究》,通过对现有高等级公路半刚性路面材料参数的进一步研究,提出了适合我国高等级公路半刚性基层沥青路面的设计方法和典型结构。目前,国内在分析沥青路面的剪应力时大多只针对沥青混合料的高温稳定性分析沥青面层内的剪应力,国内曾有人对复合式路面以及沙漠地区的高等级公路进行过层间剪应力的验算,但分析半刚性基层沥青路面基面层问剪应力的研究较少,并且已有研究过程中采用的方法不一、计算手段较原始,有的使用双圆均布荷载,有的使用单圆均布荷载,计算结果也不尽相同。封基良等人