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重载交通下高速公路沥青路面面层结构组合设计与材料研究
| 论文题名： | 重载交通下高速公路沥青路面面层结构组合设计与材料研究 |
| 关键词： | 重载交通;高速公路;沥青路面;面层结构;组合设计 |
| 摘要： | 沥青路面是我国高速公路最主要的结构形式，其中广泛应用的半刚性基层沥青路面因其易产生初期损害、使用寿命远达不到路面设计年限等问题而成为备受关注的热点。伴随着汽车交通运输业的迅猛发展，原设计无法满足重载交通需求，超载、重载运输现象越发严重，导致我国高等级沥青路面的高温车辙与裂缝等病害愈发常见，会严重缩短沥青路面的使用寿命，并且会降低其服务性能。如何设计出满足重载交通需求的沥青路面结构组合成为了急需解决的关键问题。因此，深入研究满足重载交通需求的沥青路面结构组合与材料具有深远的意义。 本研究首先对京沪高速沂淮江段沥青路面的使用状况进行了相关调查，着重研究了重载交通下沥青路面的主要病害类型及其成因;通过分析动态称重系统(WIM)获取的实际交通轴载统计数据，经过数据处理得到相应轴载谱曲线，并且选取120kN作为设计轴载，从而为重载交通下沥青路面力学响应分析与面层结构组合的设计提供了数据支持。 其次，在总结国内外已有研究成果的基础上，选用半刚性基层沥青路面，通过BISAR软件对重载交通沥青路面进行力学响应分析，主要考虑了沥青路面上、中、下面层的厚度与模量以及不同轴载作用对半刚性基层沥青路面结构力学响应的影响，提出适用于重载交通半刚性基层沥青路面面层结构组合的原则、功能要求以及各面层材料参数范围要求。 然后，根据上述材料参数推荐，对重载交通沥青路面面层七种类型沥青混合料进行了路用性能与力学性能试验，主要包括:车辙试验、低温小梁试验、水稳定性试验、动态蠕变试验、疲劳试验、动态模量试验等，试验结果表明其路用性能均满足规范要求。掺入玄武岩纤维主要可增强沥青混合料的抗疲劳开裂性能与韧性，掺入胶粉、抗车辙剂可增强沥青混合料的高温抗车辙性能。结合重载沥青路面结构设计原则与要点，发现前者较适用于沥青路面的上、下面层，后者较适用于沥青路面的上、中面层。同时所测得的力学性能指标为后续重载交通沥青路面结构组合验证提供了实际参数。 最后，通过对重载交通下沥青路面进行沥青层疲劳开裂验证、沥青路面无机结合料层疲劳开裂验证以及沥青路面路基永久变形验证等，表明推荐的三种沥青路面结构组合A、B、C均满足重载交通沥青路面的设计要求。 本文研究成果为重载交通下半刚性基层沥青路面结构组合的设计应用提供了参考，具有一定的研究意义和应用价值。 |
| 作者： | 陆如洋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 康爱红;张兴明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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