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干线公路大厚度半刚性基层施工技术研究
| 论文题名： | 干线公路大厚度半刚性基层施工技术研究 |
| 关键词： | 干线公路;半刚性基层;有限元软件;施工控制 |
| 摘要： | 国家高速公路网已经基本建成，与如火如荼的高速公路建设相比，省道干线公路的建设一直未能得到足够重视。随着干线公路收费的取消，通行车辆数量呈指数增长，导致交通越来越拥挤，干线公路难以承受如此频繁的交通荷载及交通流，以致不堪重负出现了大量的病害。基层是沥青路面的主要承重层，其强度决定了路面的使用寿命。目前半刚性基层主要采用分层施工工艺，其层间粘结难以保证结构层整体受力，因此整个半刚性基层的分层受力导致层底的应力、应变较大，强度难以达到设计要求，致使服役期间的基层易破坏。随着大型设备的发展，将半刚性基层一次施工成型的方案成为新的方向，如何保证基层一次施工成型的成功实施将是研究重点。 本文依托于湖南省交通科技项目“湖南省干线公路大修改造耐久性技术研究”，以干线公路大修改造采用的大厚度半刚性基层一次施工成型的新技术为对象进行了一系列研究。本文主要研究内容如下: 首先，以湖南各市州的国省干线公路病害为切入点，通过现场钻芯分析了路面病害产生的主要原因，得出半刚性基层的强度及其层间粘结状态是路面产生病害的主要原因之一。通过有限元BISAR3.0软件分析了基层之间在不同层间粘结状态下的受力情况，结果表明基层层间粘结非完全连续是产生应力突变且产生基层病害的主要原因。当层间粘结为完全连续的状态时上基层层底、底基层层底的应力均最小，表明一次施工成型的大厚度半刚性基层抵抗疲劳破坏的性能最强，受力更合理。 其次，形成大厚度半刚性基层的关键是要有合理的级配。以填充理论为向导，同时结合粒子干涉理论，通过对半刚性基层材料的结构类型的分析，采用填充振实试验完成了半刚性基层的配合比设计，提出了骨架密实型配合比的关键筛孔通过率的控制范围。 最后，通过实体工程一次压实成型36cm水稳碎石基层，验证了大厚度水稳基层配比设计的控制范围，总结出大厚度水稳基层施工的关键工艺。针对大厚度半刚性基层施工现场出现的施工问题，分析了形成的原因同时提出了对应的改进措施，并通过现场的质量检测验证其效果显著。试验段后期跟踪的观测显示路面使用状态良好，表明该技术具有较好的应用前景。同时验证了本文提出的大厚度半刚性基层关键筛孔通过率的控制范围合理及施工关键控制要点正确，可作为现场施工的技术指导。 |
| 作者： | 李涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 邹静蓉;郭小平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南林业科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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