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原文传递沥青路面大中修工程结构转换及适用性研究

论文题名：	沥青路面大中修工程结构转换及适用性研究
关键词：	半刚性基层沥青路面;冷再生技术;再生材料强度分类;破损机理
摘要：	半刚性基层沥青路面是我国应用最为广泛的路面结构形式。随着早期修建的公路相继进入大中修改建阶段，我国公路发展面临严峻的半刚性基层沥青路面维修改造任务。在这一背景下，冷再生技术作为一项节能环保、经济实用的新型道路维修改建方法，得到广泛认可和推广应用。我国沥青路面再生技术研究起步相对较晚，迄今的工作多集中在再生混合料配合比设计、性能评价等方面，对于冷再生沥青路面的结构设计，尚缺乏系统性研究和规范化标准。本文借鉴国际先进研究成果，在实验室试验和力学分析的基础上，开展冷再生沥青路面结构设计方法研究，具有十分重要的现实意义。　　本文基于我国半刚性基层沥青路面破损机理分析，提出了采用冷再生技术进行半刚性基层结构转换的维修工艺。通过对不同再生方法的适用性分析，结合我国公路技术状况评定标准，提出了基于冷再生维修方案的工程评价标准。　　采用ANSYS有限元软件计算路面结构应力应变响应，对比分析典型再生基层沥青路面和半刚性基层沥青路面结构承载力、重载敏感性和温度敏感性，从理论上验证了再生基层作为路面基层的优良力学性能，为指导再生基层沥青路面的合理结构设计提供了理论支持。　　通过对泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料强度、刚度、抗剪参数等主要力学指标的分析评定，总结了其强度特性随旧沥青混合料RAP掺量和水泥掺量的变化规律，并建立了各指标之间的相互联系。在试验数据基础上，提出了沥青稳定类再生混合料的设计参数和分类标准，可供设计、生产和进一步研究工作参考。　　对所选取典型再生基层沥青路面结构，进行了不同路面结构参数变化的正交设计分析，得出路面应力应变响应的关键影响因素以及路面结构各控制指标的最优水平结构组合。考虑关键结构参数对路面受力影响，通过对再生基层沥青路面力学分析计算，建立路面各结构参数与路面控制指标之间的关系，进行再生基层沥青路面合理层位与合理厚度研究。　　借鉴国外研究成果和经验，结合我国实际情况，提出了适于冷再生路路面结构的沥青路面结构设计方法。在考虑我国路面主要破坏形式的基础上，提出基于冷再生技术的路面结构设计指标体系：采用原路面顶面竖向压应力、沥青层层底拉应变、再生层层底拉应力作为在再生路面结构设计控制指标。依据各设计指标控制标准，提出了适于不同交通等级的再生路面厚度设计诺模图，以及基于疲劳开裂和永久变形控制准则的力学验算方法。　　最后，依据所提出的结构设计方法，进行了惠河高速公路沥青路面冷再生结构转化实体工程的设计与修筑，验证文中所提出再生路面结构设计方法的可操作性与可信度。　　论文基于我国公路大中修结构转换工程提出了系统的再生路面结构设计方法和设计指标体系，为广东省半刚性基层沥青路面大中修工程提供了经验借鉴和技术支持，为沥青路面冷再生技术在我国的推广应用和研究发展提供了重要的理论依据和参考价值。
作者：	王宣懿
专业：	道路与铁道工程
导师：	郝培文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文