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原文传递长寿命沥青路面设计与试验研究

论文题名：	长寿命沥青路面设计与试验研究
关键词：	长寿命沥青路面;疲劳极限;结构设计
摘要：	半刚性基层沥青路面结构是我国目前公路路面的主要结构类型，但半刚性基层沥青路面结构的早期损坏问题非常突出，如何解决半刚性基层沥青路面结构早期损坏问题以及深层次路面耐久性问题，提高沥青路面结构的长期使用性能成为现阶段研究的主要目标。针对我国半刚性基层沥青路面结构早期损坏现象，借鉴国外长寿命沥青路面设计理念和工程实际经验，提出开展长寿命沥青路面结构的研究，从路面结构角度探索解决沥青路面耐久性的技术途径。本文围绕着交通荷载输入参数、沥青混合料设计参数动态模量、路面抗疲劳层设计及试验、长寿命路面设计体系等方面，系统对长寿命沥青路面结构进行了研究。依托江苏省高速公路动态称重数据的分析，建立适合我国特点的车型分类标准，并通过对车辆类型分布系数、月调节系数、小时分布系数、轴数系数和轴载分布系数随时间变化关系研究，确定高速公路典型轴载谱，为长寿命路面结构分析提供交通荷载基础数据。沥青混合料动态模量参数是长寿命沥青路面结构设计中非常关键材料设计参数，本文在研究测试动态模量试验的基础，试验测试各层典型沥青混合料动态模量，绘制动态模量主曲线，建立动态模量验证公式。并通过实际路面温度场的测试，对路面各层混合料动态模量进行实际温度修正，以更加准确确定沥青混合料实际状态模量。沥青混合料“疲劳极限(Fatigue Limit)”理论是长寿命路面设计的理论基础，通过对LSM基层混合料不同应变、不同油石比条件下疲劳性能试验研究，验证LSM混合料是否存在“疲劳极限”，并提出抗疲劳层沥青层底拉应变设计标准可取70εμ。长寿命沥青路面结构设计方法本质也是一种力学分析加经验的设计法，在借鉴归纳国外长寿命路面设计流程基础上，总结提出长寿命路面设计方法，在选择确定合理路面材料组成和结构组合基础上，应进行路面性能预估，以确保路面设计可靠度。结合沪宁路扩建工程，设计和实施了柔性基层和组合基层长寿命沥青试验路，并对试验路性能进行了跟踪观测。采用AASHTO M-E路面性能模型进行路面性能预估，在试验路各项交通荷载参数、气候参数、道路材料指标进行实测基础上，对长寿命路面的永久变形和疲劳开裂病害进行了预测分析，并采用了寿命费用周期成本(LCCA)方法对长寿命路面的全寿命周期经济效益进行分析，为进一步开展沥青路面长期使用性能的研究打下了基础。
作者：	张志祥
专业：	道路与铁路工程
导师：	陈荣生
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文