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原文传递长大纵坡沥青路面结构研究

论文题名：	长大纵坡沥青路面结构研究
关键词：	长大纵坡路段;沥青路面;力学计算;有限元仿真;路面损坏
摘要：	根据我国的路网规划，公路建设的重点将逐渐向西部地区倾斜，由于西部地区山脉众多，地形地貌决定了长大纵坡路段难以避免，车辆的加速启动和减速爬坡等诸多因素加快了此类型路段的路面破坏，因此根据长大纵坡受力特性研究路面结构方案意义重大。文章分析了现阶段车辆动力性能的变化及生物燃料的兴起对车辆动力因素的影响，提出了需要进行特殊路面设计的坡度参考值。阐述长大纵坡路段路面破坏的三种主要形式：车辙、水损坏和推移，充分分析了其产生的原因，通过力学计算和有限元仿真相结合的手段对路面车辙、推移破坏的形成的机理进行剖析，分析了长大纵坡路段在不同外界条件下应力变化的特征，并针对大型货车下坡时采用淋水制动这一特殊情况，认为必须防止路面早期水损坏。根据现有的研究成果，提出解决车辙、推移和水损害的基本思路。充分发挥各结构的最大性能，提出采用柔性基层，沥青混凝土中面层，SMA上面层的结构方案。依据在于：SMA设计体系非常成熟，性能稳定，有着良好的抗车辙、抗滑、抗水损坏能力；LSM柔性基层能够降低路面的剪应力，可以防止路面推移；而AC20沥青混凝土用作下面层除满足性能需求外还能够节约成本。根据我国石灰岩和石英砂岩储量丰富的实际情况，选择优质沥青，形成八种组合进行对比试验。通过马歇尔试验、谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散试验等多种手段确定混合料的级配和最佳油石比。在验证阶段，除采用常规的试验检测手段外，还还引入了单轴贯入试验和直剪试验来验证沥青混合料的抗车辙能力、抗水损害能力和抗推移能力。研究结果表明: 1、LSM柔性基层、AC20下面层、SMA上面层组合能满足长大纵坡性能需求。 2、下面层(AC-20C)使用SBS改性沥青时沥青混合料性能优越。 3、石灰岩由于压碎值过大，不适宜作为SMA面层集料。 4、上面层SMA-16(SBS改性沥青+石英砂岩)综合性能最好。
作者：	夏勇
专业：	道路与铁道工程
导师：	资建民
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文