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原文传递旧水泥路面沥青加铺层间理论与APP油毡防裂技术

论文题名：	旧水泥路面沥青加铺层间理论与APP油毡防裂技术
关键词：	道路工程;水泥混凝土路面;沥青加铺层;反射裂缝;应力吸收层;土工织物;APP油毡;防裂技术
摘要：	旧水泥混凝土路面上加铺沥青层，能够有效改善旧路面的使用性能，因此在国内外旧水泥混凝土路面改造工程中应用最多。水泥混凝土板与沥青混凝土加铺层之间的层间结构是保证加铺层结构体系正常工作的关键。但是到目前为止，国内外仍然没有彻底解决层间防裂及粘结问题。我国的路面设计、施工规范对层间材料及处治方法有一些原则性的规定，但是工程实施效果并不理想。因此，在现有研究的基础上，对旧水泥路面沥青加铺PCC-AC层间理论、层间强度、层间材料、层间处治技术等进行了全面的研究。主要内容归纳如下： (1)层间工作状态分析系统分析了层间的力学特性及温度场。建立了力学模型，计算了层间最大压应力和剪应力，总结了最大应力值的分布规律，全面分析了沥青加铺层及水泥板的厚度、超载对层间应力的影响。建立了荷载等效法力学模型，分别计算了I型和II型裂缝不同长度时的应力强度因子，并建立了应力强度因子与裂缝发展长度的关系式，计算了I型裂缝的疲劳寿命。阐述了层间温度场的计算理论与方法，用数值法计算了层间温度场，并对层间温度的分布规律进行了总结。 (2)层间强度分析与处治技术深入分析了温度、行车速度及旧水泥路面表面状况对层间强度的影响。为了更好的处理旧路面，与有关单位联合开发了专用路面打毛机，旧水泥混凝土路面经处理后打毛深度约2mm，达到了预期的效果。对层间处治用粘层油的选择、用量进行了分析，提出了相应的指标。阐述了行车产生动水压力的机理，并分析了动水压力对层间的破坏作用。 (3)层间处治措施效果分析全面分析了国内外层间处治措施及常用的材料，提出用SBS应力吸收层及APP油毡进行层间防裂处治，并应用于工程实践。建立了层间防裂效果分析的力学模型，在行车荷载、温度荷载及两者耦合作用下，深入分析了加铺层结构的力学特性，并进行了SBS应力吸收层及APP油毡防裂效果的对比分析。 (4)层间APP油毡处治技术对层间油毡贴缝进行了力学分析，推导出了油毡受力的实用计算公式。在分析试验成果及力学计算的基础上，提出了贴缝油毡的临界宽度。对现行各行业APP油毡技术指标进行了全面对比研究，根据力学计算结果推荐了层间用APP油毡技术指标及标准。考虑层间油毡的受力特性，设计了层间专用的圆形花边油毡和正弦曲线花边油毡。基于试验路实体工程，对比其它层间材料，进行了APP油毡满铺与贴缝的经济性分析。 (5)研发了层间APP油毡施工设备在分析APP油毡人工贴铺施工工艺、施工方法的基础上，提出了APP油毡贴铺机的设计思路及设计方法，与有关单位联合开发了层间APP油毡贴铺机。提出了层间APP油毡现场检测的方法，采用剥离法对专用设备贴铺的油毡进行了现场检测。分析了专用设备贴铺油毡的经济效益，并与人工法经济效益进行了比较。 (6)设备开发及APP油毡试验分析了现有的层问疲劳试验方法及其改进措施，提出了小型层间水平拉伸试验台的开发思路，课题组开发出了实用性较强的试验设备。对设备的工作原理及试验方法进行了论述。用开发的试验台，研究了APP油毡的水平抗拉特性以及底涂粘层油对拉伸破坏的影响。现场观测了试验路APP油毡处治效果，采用取回芯样进行了直剪、拉拔试验，并对比分析了试验成果。
作者：	袁玉卿
专业：	道路与铁道工程
导师：	王选仓
授予学位：	博士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文