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原文传递岩石破裂过程分析并行计算方向研究

论文题名：	岩石破裂过程分析并行计算方向研究
关键词：	复合路面;稀浆封层;沥青碎石;路用性能;数值模拟;施工工艺
摘要：	稀浆封层沥青碎石复合路面是指在铺筑沥青碎石后,再在其上摊铺稀浆封层后形成的一种复合式沥青路面,该路面能使稀浆封层和沥青碎石的自身优点同时得到发挥,且又能克服各自不足。到目前为止,有关该复合路面的系统研究还未见报道,基于此,本论文通过室内试验和数值模拟,研究了该复合路面的各项路用性能,然后结合葫六线K29+500～K43+000试验段的施工过程和路用效果调研,对该复合路面的设计参数、施工工艺以及工程造价进行了分析,最后参考相关经验和研究成果,给出了稀浆封层沥青碎石复合路面的设计和施工技术要点。　　本论文主要研究内容及结果如下所述: 　　 (1)利用渗水试验对稀浆封层沥青碎石复合路面的防水性能进行了研究,结果表明该路面的防渗水性能取决于其表层的稀浆封层,稀浆封层采用较细的级配和较大的用水量时,路面防水性能较好,稀浆封层初凝后对其适当进行碾压,能改善稀浆封层沥青碎石复合路面的防水性能。　　 (2)利用车辙试验对稀浆封层沥青碎石复合路面的高温稳定性能进行了研究,研究发现复合路面的高温稳定性能取决于其下部的沥青碎石,沥青碎石采用“S”形级配、粗骨料含量在65％～75％之间时,路面高温稳定性能较好,稀浆封层沥青碎石复合路面的高温稳定性能优于单一的沥青碎石路面。　　 (3)利用低温弯曲试验对稀浆封层沥青碎石复合路面的低温抗裂性能进行了试验研究,结果表明复合路面的低温抗裂性能比沥青混凝土差,与沥青碎石路面基本相当,采用SBR改性剂能提高稀浆封层沥青碎石复合路面的低温抗裂性能。　　 (4)论文对刹车时在稀浆封层沥青碎石复合路面中产生的剪应力进行了数值分析,分析结果说明,刹车引起的剪应力随着胎压、路面摩擦系数和车轮负荷的增大而递增,随着气温的升高而减低。论文还利用自行设计的剪切仪对稀浆封层沥青碎石复合路面的层间黏结性能进行了研究,试验结果说明,复合路面的层间黏结强度随着温度的升高而下降,喷洒粘层油、基层沥青碎石采用较大公称粒径可以提高稀浆封层与基层之间的黏结强度。(5)论文利用有限元方法对稀浆封层沥青碎石复合路面的反射裂缝问题进行了细观数值分析,分析结果表明,稀浆封层沥青碎石复合路面下部的沥青碎石采用较低的沥青含量和间断级配、让复合路面与基层在裂缝附近可以脱开、增大摊铺厚度、加强基层处理质量可以提高复合路面的抗反射裂缝性能。论文还应用脆性涂层法试验分析了稀浆封层沥青碎石复合路面出现反射裂缝时的应力大小和分布,结果表明,脆性涂层裂纹以车轮作用面为发射点向四周扩散,并围绕大粒径碎石扩展,碎石与周围沥青胶砂的界面是拉应力集中的部位。　　 (6)论文最后结合葫六线K29+500～K43+000稀浆封层沥青碎石复合路面的试验段施工实践,对该复合路面的设计参数、施工工艺、运营效果以及工程造价进行了研究,结果表明试验段所采用的设计参数和施工工艺是合理可行的,复合路面路用效果较好,工程造价比具有类似效果的细粒式沥青混凝土明显要低,而与粗粒式沥青混凝土基本相当。论文最后总结出了稀浆封层沥青碎石复合路面的设计、施工技术要点,直接用于指导工程实践。
作者：	张永彬
专业：	采矿工程
导师：	唐春安
授予学位：	博士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文