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原文传递沥青路面基面层间界面抗剪研究

论文题名：	沥青路面基面层间界面抗剪研究
关键词：	沥青路面;层间接触状态;界面抗剪能力;动态模量;温度场;爬坡车道;表面粗糙度;切块车辙试验
摘要：	路面结构由路基(顶部)、垫层、基层和面层组成，它是道路工程中最直接承受荷载和环境作用的部分。目前我国沥青路面设计规范采用弹性层状体系理论进行设计指标的验算，其层间接触状态假定为部分的应力和位移完全连续状态，沥青材料计算参数取静态参数。层间接触状态的实际情况并非如此，沥青路面建成后，随着路面裂缝的产生，雨(雪)水不可避免地侵入路面体内，由于半刚性基层通常是致密不透水的，这使得水分不能通过基层很快地扩散而滞留在基层顶面，此时在繁重的车辆荷载反复作用下，动水压力使基层冲刷破坏进而软化形成灰浆，这将使沥青层和基层的界面条件从理想的完全连续状态变成半滑动状态或完全滑动状态，这与规范中的假设情况完全不符。为了使建成后的公路维持良好的营运效益，保证公路的服务质量，本论文旨在国内外已有的研究基础上，从理论和实际上对沥青路面的基面层间的界面抗剪情况进行研究。我国沥青路面计算应用弹性层状连续体系理论时，沥青类材料参数取静态参数。但是，在受力的情况下沥青材料的变形具有明显的粘滞性，温度对其影响很大，材料模量值和试验条件有关。为了更好的与实际相符，本研究中分析、总结了沥青材料取动态模量的四种方法，得到一定条件下沥青混合料的动态模量。按弹性层状理论，通过BISAR3.0程序，计算分析基面层间的不同界面状态对路面结构层内应力应变的影响，进而分析其对路用性能的影响。考虑到沥青混合料具有感温性能，故本文计算在高温状态下温度在路面结构中沿深度的分布，得到在不同温度和加载频率下沥青混合料的动态模量，考虑基面层间界面条件的变化，计算爬坡车道在重载作用下，路面结构内应力应变的情况及在荷载作用下的永久变形，分析爬坡车道路面易于损坏的原因。选用合理的路面材料和粘结材料，利用车辙成型仪和便携式剪切仪，提出了室内基面层间抗剪能力的试验方法。同时，考虑了半刚性基层沥青路面施工工艺与基面层间抗剪能力之间的关系；从试验中还发现，基层的表面粗糙程度对基面层间的抗剪能力影响很大。在我国现行规范中，没有有效可行的检验基面层间界面状态的方法。对此，本研究提出了室外检测和评价基面层间界面抗剪能力的可行方法，即“回"字形方法。使路面结构的基面层间界面抗剪能力的现场检测能够方便实现。
作者：	胡卫国
专业：	道路与铁道工程
导师：	李宇峙
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长沙理工大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文