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原文传递高速公路沥青路面抗车辙性能评价研究

论文题名：	高速公路沥青路面抗车辙性能评价研究
关键词：	沥青混合料;抗车辙性能评价;局部加载试验;室内试验推演法;高速公路;沥青路面
摘要：	沥青路面的车辙是目前高速公路面临的主要问题之一。增强沥青混合料的抗车辙性能和加强沥青路面的养护是解决这一问题的重要途径，这就离不开合适的沥青混合料抗车辙性能评价方法和有效的沥青路面车辙预估技术。本文主要研究了沥青混合料抗车辙性能的评价方法（试验条件、试验评价指标敏感性和有效性、评价标准等）和沥青路面的车辙预估方法。　　首先，对江苏省宁宿徐高速公路进行了沥青路面车辙和温度场的测试与分析。对该路21个不同车辙深度的断面进行了取芯试验，分析了不同车辙段落上中下面层厚度、混合料的级配和油石比变化情况，并针对不同的车辙断面准备了取芯试样供后续试验进行验证。体积指标分析表明该段路面车辙主要发生在上中面层，目前还没有发生严重的塑性流动车辙。温度场的测试结果表明，在持续高温下，沥青路面结构内的温度场存在一定的累积效应。　　其次，采用有限元方法，分析了荷载作用下典型沥青路面结构所能提供的侧限（围压）条件，并通过对比分析SPT试验和单轴贯入试验的试验条件，分析提出了局部加载试验方法的合理性，推荐的试验条件为:温度(60℃)、偏应力(700kPa);并采用三种不同抗车辙能力的典型沥青混合料的室内成型试件进行了评价，分析表明局部加载试验对三种沥青混合料的抗车辙性能具有较好的区分度。20000次荷载试验和不同油石比的AC2OS沥青混合料试验也证实了这一点。分析表明，本文提出的局部加载试验条件是合理的。　　再次，提出了备选的沥青混合料抗车辙性能评价指标;分别基于室内成型试件和大量现场芯样，对比分析了局部加载试验和SPT试验中评价指标的敏感性和有效性，据此优选了沥青混合料抗车辙性能评价试验方法。结果表明，局部加载试验是合适的沥青混合料抗车辙性能评价方法，评价指标宜优先采用StephenPrice模型参数流动速率D1。宁宿徐高速公路和汾灌高速公路的现场取芯试验结果表明局部加载试验结果与现场实测车辙有着良好的相关性。　　第四，在对比分析车辙预估有限元法的基础上，提出采用室内试验推演法的沥青路面车辙预估新方法。分析表明，就与沥青路面车辙实测值的偏差（精度）而言，室内试验推演法要优于有限元法;就难易程度看，室内试验推演法也比有限元法容易得多。因此认为采用室内试验推演法进行沥青路面车辙预估是基本可行的，可满足工程精度的要求。并以汾灌高速公路为例进行了验证。　　最后，研究了局部加载试验的标准化;提出了采用室内试验推演法，确定不同交通量、容许车辙深度条件下沥青混合料的抗车辙性能参数的新方法、新思路。借助室内试验推演法，确定了常见沥青混合料（SMA-13、Superpave-20、AC-20S）抗车辙性能评价指标的评价标准，为局部加载试验的推广应用奠定了基础。　　本文的研究成果，对于抗车辙沥青混合料的优化设计、沥青路面养护时机的科学决策，具有重要的借鉴作用。
作者：	杨毅文
专业：	道路与铁道工程
导师：	黄晓明
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文