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沥青路面力学经验法车辙预估研究
| 论文题名： | 沥青路面力学经验法车辙预估研究 |
| 关键词： | 沥青路面;车辙深度预估;力学经验法;轴载换算;结构设计 |
| 摘要： | 车辙是沥青路面的主要病害之一，对于路面的服务水平有显著的不利影响。多个国家的路面设计方法将车辙深度预估或控制作为重要的设计指标，而我国现行的设计规范尚未列入该指标。因此，在路面结构设计中对车辙的控制缺少可量化的技术手段。本文依托《公路沥青路面设计规范》修编项目，研究与我国工程现状相适应的，基于力学经验法的沥青层车辙深度预估方法，为规范修编提供技术支撑。 本文建立了包含力学参数与指标、温度等效、轴载换算、试验指标的沥青层车辙深度预估方法，将常用的沥青混合料轮辙试验与路面车辙深度建立了量化的关联，在路面车辙控制方面实现了路面结构设计与材料设计的结合。所作的主要研究工作如下: (1)现场测试了50余种工况下，3种路面结构的沥青层层底应变值，以此为基础，论证了代表国际发展趋势的结构层动态模量参数的合理性，提出了不同路面结构的层间联结状态参数，成为力学经验法车辙深度预估的力学基础。 (2)在轮辙试验（596组数据）的基础上对以往研究的代表模型进行验证和改进。增加了模型参数拟合的数据量，提高了模型对原材料、级配组成等因素的外延能力;此外，模型中引入空隙率参数，以提高模型对不同工程状况的适应性。 (3)在室内预估模型研究的基础上，基于22个典型路面结构480种工况的计算分析，提出了车辙深度预估室内模型到现场模型的转换关系，构建了6参数沥青层车辙深度预估模型。采用江苏92个路段多年的车辙检测数据，验证了模型中交通量指数取值的合理可靠;采用交通部公路科学研究院ALF加速加载试验和东南大学环道试验数据对模型验证，研究表明模型的预估误差在10％左右。 (4)针对车辙深度预估模型中累计交通量计算的问题，对212种沥青层模量和厚度组合，采用4种方法分析了沥青层车辙深度预估轴载换算参数，双联轴和三联轴轴组系数分别取2.0和3.0、轮组系数取13.5、换算指数取3.756。 (5)根据沥青层车辙深度预估模型，对98个代表性地区进行了等效温度计算，提出了根据公路所在地区的常用气象资料和海拔高度推导等效温度的计算公式。 (6)通过对不同路面结构在不同气候、交通条件下沥青层车辙深度的预估分析，根据路面容许车辙深度，提出了不同气候、交通条件下，不同路面结构沥青混合料动稳定度要求建议值，使沥青路面结构设计与材料设计相结合。 本文在结构层力学参数和力学分析方法、路面温度等效、轴载换算、车辙深度预估模型、混合料高温技术标准等方面的研究成果纳入了规范，成果对于完善沥青路面结构设计方法，提高路面车辙控制技术水平具有实用价值。 |
| 作者： | 白琦峰 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 钱振东 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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