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排水性沥青混合料性能及设计方法研究
| 论文题名： | 排水性沥青混合料性能及设计方法研究 |
| 关键词： | 沥青路面;沥青混合料;反射裂缝;半刚性基层;路面结构;排水能;有限元分析 |
| 摘要： | 排水性沥青路面是一种很有发展前景的路面结构形式，用于表面层的排水性沥青混合料因其具有较大空隙率，而具有很好的表面抗滑性能。尤其在雨天，能迅速排除路表积水，减少路面溅水和喷雾，极大地增强了安全性能。并且可降低交通噪音，改善交通对环境的污染。 本文通过大量的室内外试验和检测，并借助有限元分析方法，对排水性沥青路面及其混合料进行了系统、深入的研究，得出了排水性沥青混合料的设计方法及技术指标，分析了排水性沥青面层在半刚性基层路面上的适用性，提出了排水性沥青面层半刚性基层路面的合理结构形式，通过工程实践总结了排水性沥青路面的成套施工技术。 首先，通过均匀设计方法设计试验，对混合料的空隙率与各主要筛孔孔径的通过率之间的关系进行回归，找出影响混合料空隙率的关键因素。在此基础上，提出了排水性沥青混合料的合理级配范围和最佳沥青用量的确定方法。并对四种不同沥青、不同空隙率和级配的排水性沥青混合料进行性能测试，分析了排水性沥青混合料性能的关键影响因素，提出了排水性沥青混合料的设计方法及技术标准。 其次，研究分析了具有排水性沥青面层的半刚性基层路面的温度场，并与普通半刚性基层沥青路面进行了对比分析，通过试验路一年多的温度测量，得到了大量实测数据。同时采用二维有限元模型对半刚性基层路面的温度场进行预估。预估模型与实测结果误差较小，可用来对半刚性基层路面的温度场进行可靠的计算和预测，预测和分析结果表明，排水性沥青面层有很好的温度调节作用，能有效改善半刚性基层的温度状况。 再次，为比较排水性沥青表层与密级配沥青上面层对路面结构抗反射裂缝性能的影响，对排水性沥青面层在半刚性基层路面结构的适用性进行了分析，通过疲劳模型和有限元方法分析了不同面层厚度，不同裂缝长度、宽度、层间接触状态以及混合料断裂韧性等反射裂缝疲劳寿命的影响因素，并结合反射裂缝模拟试验，对比了不同沥青和级配对混合料抗反射裂缝性能的影响。结果表明排水性沥青面层适用于半刚性基层路面结构。 最后，通过多条试验路的铺筑和使用，总结了排水性沥青面层半刚性基层路面的合理结构形式、设计方法以及排水性沥青混合料设计、施工和检测的标准。 |
| 作者： | 徐皓 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 陈荣生;倪富健 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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