[博士]長壽命瀝青路面設計與試驗研究

內容簡介

　　[博士]長壽命瀝青路面設計與試驗研究　　學科專業(yè):道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：東南大學　　學位年度：2009　　半剛性基層瀝青路面結構是我國目前公路路面的主要結構類型，但半剛性基層瀝青路面結構的早期損壞問題非常突出，如何解決半剛性基層瀝青路面結構早期損壞問題以及深層次路面耐久性問題，提高瀝青路面結構的長期使用性能成為現(xiàn)階段研究的主要目標?！　? 針對我國半剛性基層瀝青路面結構早期損壞現(xiàn)象，借鑒國外長壽命瀝青路面設計理念和工程實際經(jīng)驗，提出開展長壽命瀝青路面結構的研究，從路面結構角度探索解決瀝青路面耐久性的技術途徑。本文圍繞著交通荷載輸入?yún)?shù)、瀝青混合料設計參數(shù)動態(tài)模量、路面抗疲勞層設計及試驗、長壽命路面設計體系等方面，系統(tǒng)對長壽命瀝青路面結構進行了研究?！　? 依托江蘇省高速公路動態(tài)稱重數(shù)據(jù)的分析，建立適合我國特點的車型分類標準，并通過對車輛類型分布系數(shù)、月調節(jié)系數(shù)、小時分布系數(shù)、軸數(shù)系數(shù)和軸載分布系數(shù)隨時間變化關系研究，確定高速公路典型軸載譜，為長壽命路面結構分析提供交通荷載基礎數(shù)據(jù)。　　瀝青混合料動態(tài)模量參數(shù)是長壽命瀝青路面結構設計中非常關鍵材料設計參數(shù)，本文在研究測試動態(tài)模量試驗的基礎，試驗測試各層典型瀝青混合料動態(tài)模量，繪制動態(tài)模量主曲線，建立動態(tài)模量驗證公式。并通過實際路面溫度場的測試，對路面各層混合料動態(tài)模量進行實際溫度修正，以更加準確確定瀝青混合料實際狀態(tài)模量?！　? 瀝青混合料“疲勞極限(( Fatigue Limit )”理論是長壽命路面設計的理論基礎，通過對LSM基層混合料不同應變、不同油石比條件下疲勞性能試驗研究，驗證LSM混合料是否存在“疲勞極限”?！　? 長壽命瀝青路面結構設計方法本質也是一種力學分析加經(jīng)驗的設計法，在借鑒歸納國外長壽命路面設計流程基礎上，總結提出長壽命路面設計方法，在選擇確定合理路面材料組成和結構組合基礎上，應進行路面性能預估，以確保路面設計可靠度。結合滬寧路擴建工程，設計和實施了柔性基層和組合基層長壽命瀝青試驗路，并對試驗路性能進行了跟蹤觀測?！　? 采用AASHTO M-E路面性能模型進行路面性能預估，在試驗路各項交通荷載參數(shù)、氣候參數(shù)、道路材料指標進行實測基礎上，對長壽命路面的永久變形和疲勞開裂病害進行了預測分析，并采用了壽命費用周期成本(LCCA)方法對長壽命路面的全壽命周期經(jīng)濟效益進行分析，為進一步開展瀝青路面長期使用性能的研究打下了基礎。

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