[博士]長(zhǎng)壽命瀝青路面設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究

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　　[博士]長(zhǎng)壽命瀝青路面設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究　　學(xué)科專(zhuān)業(yè):道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士 　　學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　 半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)是我國(guó)目前公路路面的主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型，但半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的早期損壞問(wèn)題非常突出，如何解決半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)早期損壞問(wèn)題以及深層次路面耐久性問(wèn)題，提高瀝青路面結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期使用性能成為現(xiàn)階段研究的主要目標(biāo)。　　 針對(duì)我國(guó)半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)早期損壞現(xiàn)象，借鑒國(guó)外長(zhǎng)壽命瀝青路面設(shè)計(jì)理念和工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出開(kāi)展長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)的研究，從路面結(jié)構(gòu)角度探索解決瀝青路面耐久性的技術(shù)途徑。本文圍繞著交通荷載輸入?yún)?shù)、瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)動(dòng)態(tài)模量、路面抗疲勞層設(shè)計(jì)及試驗(yàn)、長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)體系等方面，系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究?！　? 依托江蘇省高速公路動(dòng)態(tài)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)的分析，建立適合我國(guó)特點(diǎn)的車(chē)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)對(duì)車(chē)輛類(lèi)型分布系數(shù)、月調(diào)節(jié)系數(shù)、小時(shí)分布系數(shù)、軸數(shù)系數(shù)和軸載分布系數(shù)隨時(shí)間變化關(guān)系研究，確定高速公路典型軸載譜，為長(zhǎng)壽命路面結(jié)構(gòu)分析提供交通荷載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。　　 瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量參數(shù)是長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵材料設(shè)計(jì)參數(shù)，本文在研究測(cè)試動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)的基礎(chǔ)，試驗(yàn)測(cè)試各層典型瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量，繪制動(dòng)態(tài)模量主曲線(xiàn)，建立動(dòng)態(tài)模量驗(yàn)證公式。并通過(guò)實(shí)際路面溫度場(chǎng)的測(cè)試，對(duì)路面各層混合料動(dòng)態(tài)模量進(jìn)行實(shí)際溫度修正，以更加準(zhǔn)確確定瀝青混合料實(shí)際狀態(tài)模量。　　 瀝青混合料“疲勞極限(( Fatigue Limit )”理論是長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)LSM基層混合料不同應(yīng)變、不同油石比條件下疲勞性能試驗(yàn)研究，驗(yàn)證LSM混合料是否存在“疲勞極限”?！　? 長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法本質(zhì)也是一種力學(xué)分析加經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)法，在借鑒歸納國(guó)外長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)流程基礎(chǔ)上，總結(jié)提出長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)方法，在選擇確定合理路面材料組成和結(jié)構(gòu)組合基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)行路面性能預(yù)估，以確保路面設(shè)計(jì)可靠度。結(jié)合滬寧路擴(kuò)建工程，設(shè)計(jì)和實(shí)施了柔性基層和組合基層長(zhǎng)壽命瀝青試驗(yàn)路，并對(duì)試驗(yàn)路性能進(jìn)行了跟蹤觀(guān)測(cè)。　　 采用AASHTO M-E路面性能模型進(jìn)行路面性能預(yù)估，在試驗(yàn)路各項(xiàng)交通荷載參數(shù)、氣候參數(shù)、道路材料指標(biāo)進(jìn)行實(shí)測(cè)基礎(chǔ)上，對(duì)長(zhǎng)壽命路面的永久變形和疲勞開(kāi)裂病害進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析，并采用了壽命費(fèi)用周期成本(LCCA)方法對(duì)長(zhǎng)壽命路面的全壽命周期經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，為進(jìn)一步開(kāi)展瀝青路面長(zhǎng)期使用性能的研究打下了基礎(chǔ)。

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