[博士]長壽命瀝青路面設(shè)計與試驗研究

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內(nèi)容簡介

　　[博士]長壽命瀝青路面設(shè)計與試驗研究　　學(xué)科專業(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)是我國目前公路路面的主要結(jié)構(gòu)類型，但半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的長期使用性能成為現(xiàn)階段研究的主要目標(biāo)。　　 針對我國半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)早期損壞現(xiàn)象，借鑒國外長壽命瀝青路面設(shè)計理念和工程實際經(jīng)驗，提出開展長壽命瀝青路面結(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)計參數(shù)動態(tài)模量、路面抗疲勞層設(shè)計及試驗、長壽命路面設(shè)計體系等方面，系統(tǒng)對長壽命瀝青路面結(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(biāo)準(zhǔn)，并通過對車輛類型分布系數(shù)、月調(diào)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(guān)系研究，確定高速公路典型軸載譜，為長壽命路面結(jié)構(gòu)分析提供交通荷載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。　　 瀝青混合料動態(tài)模量參數(shù)是長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常關(guān)鍵材料設(shè)計參數(shù)，本文在研究測試動態(tài)模量試驗的基礎(chǔ)，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(jìn)行實際溫度修正，以更加準(zhǔn)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(shè)計的理論基礎(chǔ)，通過對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研究，驗證LSM混合料是否存在“疲勞極限”。　　 長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法本質(zhì)也是一種力學(xué)分析加經(jīng)驗的設(shè)計法，在借鑒歸納國外長壽命路面設(shè)計流程基礎(chǔ)上，總結(jié)提出長壽命路面設(shè)計方法，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)計可靠度。結(jié)合滬寧路擴(kuò)建工程，設(shè)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(jìn)行了跟蹤觀測?！　? 采用AASHTO M-E路面性能模型進(jìn)行路面性能預(yù)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(biāo)進(jìn)行實測基礎(chǔ)上，對長壽命路面的永久變形和疲勞開裂病害進(jìn)行了預(yù)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(jì)效益進(jìn)行分析，為進(jìn)一步開展瀝青路面長期使用性能的研究打下了基礎(chǔ)。

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