【博士】既有半剛性基層瀝青路面結構性能的評價【2003】

內容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學交通運輸工程學院　　學位年度： 2003年　　半剛性基層瀝青路面是我國高等級公路的一種主要結構形式。由于半剛性基層材料自身的缺陷和施工等方面的原因，我國既有半剛性基層瀝青路面的早期損壞現(xiàn)象嚴重，其中結構性損壞主要有橫向裂縫、縱向裂縫、塊裂和網裂等。路面結構性能與路面物理狀況有著直接的關系，例如路面開裂狀況或其他的路面狀況，它們削弱路面結構承受荷載的能力，導致路面需要養(yǎng)護。隨著路面使用時間的增長和早期損壞的加重，路面養(yǎng)護的投入越來越大。因此，針對半剛性基層瀝青路面結構破壞的特點，利用先進的FWO測試手段，建立結構性能分析和評價模式，不僅是必須的，而且具有實用價值。　　本文首先在大量路況調查的基礎上，提出了半剛性基層瀝青路面主要的結構性損壞形式，并對之進行落錘式彎沉儀測試，根據(jù)測試結果提出路面主要結構性破損的主要特點。根據(jù)部分路面鉆芯取樣和室內模量測試表明，路面結構性破損出的芯樣模量與完好處路面芯樣模量是一致的。然后根據(jù)前人建立的路面結構層“有效模量”的衰減規(guī)律，詳細分析路面各結構層自身變形的變化規(guī)律：面層結構層自身變形的大小幾乎完全取決于面層有效模量的衰減程度，基本上與土基模量和基層模量無關?；鶎咏Y構層自身變形主要受面層和基層模量變化的影響明顯，而土基模量的變化對基層變形的影響較小?！　「鶕?jù)FWD的沖擊荷載作用過程，本文建立了半剛性基層瀝青路面結構以及開裂路面的三維動力有限元模型，詳細分析了各種結構破損路面的動態(tài)響應。大量計算結果表明，路表彎沉可以表征路面結構的整體強度，但無法反映各結構層的強度。進一步驗證了本文提出的路面各結構層自身變形和土基頂面壓應交可以合理的反映路面結構在出現(xiàn)裂縫等結構破損情況下的結構強度。同時計算結果合理解釋了路況調查中提出的路面結構性破壞現(xiàn)象及其特點。路面結構狀況指數(shù)PSC可以很好的表征路面裂縫處路面破損程度。本文初步建立了FWD路表彎沉盆和評價指標的回歸方程，并進行了工程驗證。利用本文提出的評價指標，落錘式彎沉儀FWD可以更合理的評價路面結構強度和承載力，對我國既有半剛性基層瀝青路面的評價有著重要的現(xiàn)實意義?！　?

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