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沥青路面合理结构的研究

作　者: 孟书涛
导　师: 沈金安
学　校: 东南大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 沥青路面早期损坏机理合理结构形式级配碎石施工工艺加速加载试验
分类号: U416.217
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 1942次
引　用: 26次
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内容摘要

在我国公路建设不断快速发展的过程中,沥青路面结构作为一种主要的路面结构形式被广泛应用。但问题是,在我国目前公路建设和养护过程中,沥青路面结构的早期损坏问题非常突出,社会影响大,浪费严重,成为目前困扰我国交通建设发展的难点和热点问题。沥青路面结构有多种形式,我国经过多年的应用实践,选择了半刚性基层结构形式,这是一种历史的选择。但面对日趋严重的半刚性基层沥青路面结构的损坏的发生,解决半刚性基层沥青路面结构早期损坏问题,提高沥青路面结构的长期使用性能成为现阶段的一个主要目标。针对我国半刚性基层沥青路面结构早期损坏现象,笔者在总结、归纳和试验研究的基础上,对沥青路面早期损坏的主要类型进行了分类,并对半刚性基层沥青路面结构早期损坏的机理进行了研究。通过研究认为,从沥青路面结构组合设计入手解决半刚性基层沥青路面结构的早期损坏问题是一条根本出路。因此在总结我国现有沥青路面结构使用经验教训,并在充分借鉴国外沥青路面设计与使用经验的基础上,提出了沥青路面结构合理组合形式,并对沥青路面结构设计方法、级配碎石材料设计参数以及级配碎石施工工艺和施工质量检测方法进行了系统研究。在我国沥青路面结构设计中,存在着仅通过室内材料性能评价来表征材料实际路用性能的问题,而这种种方法是通常是不准确的。因此,借助于国际上先进的足尺路面加速加载试验系统(Accelerated Pavement Testing,APT),对提出的沥青路面合理结构形式进行了试验验证,试验证明提出的沥青路面合理路面结构形式具有较好的使用性能。为了进一步研究沥青路面合理结构形式的长期使用性能,修建了实体工程试验路,一方面对沥青路面合理结构实施的可行性进行验证,同时也为进一步开展沥青路面合理结构形式长期使用性能的研究打下了基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章概述  8-30
  1.1 问题的提出  8-10
    1.1.1 沥青路面的特点  8
    1.1.2 我国公路沥青路面建设面临的问题  8-10
  1.2 我国公路沥青路面结构设计方法发展过程回顾  10-14
    1.2.1 我国沥青路面设计方法发展回顾  10-11
    1.2.2 我国沥青路面结构设计指标的变迁  11-14
  1.3 我国现行沥青路面结构设计方法存在的问题  14-15
  1.4 国外沥青路面结构形式发展过程回顾  15-28
    1.4.1 国外沥青路面结构设计方法总结回顾  15-18
    1.4.2 欧美主要国家及日本采用的主要柔性基层材料  18-21
    1.4.3 两个典型国家的沥青路面结构  21-28
  1.5 本文的主要研究内容和研究的技术路线  28-30
第2章我国沥青路面主要结构形式及使用性能评价  30-69
  2.1 沥青路面的功能作用和要求  30
  2.2 沥青路面结构的分类  30-34
    2.2.1 沥青路面结构类型分类  30-31
    2.2.2 关于我国公路路面结构类型的分类  31-33
    2.2.3 沥青路面各结构层的作用  33-34
  2.3 我国沥青路面主要结构形式发展历程回顾  34-39
    2.3.1 建国初期～二十世纪五十年代末  34
    2.3.2 二十世纪六十年代初～八十年代初  34-35
    2.3.3 二十世纪八十年代初期～九十年代中后期  35-38
    2.3.4 二十世纪九十年代中后期至今  38-39
  2.4 半刚性基层沥青路面结构使用性能评价  39-56
    2.4.1 高速公路A 早期损坏调查  39-47
    2.4.2 高速公路B 早期损坏调查  47-54
    2.4.3 其他高速公路早期损坏总结  54-55
    2.4.4 关于沥青路面早期损坏的特征  55-56
  2.5 足尺路面加速加载下半刚性基层沥青路面使用性能研究  56-63
    2.5.1.1990 年河北正定试验  56-63
      2.5.2 1991 年河北涿州107 国道二三级公路剩余寿命预估试验  57-58
      2.5.3 1993 年河北涿州沙漠公路柔性基层沥青路面结构设计研究  58-59
      2.5.4 1993～1995 年《高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构研究》试验  59-61
      2.5.5 1998 年《SMA 路面使用性能研究》  61-63
      2.5.6 1996～1999《沥青路面轴载换算标准研究》  63
  2.6 沥青路面早期损坏原因与机理分析  63-68
    2.6.1 关于半刚性基层沥青路面的开裂  64
    2.6.2 关于半刚性基层沥青路面结构的反射开裂  64-65
    2.6.3 关于半刚性基层沥青路面结构的破坏机理  65-66
    2.6.4 半刚性基层沥青路面的水损坏  66
    2.6.5 关于半刚性基层沥青路面结构的车辙  66-68
  2.7 本章小结  68-69
第3章沥青路面合理结构设计与应用研究  69-101
  3.1 沥青路面合理结构组合形式研究  69-75
    3.1.1 沥青路面合理结构形式推荐及各结构层的功能和作用  70-71
    3.1.2 沥青路面合理结构形式设计采用的破坏模式  71-75
  3.2 级配碎石材料国内外应用研究状况  75-78
    3.2.1 级配碎石材料国内应用研究状况  75-76
    3.2.2 国外应用研究状况  76-78
  3.3 级配碎石材料回弹模量设计参数研究  78-93
    3.3.1 级配碎石材料回弹模量室内试验研究  78-84
    3.3.2 级配碎石材料回弹模量现场试验研究  84-93
    3.3.3 级配碎石材料回弹模量建议值推荐  93
  3.4 级配碎石基层施工工艺与质量控制  93-99
    3.4.1 级配碎石材料的准备  94
    3.4.2 级配碎石的拌和  94-95
    3.4.3 级配碎石的运输  95-96
    3.4.4 现场施工前的准备工作  96
    3.4.5 现场摊铺  96-97
    3.4.6 级配碎石的碾压  97-98
    3.4.7 级配碎石基层的施工质量管理  98-99
    3.4.8 级配碎石层成型后的管理  99
  3.4 本章小结  99-101
第4章足尺路面加速加载试验研究  101-114
  4.1 足尺路面加速加载试验  101-103
  4.2 足尺路面结构加速加载试验系统  103-104
  4.3 足尺路面结构试验路  104-106
    4.3.1 足尺路面结构试验段设计  104-105
    4.3.2 足尺路面结构试验段修建  105-106
  4.4 足尺路面加速加载试验  106-112
    4.4.1 试验目的  106
    4.4.2 试验方案  106
    4.4.3 高温条件下不同路面结构车辙变化规律的对比  106-108
    4.4.4 自然环境条件下不同路面结构长期使用性能对比试验  108-112
  4.5 本章小结  112-114
第5章结论  114-116
  5.1 主要研究结论  114-115
  5.2 进一步研究的建议  115-116
参考文献  116-119
作者简介  119-121
致谢  121

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