长大纵坡沥青路面结构研究

论文摘要

根据我国的路网规划,公路建设的重点将逐渐向西部地区倾斜,由于西部地区山脉众多,地形地貌决定了长大纵坡路段难以避免,车辆的加速启动和减速爬坡等诸多因素加快了此类型路段的路面破坏,因此根据长大纵坡受力特性研究路面结构方案意义重大。文章分析了现阶段车辆动力性能的变化及生物燃料的兴起对车辆动力因素的影响,提出了需要进行特殊路面设计的坡度参考值。阐述长大纵坡路段路面破坏的三种主要形式:车辙、水损坏和推移,充分分析了其产生的原因,通过力学计算和有限元仿真相结合的手段对路面车辙、推移破坏的形成的机理进行剖析,分析了长大纵坡路段在不同外界条件下应力变化的特征,并针对大型货车下坡时采用淋水制动这一特殊情况,认为必须防止路面早期水损坏。根据现有的研究成果,提出解决车辙、推移和水损害的基本思路。充分发挥各结构的最大性能,提出采用柔性基层,沥青混凝土中面层,SMA上面层的结构方案。依据在于:SMA设计体系非常成熟,性能稳定,有着良好的抗车辙、抗滑、抗水损坏能力;LSM柔性基层能够降低路面的剪应力,可以防止路面推移;而AC20沥青混凝土用作下面层除满足性能需求外还能够节约成本。根据我国石灰岩和石英砂岩储量丰富的实际情况,选择优质沥青,形成八种组合进行对比试验。通过马歇尔试验、谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散试验等多种手段确定混合料的级配和最佳油石比。在验证阶段,除采用常规的试验检测手段外,还还引入了单轴贯入试验和直剪试验来验证沥青混合料的抗车辙能力、抗水损害能力和抗推移能力。研究结果表明:1、LSM柔性基层、AC20下面层、SMA上面层组合能满足长大纵坡性能需求。2、下面层（AC-20C）使用SBS改性沥青时沥青混合料性能优越。3、石灰岩由于压碎值过大,不适宜作为SMA面层集料。4、上面层SMA-16（SBS改性沥青+石英砂岩）综合性能最好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究内容与方法
• 2 坡长与坡度分析
• 2.1 影响坡长的因素
• 2.2 影响坡度的因素
• 2.3 综合分析
• 3 长大纵坡路段常见病害及预防措施
• 3.1 长大纵坡路段路面受力分析
• 3.2 车辙
• 3.3 水损坏
• 3.4 推移
• 4 原材料性能与路面结构组合
• 4.1 沥青材料
• 4.2 集料
• 4.3 沥青与集料的粘附性
• 4.4 路面结构组合
• 5 长大纵坡试验段沥青混合料设计
• 5.1 试验段铺筑方案
• 5.2 沥青稳定柔性基层LSM-30
• 5.3 下面层
• 5.4 上面层
• 5.5 设计与试验数据汇总
• 6 路面设计分析与评价
• 6.1 工程实施情况
• 6.2 抗车辙性能评价
• 6.3 抗水损坏性能评价
• 6.4 抗推移性能评价
• 6.5 其他分析
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献