长寿命沥青路面层间处治技术研究

论文摘要

在现代交通作用下,由于路面结构层层间处治不当,引起沥青路面产生早期病害的现象随处可见,说明沥青路面在层间材料设计、施工工艺等方面存在着诸多问题。本论文针对长寿命沥青路面层间处治技术开展研究,采用力学计算和理论推导、室内模拟试验、试验路铺筑以及现场测试试验相结合的方法,探寻适合我国国情、交通状况、材料供应、建设水平的长寿命沥青路面层间处治技术,对我国长寿命沥青路面的研究和推广具有重要意义。课题在充分吸收国内外研究成果的基础上,依托实体工程,建立了沥青路面三维空间模型,采用BISAR理论设计方法就路面结构层参数、荷载作用方式、层间接触状态对路面层间最大剪应力的影响进行了力学计算分析,探索了路面最大剪应力点位及各个参数对层间最大剪应力的影响规律。通过研发的“多功能层间材料剪切试验仪”对层间材料进行剪切试验,从而对层间材料的路用性能做出客观评价,同时运用材料力学知识,从材料的损伤机理角度分析了层间剪切破坏过程。通过大量的室内试验,运用各种试验方法证实透层油在半刚性基层上并不能达到很好的渗透效果。对影响层间材料路用性能的主要因素:材料种类、用量、温度、荷载、施工工艺等进行了详细研究,针对封层的研究,首次提出基层表面粗糙度、抗渗水性、抗层间推移、抗剪强度等指标。在铺筑实体工程的基础上,结合目前国内的施工机械及施工水平,提出了长寿命沥青路面层间处治施工质量控制的三大关键技术,并且推荐了层间处治材料类型及最佳用量,可供长寿命沥青路面层间设计、施工参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 存在的问题及机理分析
• 1.1.2 研究层间处治技术的意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容与技术路线
• 第二章 长寿命沥青路面层间剪应力计算分析
• 2.1 剪应力计算基本参数的确定
• 2.2 长寿命路面结构计算模型的建立
• 2.3 路面结构参数对最大剪应力的影响
• 2.3.1 路面结构参数的取值范围
• 2.3.2 最大剪应力点位的确定
• 2.3.3 基面层泊松比的影响
• 2.3.4 基面层模量的影响
• 2.3.5 基面层厚度的影响
• 2.4 层间接触状态对剪应力的影响分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 多功能层间材料剪切试验仪的研发
• 3.1 剪切试验仪的设计原理
• 3.2 剪切试验仪的使用方法
• 3.3 剪切破坏过程及机理分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 层间材料路用性能及影响因素研究
• 4.1 透层材料路用性能及影响因素研究
• 4.1.1 材料种类及用量对渗透深度的影响
• 4.1.2 层间材料抗剪强度随温度的变化
• 4.1.3 竖向荷载对层间抗剪强度的影响
• 4.1.4 层间抗剪强度随基层养生龄期的变化
• 4.1.5 材料种类及用量对抗剪强度的影响
• 4.2 封层材料路用性能及影响因素研究
• 4.2.1 抗渗水性分析
• 4.2.2 抗层间推移分析
• 4.2.3 不同种类、不同用量的沥青对抗剪强度的影响
• 4.2.4 不同规格、不同用量的石料对抗剪强度的影响
• 4.3 粘层材料路用性能及影响因素研究
• 4.3.1 温度对层间抗剪强度的影响分析
• 4.3.2 材料种类及用量对抗剪强度的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 长寿命沥青路面层间处治关键技术研究
• 5.1 试验路的铺筑
• 5.1.1 试验路方案设计
• 5.1.2 试验路铺设过程
• 5.2 层间处治关键技术
• 5.2.1 半刚性基层表面粗糙度控制技术
• 5.2.2 分步与同步碎石封层控制技术
• 5.2.3 层间材料用量现场检测控制技术
• 5.3 本章小结
• 第六章 全寿命周期内的经济效益分析
• 6.1 经济计算模型
• 6.2 经济效益估算
• 6.3 本章小结
• 结论及建议
• 主要研究结论
• 进一步研究建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢