同步碎石应力吸收层技术研究

论文摘要

应力吸收层在延缓或抑制旧水泥混凝土路面反射裂缝方面具有不同于一般防裂措施的优越性,成为旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构采用的一种重要技术方案。本文根据深圳市市政道路工程实体要求,通过对国内外应力吸收层的种类、材料及存在问题的分析,提出新型应力吸收层——同步碎石应力吸收层,并对其进行了深入研究。首先,利用ANSYS有限元对应力吸收层加铺结构进行了理论力学分析,综合确定了同步碎石应力吸收层合理厚度、合理模量范围。其次,通过分析同步碎石应力吸收层碎石特征,提出同步碎石应力吸收层所用碎石技术标准;再次,通过高温剪切、拉拔试验,低温疲劳试验,对同步碎石应力吸收层沥青结合料进行了优选。提出以层间抗剪强度为指标的混合料设计方法,确定同步碎石应力吸收层混合料最佳沥青用量、最佳碎石用量。然后,对同步碎石应力吸收层的路用性能进行了综合研究,得出同步碎石应力吸收层具有优良的粘结性能、抗反射裂缝性能,以及低温抗裂性能。最后,对同步碎石应力吸收层施工工艺、施工质量评价进行了研究,并对其经济性进行了分析。本文系统的研究了同步碎石应力吸收层,对其在全国的推广运用具有一定的参考作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外旧水泥混凝土路面加铺层改造研究状况
• 1.2.1 沥青加铺层破坏机理分析
• 1.2.2 沥青加铺层反射裂缝的力学分析方法
• 1.2.3 应力吸收层种类及材料研究
• 1.2.4.评价防治反射裂缝效果的试验方法
• 1.2.5 防治反射裂缝措施研究
• 1.2.6 存在问题
• 1.3 本文研究的主要内容与技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 同步碎石应力吸收层结构应力分析
• 2.1 建模计算思路
• 2.2 应力吸收层加铺结构车辆荷载应力分析
• 2.2.1 应力吸收层参数变化对加铺层表面弯沉的影响
• 2.2.2 吸收层参数变化对加铺层层底拉应力的影响
• 2.2.3 吸收层参数变化对加铺层内最大剪应力的影响
• 2.2.4 应力吸收层参数变化对其顶面剪应力关系
• 2.2.5 应力吸层参数变化对裂缝两侧弯沉的影响
• 2.2.6 本节小结
• 2.3 应力吸收层加铺结构温度应力分析
• 2.3.1 计算模型与参数
• 2.3.2 应力吸收层参数变化对加铺层表面拉应力的影响
• 2.3.3 应力吸收层参数变化对加铺层底面拉应力的影响
• 2.3.4 本节小结
• 2.4 应力吸收层加铺结构耦合应力分析
• 2.4.1 应力吸收层参数与加铺层表面弯沉值的关系
• 2.4.2 应力吸收层参数与加铺层底面最大拉应力关系
• 2.4.3 应力吸收层参数与加铺层内剪应力关系
• 2.4.4 应力吸收层参数与应力吸收层内剪应力关系
• 2.4.5 本节小结
• 第三章 同步碎石应力吸收层原材料性能研究
• 3.1 集料
• 3.1.1 同步碎石应力吸收层集料的特点
• 3.1.2 我国现有规范对碎石应力吸收层集料的相应规定
• 3.1.3 同步碎石应力吸收层集料要求
• 3.1.4 同步碎石应力吸收层集料技术标准
• 3.1.5 本课题用碎石指标
• 3.2 沥青结合料
• 3.2.1 同步碎石应力吸收层沥青结合料的特点
• 3.2.2 同步碎石应力吸收层沥青结合料优选
• 3.3 本章小结
• 第四章 同步碎石应力吸收层混合料设计方法研究
• 4.1 同步碎石应力吸收层混合料设计方法
• 4.1.1 理论分析法
• 4.1.2 经验法
• 4.1.3 现有设计方法的不足
• 4.2 提出以层间抗剪强度为设计指标的混合料设计方法
• 4.2.1 剪切温度的确定
• 4.2.2 提出以层间抗剪强度为设计指标的混合料设计方法
• 4.3 本章小结
• 第五章 同步碎石应力吸收层路用性能研究
• 5.1 低温MTS 疲劳试验
• 5.1.1 弯拉型MTS 疲劳试验
• 5.1.2 剪切型MTS 疲劳试验
• 5.2 粘结性能
• 5.2.1 设计高温拉拔试验
• 5.2.2 设计高温剪切试验
• 5.3 低温抗裂性
• 5.4 防水性
• 5.5 本章小结
• 第六章 同步碎石应力吸收层施工工艺及质量控制
• 6.1 施工前准备工作
• 6.1.1 旧水泥混凝土路面检测与评价
• 6.1.2 同步碎石应力吸收层施工设备
• 6.2 同步碎石应力吸收层施工工艺
• 6.2.1 施工准备
• 6.2.2 施工工艺过程
• 6.2.3 同步碎石应力吸收层施工中常见问题分析
• 6.3 同步碎石应力吸收层施工质量控制
• 6.3.1 沥青喷洒量及其横向不均匀度
• 6.3.2 碎石撒布量及其横向不均匀度
• 6.3.3 平均碎石脱粒率
• 6.4 同步碎石应力吸收层质量评价和验收
• 6.4.1 质量验收标准
• 6.4.2 视觉评价
• 第七章 同步碎石应力吸收层经济性分析
• 7.1 成本分析
• 7.1.1 主要原材料及其单价
• 7.1.2 原材料成本估算
• 7.1.3 施工成本估算
• 7.1.4 总成本估算
• 7.2 技术、经济评价及方案推荐
• 第八章 主要结论及进一步研究的问题
• 8.1 主要结论
• 8.2 主要创新点
• 8.3 进一步研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表学术论文
• 致谢