级配碎石基层级配设计及应用研究

论文摘要

半刚性基层沥青路面由于良好的强度及抗疲劳性能,因而广泛用于国内外重交通道路路面结构,大量的使用情况调查表明,裂缝是半刚性沥青路面的主要病害,造成高速公路沥青路面早期病害发生的重要原因。随着级配碎石基层具有良好的排水及消除反射裂缝功能和优良的经济性被人们在认识后,含级配碎石柔性基层柔性路面结构也必将成为我国未来高等级公路路面结构多样化发展的重要结构之一,基于上述背景,论文就级配碎石级配设计及应用进行了研究。本论文首先对级配设计设计方法做了研究,主要从泰波公式不同的幂指数n值和均匀设计法对应级配的粗集料骨架空隙率两方面对级配碎石基层的粗集料骨架组成规律进行深入研究,提出了基于幂指数n值和均匀设计法而形成对应级配,通过对级配碎石基层的粗集料骨架的组成规律进行深入研究,并通过CBR值和空隙率得到最佳级配。由于用CBR值反映了级配碎石力学强度且和回弹模量有一定的关系;孔隙率在一定程度上也反映了级配碎石强度、塑性总变形、渗透性能这三项指标,且CBR值和孔隙率这两项指标评价级配碎石性能简单易行,因而可以将其作为级配碎石设计指标。接着对级配碎石回弹模量、CBR值、塑性总变形的影响因素进行分析,并进行回弹模量试验、CBR试验,对级配碎石基层的路用性能做了研究,并且对级配碎石基层的防裂机理做了探讨。然后,对高速公路级配碎石基层的施工技术进行了系统研究,提出了适合湖南省高速公路的级配碎石基层的施工质量控制指标,在实际工程应用中效果良好。最后,在上述工作的基础上,分析了本文研究的不足之处,为下一步工作的开展提出了一些观点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究和应用现状
• 1.2.1 国内研究和应用现状
• 1.2.2 国外研究和应用现状
• 1.3 本论文的研究方案
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 研究方案
• 第二章 级配碎石基层材料要求及级配设计研究
• 2.1 粒状材料的基本力学性能以及影响因素
• 2.1.1 抗压强度
• 2.1.2 剪切强度
• 2.1.3 永久变形
• 2.1.4 耐久性和体积稳定性
• 2.2 材料的物理技术指标
• 2.3 级配碎石级配设计方法
• 2.3.1 级配碎石设计原则
• 2.3.2 级配碎石级配的设计方法
• 2.3.3 级配碎石级配的设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 级配碎石的性能研究
• 3.1 成型方法
• 3.2 最佳含水量和最大干密度
• 3.3 回弹模量
• 3.3.1 级配碎石模量的影响因素
• 3.3.2 回弹模量和CBR 之间的关系
• 3.3.3 实测回弹模量
• 3.4 塑性变形
• 3.5 加州承载比CBR
• 3.5.1 CBR 值的计算
• 3.5.2 CBR 试验与结果分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 级配碎石基层的防裂机理分析
• 4.1 半刚性沥青路面反射裂缝的形成机理
• 4.2 级配碎石基层结构的防裂机理分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 级配碎石施工技术
• 5.1 依托工程概况
• 5.2 级配碎石基层的施工工艺
• 5.2.1 一般要求
• 5.2.2 料场和原材料要求
• 5.2.3 施工配合比设计
• 5.2.4 级配碎石混合料的拌和
• 5.2.5 级配碎石混合料的摊铺
• 5.2.6 级配碎石混合料的碾压
• 5.2.7 后续工作
• 5.3 级配碎石基层的施工质量控制及质量控制指标
• 5.3.1 施工质量控制的内容
• 5.3.2 施工质量控制的重点
• 5.3.3 试验路强度检测
• 5.3.4 施工质量的控制指标
• 5.4 本章小结
• 第六章 主要结论及展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文以及完成科研项目