厚层沥青路面压实特性研究

论文摘要

我国高速公路沥青路面在使用期限内往往过早出现车辙、水损坏、开裂等一系列问题,路面破坏比较严重,本文从路面结构设计出发,对厚层沥青混凝土路面结构与材料设计进行研究分析。通过将沥青路面分为正常厚度沥青路面结构和厚层沥青路面结构两种,利用弹性层状理论计算程序Bisar计算分析了沥青路面面层在总厚度不变,采用不同分层条件下,沥青面层内部最大剪应力大小的变化、分布位置的变化及对面层抗车辙稳定性的影响;同时对沥青面层内部拉应力峰值大小的变化和分布位置的变化及对面层抗疲劳开裂性能的影响。结果表明,采用厚层沥青路面结构,其抗车辙稳定性和抗疲劳开裂性均得到了增强。采用旋转压实成型方法,利用正交试验设计,对厚层沥青混凝土AC-25的CA比、油石比以及设计旋转压实次数三因素进行极差和方差分析,确定了各因素对沥青混合料密实度的影响程度。通过沥青混合料密实曲线来评价沥青混合料的压实特性,采用反应压实特性的K1、K2、CEI、TDI四个参数,来评价沥青混合料在施工阶段的压实难易程度以及在使用阶段混合料被追密的难易程度,由此推荐了适用厚层沥青混凝土AC-25的最优级配。选用不同沥青混合料级配进行车辙对比实验,验证密实曲线分析结果,并对选用的沥青混合料级配进行水稳定性试验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究概述
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 论文的意义及主要研究内容
• 1.3.1 论文研究的意义
• 1.3.2 主要研究内容
• 第二章 沥青路面力学性能分析
• 2.1 高速公路沥青路面结构
• 2.2 沥青路面剪应力沿路面竖向分布规律研究
• 2.2.1 正常厚度路面剪应力分析
• 2.2.2 厚层沥青路面的剪应力分析
• 2.2.3 两种路面结构剪应力的比较
• 2.3 沥青路面拉应力分布规律研究
• 2.3.1 正常厚度沥青路面结构拉应力分析
• 2.3.2 厚层沥青路面拉应力分析
• 2.2.3 两种路面结构拉应力的比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 沥青混合料压实试验
• 3.1 原材料性能的检测
• 3.1.1 沥青
• 3.1.2 矿料
• 3.2 试件成型方法的研究
• 3.2.1 马歇尔试件成型
• 3.2.2 SGC 试件成型
• 3.2.3 GTM 试件成型
• 3.2.4 试件成型方法的选择
• 3.3 实验设计
• 3.3.1 影响因素的确定
• 3.3.2 正交实验设计
• 3.3.3 旋转压实试验参数的选择及实验结果
• 3.4 实验因素的分析
• 3.4.1 方差分析法
• 3.4.2 极差分析法
• 第四章 沥青混合料压实特性的分析
• 4.1 SGC 压实试验数据分析处理
• 4.2 混合料压实特性的分析
• 4.2.1 SGC 集料嵌锁点L.P.（Locking Point）
• 4.2.2 密实曲线平均斜率分析
• ini～N_des 压实特性分析'>4.2.3 N_ini～N_des压实特性分析
• des～N_max 压实特性分析'>4.2.4 N_des～N_max压实特性分析
• 4.2.5 密实度能量指数CEI 与交通密实指数TDI 分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 厚层沥青混凝土AC-25 路用性能研究
• 5.1 沥青混合料高温稳定性
• 5.1.1 各种级配的车辙试验
• 5.1.2 马歇尔试验
• 5.2 沥青混合料水稳定性能
• 5.2.1 浸水马歇尔试验
• 5.2.2 冻融劈裂试验
• 5.3 本章小结
• 主要结论及进一步研究的设想
• 参考文献
• 致谢