柔性基层沥青路面弯沉设计指标体系研究

论文摘要

路表弯沉是我国沥青路面结构设计中最主要的一个控制指标，在我国公路建设的不同时期都对其进行过不断的修正，以期适应道路及交通的不断发展。柔性基层沥青路面结构具有较高的抗剪、抗弯拉强度及耐疲劳性能，能够克服半刚性基层的某些缺点，是高等级公路发展的主要趋势。论文针对柔性基层沥青路面结构在实际施工过程中出现的弯沉偏大问题，通过资料收集整理，分析了国内外沥青路面设计方法的优缺点，在此基础上采取现场调查、回归分析、力学计算及工程实例相结合的方法对柔性基层沥青路面结构的弯沉设计指标体系进行研究。论文取得成果如下：1．分析我国现行沥青路面设计方法的适用性，认为现行弯沉设计标准体系不适用于柔性基层的沥青路面结构；国内外沥青路面设计方法对比分析表明我国沥青路面设计控制指标过于单一，且不可控制。2．对设计弯沉计算体系进行研究，得出适用于广东省的柔性基层路面结构类型系数值，并从柔性层总厚度角度对路面设计时结构类型的厚度选择进行了界定。3．通过力学计算分析了三种不同典型路面结构的路表弯沉及层底拉应力随土基及底基层模量增长的变化趋势。对路表弯沉的分析表明柔性基层路面的整体强度最小；对拉应力的分析表明柔性基层路面结构的受力模式对于延缓沥青面层的反射裂缝和提高路面使用寿命是非常有效的。4．对依托工程实例进行分析。通过实例工程弯沉验收结果，论证了所修正的设计弯沉计算公式的可行性；对比分析三种不同软件（HPDS、ANSYS、BISAR）计算所得的路面各结构层的弯沉与层底拉应力值，认为我国常用的路面设计软件HPDS对路面弯沉的控制过于严格，对层底拉应力的计算偏严格。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状概述
• 1.2.1 柔性基层沥青路面结构研究概况
• 1.2.2 沥青路面设计方法研究现状
• 1.2.3 研究现状分析
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 国内外沥青路面设计方法
• 2.1 我国沥青路面设计方法
• 2.1.1 历版设计方法介绍
• 2.1.2 现行设计方法适用性分析
• 2.2 国外柔性基层沥青路面设计方法
• 2.2.1 澳大利亚 Austroads2001 设计方法
• 2.2.2 日本 TA 设计方法
• 2.2.3 美国 AASHTO 设计方法
• 2.2.4 壳牌设计方法
• 2.2.5 美国 SUPERPAVE 沥青及沥青混合料设计方法
• 2.2.6 加拿大 OPAC2000 设计方法
• 2.3 国内外柔性基层沥青路面设计方法比较
• 2.3.1 设计理论比较分析
• 2.3.2 设计指标比较分析
• 2.4 小结
• 第三章 设计弯沉计算体系研究
• 3.1 我国设计弯沉计算标准
• 3.1.1 现行规范设计弯沉公式的由来
• 3.1.2 柔性基层类型系数 Ab值的确定
• 3.1.3 现行设计弯沉计算公式的适用性分析
• 3.2 省内典型路面检测数据整理分析
• 3.2.1 深汕西高速公路
• 3.2.2 广三高速公路
• 3.2.3 佛开高速公路
• 3.2.4 广佛高速公路
• 3.2.5 广深高速公路
• 3.3 设计弯沉计算公式标定
• 3.3.1 路面基层类型系数计算参数选取
• 3.3.2 路面基层类型系数 Ab值标定
• 3.3.3 沥青路面结构类型的界定
• 3.4 小结
• 第四章 柔性基层沥青路面弯沉及层底拉应力分析
• 4.1 沥青路面典型结构型式及计算参数
• 4.2 路面结构层模量变化对弯沉及层底拉应力影响分析
• 4.2.1 半刚性基层沥青路面弯沉及层底拉应力分析
• 4.2.2 组合式基层沥青路面弯沉及层底拉应力变化趋势分析
• 4.2.3 柔性倒装式基层沥青路面结构弯沉及层底拉应力变化趋势分析
• 4.3 路面结构类型对弯沉及层底拉应力影响分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 柔性基层沥青路面工程实例分析
• 5.1 工程项目背景
• 5.2 路面各结构层顶面弯沉实测结果分析
• 5.3 基于不同软件的各结构层弯沉及层底拉应力分析
• 5.3.1 路面各结构层顶面弯沉分析
• 5.3.2 路面各结构层层底拉应力分析
• 5.4 小结
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢