论文题目: 半刚性基层沥青路面反射裂缝防治措施对比研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 道路与铁道工程
作者: 白琦峰
导师: 陈荣生
关键词: 反射裂缝防治,聚酯纤维,土工布,玻纤格栅,沥青碎石,夹层
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 为了获得较高的承载能力及减小沥青面层厚度,我国高等级公路多采用半刚性基层。半刚性基层在养生及使用过程中,容易产生干缩和温缩裂缝。在行车荷载及温度应力的作用下,裂缝尖端的应力、应变高度集中,从而形成反射裂缝。反射裂缝不仅降低了路面强度,而且提供了雨水进入路面的通道,造成面层局部破碎、层底脱空、唧浆等病害。反射裂缝已成为影响我国高等级公路沥青路面使用寿命的主要病害之一。近年来,国内外学者对反射裂缝进行了广泛研究,提出了很多防治方法和措施,但是这些研究通常较为分散,对于不同措施的防裂效果及适用条件缺乏系统的比较,给工程中防裂措施的选择带来困惑。因此,有必要对常用的反射裂缝防治措施进行系统地、综合地研究,对比分析不同措施的防裂效果及其适用条件,以便在实体工程中更好的选择防裂措施。研究的防裂措施主要有:在沥青混合料中掺加聚酯纤维、设置土工布夹层、玻纤格栅夹层、SAMI应力吸收层(Stress Absorbing Membrane Interlayer,简称SAMI)和沥青碎石(AM)联结层。通过力学分析、室内模拟试验和试验路三种方式进行研究。通过力学计算分析了基层产生裂缝后,在车辆荷载和温度应力作用下裂缝顶端的应力应变情况。室内试验进行了沥青混合料低温弯曲试验以评价不同沥青混合料的低温抗裂能力,进行了切口小梁的疲劳试验研究不同措施的防裂效果。最后铺筑了试验路,通过长期的试验路观测对比不同措施的防裂效果。通过力学分析、室内试验和试验路铺筑,主要结论有:在面层混合料中掺加聚酯纤维通过提高面层的抗裂性能来减少反射裂缝;玻璃纤维格栅依靠自身的高模量和高强度,起到加筋作用;土工织物通过隔离作用达到防裂效果;SAMI应力吸收层通过吸收裂缝尖端应变集中,防止面层开裂;沥青碎石层通过隔离作用防治反射裂缝。几种措施的防裂效果比较:掺加聚酯纤维和设置沥青碎石优于SAMI层,SMAI层优于玻璃纤维格栅和土工织物。试验表明:最大公称粒径小,粗集料嵌挤情况好,沥青和细集料用量高的沥青混合料具有较好的低温抗裂性能和抗疲劳开裂性能。疲劳试验表明:可以用初始累积耗散能或累积耗散能来表征试件的抗疲劳开裂能力,以“简化能量耗散率”为指标分析疲劳试验结果具有一定的合理性。预切缝对减少反射裂缝意义不大。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究概况
1.2.1 研究方法
1.2.2 防裂措施
1.2.3 综述
1.3 论文研究的工程背景
1.4 主要研究内容与技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 半刚性基层沥青路面反射裂缝力学分析
2.1 引言
2.2 有限元分析基本过程
2.3 车辆荷载作用下路面受力分析
2.4 降温作用下路面受力分析
2.5 路面结构的断裂力学分析
2.6 小结
第三章 室内试验研究
3.1 引言
3.2 沥青混合料低温抗裂性能研究
3.2.1 沥青混合料低温性能的试验方法及评价指标
3.2.2 沥青混合料低温弯曲试验
3.2.3 不同最大公称粒径沥青混合料的低温抗裂性能对比
3.2.4 不同类型沥青混合料的低温抗裂性能对比
3.2.5 沥青混合料弯曲试验的结论
3.3 沥青面层反射裂缝室内疲劳试验研究
3.3.1 疲劳试验简介
3.3.2 以劲度模量为指标分析试验结果
3.3.3 以简化能量耗散率为指标分析试验结果
3.4 小结
第四章 试验路研究
4.1 概述
4.2 试验路段落划分
4.3 汾灌高速试验路基层裂缝调查
4.4 试验路施工
4.5 试验路观测情况及分析
4.5.1 第一次观测
4.5.2 第二次观测
4.6 结论
第五章 结论及建议
5.1 结论
5.2 需要进一步研究的问题
参考文献
致谢
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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