旧沥青路面评价与加铺设计方法研究

论文摘要

青藏高原特殊的地理位置造就了独特的地理风貌,也为道路结构的建造、维护提出了难题。青藏公路从建成至今,已经经历了多次加铺改造。在青藏铁路的修建过程中,青藏公路承担了大部分的运输任务。路况调查发现路面已经出现了裂缝类、沉陷类、表面磨损类等严重的病害。针对青藏公路特殊状况,对路面状况作出恰当的评价并进行相应的处理,对确保路面通行能力、节约投资都具有重大作用。在路面状况评价中,指标选择随意性大。文章采用熵权来衡量指标的变异程度,并作为指标选择的依据。层次分析法被用来构建评价模型,并计算指标权重。灰色理论由于其对不完全信息状态的辨别能力被用来对单项指标进行评价。将方法应用于青藏公路得到的评价结果辨识度大,与路面强度评价结果吻合。强度评价一般通过测定旧路当量弹性模量来进行,但是路面的层次性没有得到体现。路面模量反算通过甄别路面各层次的模量,可以更加细致的甄别原路面结构。蚁群算法是一种典型的仿生算法,具有良好的全局收敛性和运算效率。将蚂蚁路径与各层次模量对应就可以用来解决模量反算问题。反算结果表明,基层与路基的反算模量稳定较可靠,而面层模量波动大。基于维持现有半刚性基层沥青路面设计体系的现实性,本文加铺层设计采用了力学-经验法,并以调整F系数为技术途径。以三参数法为基础,建立F系数的具体形式。将该文的设计方法运用于青藏公路路面加铺设计,结果与经验值符合很好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状及文献综述
• 1.2.1 路面评价
• 1.2.2 路面模量反算
• 1.2.3 沥青路面加铺
• 1.3 本文研究的技术路线及方法
• 1.3.1 技术路线
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 文章结构
• 第2章 青藏公路路面状况调查
• 2.1 基本状况
• 2.2 调查内容及结果
• 2.2.1 调查结果
• 2.2.2 破坏类型
• 2.3 路况影响因素分析
• 2.4 采取措施
• 2.5 本章小结
• 第3章 路面性能评价
• 3.1 概述
• 3.2 沥青路面性能评价方法
• 3.2.1 国外路面综合评价模型
• 3.2.2 国内评价模型
• 3.2.3 存在的问题
• 3.3 路面状况多层次评价模型
• 3.3.1 单项指标评分
• 3.3.2 评价指标的确定
• 3.3.3 层次分析法评价模型
• 3.3.4 指标权重计算
• 3.4 路面状况多层次灰色评价
• 3.4.1 多层次灰色评价
• 3.4.2 青藏公路路面性能评价
• 3.4.3 路面强度评价
• 3.5 本章小结
• 第4章 路面模量反算
• 4.1 反算方法
• 4.1.1 现有反算方法
• 4.1.2 存在的问题
• 4.2 蚁群算法原理
• 4.2.1 路径选择
• 4.2.2 信息素更新
• 4.2.3 人工蚂蚁与自然蚂蚁的联系与区别
• 4.3 路面模量反算的蚁群算法
• 4.4 参数选择
• 4.5 路面模量反算应用
• 4.5.1 理论弯沉盆反算
• 4.5.2 实际弯沉盆反算
• 4.5.3 存在的问题
• 4.6 本章小结
• 第5章 路面加铺设计
• 5.1 计算模型
• 5.2 F 系数形式
• 5.3 加铺设计
• 5.4 本章小结
• 结语
• 参考文献
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文
• 附录 B 附表
• 致谢