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《长安大学》 2010年
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半刚性基层沥青路面损坏模式与结构优化研究

魏道新  
【摘要】:无机结合料稳定类半刚性基层的应用,从根本上消除了过去石灰土基层路面常见的春融翻浆、变形等病害,大大改善了路面行驶质量和使用寿命。半刚性基层突出的优点在于能够较好地利用当地原材料,具有较高的强度和稳定性。然而伴随着经济的日益发展,公路上交通量和汽车载重量剧增,加之部分路面存在着设计上不合理,以及施工质量不高等原因,路面结构的损坏正日渐加重,路面使用品质呈逐年下降趋势,早期修建的路面已接近其使用寿命,某些新建的路面在远未达到设计年限时也出现了不同程度的损坏,公路路面出现的破损现象已不容忽视。 路面病害的产生直接影响到车辆行驶的安全性和舒适性,目前对于路面病害的研究更多的投入到了路面病害的处理上,而对路面病害产生的原因、破坏机理等问题的研究较少,因此进行半刚性基层沥青路面损坏现象与损坏模式分析的研究工作是十分必要的。半刚性基层材料具有一定的适用性,针对不同的使用环境、荷载等级合理地进行半刚性基层材料组成设计和半刚性基层沥青路面结构设计,对于提高路面整体性能、延长路面使用寿命有很大意义。 本文通过对具有代表性的半刚性基层沥青路面损坏情况进行详细的现场调查,系统分析了半刚性基层沥青路面的各种损坏现象;运用BISAR、PADS程序以及ANSYS有限元分析软件对半刚性基层沥青路面进行力学计算分析;考虑了基层开裂情况下半刚性基层沥青路面的力学性能;基层开裂导致模量衰减时,引入开裂度和开裂系数来表征路面结构力学性能的变化;结合对半刚性基层沥青路面力学性能的分析结果,针对寒冷、高温和多雨条件进行了研究,给出了相应情况下半刚性基层沥青路面的结构优化方案。 研究认为: (1)半刚性基层沥青路面常见破坏现象有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、网裂、车辙、松散、坑槽、沉陷、泛油。其中裂缝类损坏是首要病害,车辙、松散等病害为次要病害。 (2)半刚性基层沥青路面出现损坏的主要原因是面层和基层结构承载力不足、荷载作用、温度变化和水分入侵,次要原因是面层与基层结构和材料不均匀性。 (3)力学分析表明,为使路面结构具有良好的力学性能,合理的半刚性材料厚度显得尤为重要。在半刚性基层上方铺筑沥青碎石层或级配碎石层可很大程度上改善路面的力学性能,考虑施工厚度要求,半刚性底基层厚度为20cm较为适宜。重载敏感性分析表明,沥青稳定碎石基层沥青路面的重载适应性较强,适合于现阶段我国高等级公路上重载较多的情况。 (4)由于裂缝的存在,原有结构的力学性能发生改变,并且导致结构层内的应力重新分布。路面开裂且模量未衰减时,为避免进一步的破坏,当荷载不超过150KN时,基层厚度宜在30cm以上;当荷载为150-200KN时,基层厚度宜在35cm以上。路面开裂并导致模量衰减时,即使基层开裂严重,较厚的基层仍可以使路面结构保持良好的承载能力,减小基层裂缝向上反射的可能性。 (5)对于多雨环境下的半刚性基层沥青路面,设置水泥稳定碎石排水基层有利于使沥青下面层和排水基层成为连续体系,延缓沥青路面出现水损坏,延长沥青路面的使用寿命。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U416.217

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾胜,吴翚,徐琦;路面动态模量的特性分析[J];长沙交通学院学报;2004年02期
2 周志刚,李宇峙;气温和交通荷载对低温缩裂的影响[J];长沙交通学院学报;1996年01期
3 黄晓明,张晓冰,邓学钧;沥青路面车辙形成规律环道试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年05期
4 罗睿,黄晓明,陆原,张望;基层对层间连续路面应力强度因子影响的研究[J];东南大学学报(自然科学版);2001年03期
5 李一鸣,俞建荣;沥青路面车辙形成机理力学分析[J];东南大学学报;1994年01期
6 刘英华;;连续配筋砼复合式路面层间剪应力分析[J];湖南交通科技;2006年03期
7 钟梦武;吴善周;谢立新;张端良;;我国现行沥青路面设计方法存在问题分析[J];湖南交通科技;2007年01期
8 李宇峙,刘朝晖;湖北省半刚性基层沥青路面典型结构[J];公路;1996年01期
9 姚祖康;对我国沥青路面现行设计指标的评述[J];公路;2003年02期
10 钱育锋;四川省高寒地区常见的公路病害及防治措施[J];公路;2003年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王辉;重载高温区沥青路面结构与材料研究[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王思和;高速公路沥青路面结构设计若干问题研究[D];西南交通大学;2004年
2 王新忠;重载交通沥青路面设计方法研究[D];长安大学;2005年
3 陈祥;大厚度半刚性基层沥青路面结构计算及其层间处理技术研究[D];长沙理工大学;2006年
4 李贵顺;路基土参数及土基等级划分的研究[D];长安大学;2006年
5 张文佳;沥青路面水损害成因分析及级配研究[D];西安建筑科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨成忠;;沥青混凝土路面非荷载性裂缝形成机理研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
2 张兴昌;夏锦红;;永久性路面设计理念[J];四川建筑科学研究;2008年04期
3 李萍;吴会荣;路明周;;沥青混合料车辙试验前后其体积参数变化规律分析[J];四川建筑科学研究;2010年01期
4 李清浩;翁兴中;颜祥程;苏建康;贾建强;;机场水泥混凝土道面隔离式加铺层板厚合理性分析[J];四川建筑科学研究;2012年02期
5 卢元均;;高速公路养护管理对策[J];安徽职业技术学院学报;2011年03期
6 李凡,宋劲松,孙四平;沥青路面平整度影响因素分析及其防治措施[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2002年03期
7 许琪;旧路拓宽施工技术与工艺[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年05期
8 陶明霞;;碎石桩处理软土地基的设计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年04期
9 刘圣保;;高速公路稳定期桥头跳车治理及其路面改善设计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
10 赵晓春;半刚性基层沥青路面早期裂缝产生的原因和处理工艺[J];安徽建筑;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王海燕;娄中波;张彩利;;地下道路阻燃沥青混合料路用性能研究[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年
2 易富;梁冰;郭颖荷;;基于路表径流和面层渗流的路面降雨入渗耦合模型[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
3 周志刚;;旧砼路面上沥青加铺层疲劳开裂的损伤力学分析[A];损伤、断裂与微纳米力学进展:损伤、断裂与微纳米力学研讨会论文集[C];2009年
4 郭成超;乐金朝;;移动荷载下沥青路面表面裂缝扩展行为分析[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
5 秦禄生;;沥青稳定碎石ATB-25和ATB-30路用性能试验研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
6 刘朝晖;李宇峙;黄云涌;;高速公路沥青路面罩面工程中SMA的应用研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
7 傅强;;沥青路面裂缝温度疲劳扩展寿命分析[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
8 王红祥;张明;;高速公路纵向裂缝病害分析及处治措施[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
9 王玉顺;;沥青路面裂缝病害成因浅析[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
10 高民欢;;高等级公路沥青路面裂缝病害的治理、养护技术[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙杨勇;粗集料表面微观构造分形性质探讨与沥青路面抗滑性能关系研究[D];华南理工大学;2010年
2 王骁;纳米蒙脱土改性沥青及其混合料的流变特性研究[D];武汉理工大学;2010年
3 付玉;纳米蒙脱土改性沥青及沥青混合料老化特性研究[D];武汉理工大学;2010年
4 李皓玉;车辆与路面相互作用下路面结构动力学研究[D];北京交通大学;2011年
5 路永婕;重载汽车与路面相互作用动力学研究[D];北京交通大学;2011年
6 于哲夫;一种新的特征选择方法及其在路面使用性能分析中的应用[D];大连海事大学;2011年
7 韩春鹏;石灰处治土路基冻融作用特性研究[D];东北林业大学;2011年
8 但汉成;饱和沥青路面动力耦合分析与路面非饱和排水设计理论研究[D];中南大学;2011年
9 李振霞;沥青路面复合基层结构与材料研究[D];长安大学;2008年
10 王保良;车辆荷载作用下沥青路面疲劳行为研究[D];长安大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 房闯刚;重载交通普通公路长寿命路面典型结构研究[D];郑州大学;2010年
2 杨欢;连霍高速改扩建项目公路和桥涵工程检测与评价[D];郑州大学;2010年
3 杨兵;基于改进介电常数模型的沥青路面面层压实度反演[D];郑州大学;2010年
4 李超;交通荷载作用下沥青路面开裂的有限元分析[D];大连理工大学;2010年
5 张磊;沥青混凝土桥面铺装车辙问题的模拟与分析[D];大连理工大学;2010年
6 陈丽丽;道路病害视频检索与识别系统的设计[D];大连理工大学;2010年
7 刘建伟;城市主干道级配碎石材料组成分析与应用研究[D];长沙理工大学;2010年
8 李清泉;有机化蒙脱土改性沥青的性能研究[D];长沙理工大学;2010年
9 任武;微波加热沥青路面热再生养护机温度控制系统设计及实验研究[D];长沙理工大学;2010年
10 龙尧;沥青混合料车辙实验及粘弹性分析[D];长沙理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐世法;沥青路面的车辙深度与行车安全性[J];北京建筑工程学院学报;1994年01期
2 王旭东,应鹏程,何兆益;沥青混合料空隙率的研究[J];重庆交通学院学报;2000年04期
3 徐建平,尚刚,梁乃兴;路面不平整引起的汽车动荷载计算分析[J];重庆交通学院学报;2001年01期
4 艾长发,邱延峻;重载交通作用下沥青路面结构的三维空间力学响应分析[J];重庆交通学院学报;2003年01期
5 韩森,张彩利,高军,米峻;粒化聚合物改善沥青混合料路用性能的试验研究[J];重庆交通学院学报;2004年06期
6 李国强,邓学钧;集料的分形级配研究[J];重庆交通学院学报;1995年02期
7 郝培文,张登良;石料碱值对沥青混合料水稳定性的影响[J];重庆交通学院学报;1997年01期
8 李建辉;彭小文;;影响沥青混凝土上面层平整度的因素及其对策[J];城市道桥与防洪;2006年02期
9 张起森,刘益河;沥青路面开裂机理分析及试验研究[J];长沙交通学院学报;1988年02期
10 刘益河;张起森;;用光弹法研究半刚性路面基层开裂和裂缝稳定性问题[J];长沙交通学院学报;1989年Z1期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 封基良;纤维沥青混合料增强机理及其性能研究[D];东南大学;2006年
2 孟书涛;沥青路面合理结构的研究[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张占军;水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构研究[D];长安大学;2000年
2 张海斌;重载作用下路用材料特性及设计参数研究[D];长安大学;2001年
3 刘颖;重载道路路面设计方法研究[D];长安大学;2001年
4 王富玉;大粒径沥青混合料(LSM)的路用性研究[D];长安大学;2001年
5 关建国;重载交通道路路面结构优化研究[D];大连理工大学;2002年
6 孙立兵;纤维沥青混凝土路用性能研究[D];长安大学;2002年
7 李强;路基路面检测技术与质量控制[D];长安大学;2002年
8 陈华鑫;纤维沥青混凝土路面研究[D];长安大学;2002年
9 滕旭秋;二灰碎石混合料配合比设计及路用性能研究[D];长安大学;2003年
10 李剑;高速公路沥青路面早期水损害防治措施研究[D];长安大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 习应祥;高级沥青路面面层和基层材料的应用技术问题分析[J];中南公路工程;1991年01期
2 郑海军;;常见沥青路面病害维修对策[J];山西建筑;2007年03期
3 贺英华;;谈混凝土楼地面一次成活施工工艺[J];广东建材;2007年02期
4 杨育文;;土钉墙分步开挖中挡土机理分析[J];城市勘测;2008年04期
5 李昆鹏;;论如何控制沥青混凝土路面的质量[J];科技创新导报;2009年11期
6 王渊明;;农村公路“强基薄面”设计之探索[J];科技风;2009年19期
7 黄刚;;浅谈对建筑物外墙外保温面层裂缝的控制[J];山西建筑;2010年10期
8 谢毅;;公路沥青混凝土路面面层的设计与施工技术探讨[J];科技信息;2010年17期
9 龚振华;;探讨沥青砼面层施工[J];黑龙江科技信息;2010年22期
10 黄梓宁;;沥青混凝土面层施工的质量控制[J];山西建筑;2007年19期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姜慧辉;;国外防止半刚性基层反射裂缝微裂技术分析[A];全国城市公路学会第十九次学术年会论文集[C];2010年
2 孙庆峰;宋会刚;;半刚性基层裂缝成因及防治措施[A];土木建筑学术文库(第9卷)[C];2008年
3 籍长青;;关于公路结构设计的思考[A];公路交通与建设论坛(2009)[C];2010年
4 王立峰;;土钉墙支护结构的面层作用分析[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
5 曹鹏;杜保忠;;初装修混凝土楼地面一次成活施工工艺的研究[A];土木建筑学术文库(第7卷)[C];2007年
6 王立峰;江晓益;;土钉墙位移的影响因素分析[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
7 范新荣;;对沥青路面的裂缝问题的分析[A];河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C];2010年
8 杨海鸥;吕松年;;合理选择沥青路面设计结构方案[A];土木建筑学术文库(第9卷)[C];2008年
9 陈铁军;;高速公路路面裂缝原因分析及防治[A];地基基础工程与锚固注浆技术:2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
10 谭华;;楼板覆面层隔绝撞击声的评价[A];第十届全国噪声与振动控制工程学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 方讯;中海润泽高模量水泥修复道路效果好[N];中国建材报;2010年
2 记者 陈云芬;沥青路面关键技术破题[N];云南日报;2009年
3 博乐市市政工程队 谭目森;沥青路面裂缝及其预防措施[N];博尔塔拉报;2007年
4 张水祥 卢福明 卢敏君(浙江绍兴);浅谈住宅地面返潮的原因及处理方法[N];建筑时报;2008年
5 朱玉清 谢春霖;市区六条主干道将铺设沥青路面[N];湄洲日报;2009年
6 本报记者 杨洪海 陈浩东 陈浴宇;江苏“铁军”造就“江苏速度”(下)[N];中国建设报;2009年
7 龚鲁义;英达机组成润扬大桥车辙治理首选[N];中国交通报;2010年
8 记者 运主伦;金永高速公路达到通车条件[N];金昌日报;2010年
9 记者 吴清泉 通讯员 王娴;铺设县域经济“快车道”[N];云南日报;2011年
10 郭娟娟 陈敏;恒山路道路改造工程开始面层铺筑[N];太原日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏道新;半刚性基层沥青路面损坏模式与结构优化研究[D];长安大学;2010年
2 李海滨;基于半刚性基层适应性的沥青路面结构研究[D];长安大学;2010年
3 袁宏伟;沥青路面典型基层材料和结构性能试验与工程对比研究[D];长安大学;2010年
4 薛小刚;设置功能层的沥青路面结构与材料研究[D];长安大学;2010年
5 刘文;机场沥青道面设计指标及方法研究[D];同济大学;2008年
6 陈渊召;长大纵坡沥青路面病害防治技术研究[D];长安大学;2011年
7 盛燕萍;基于抗冲刷性能的水泥混凝土路面半刚性基层材料组成设计研究[D];长安大学;2010年
8 王国忠;高寒地区沥青稳定碎石基层柔性路面适应性研究[D];南京林业大学;2006年
9 但汉成;饱和沥青路面动力耦合分析与路面非饱和排水设计理论研究[D];中南大学;2011年
10 刘克非;极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王鹏翔;带裂缝半刚性基层沥青路面力学性能分析[D];长安大学;2010年
2 赵海生;半刚性基层沥青路面力学性能分析[D];长安大学;2010年
3 普布;拉萨至贡嘎机场专用公路路面结构设计研究[D];重庆交通大学;2010年
4 苏金巧;模拟路面的层状结构物层底拉应变变化规律研究[D];长安大学;2011年
5 赖正聪;半刚性基层沥青混凝土路面疲劳损伤性能研究[D];昆明理工大学;2009年
6 孙丽娟;考虑层间接触的半刚性基层沥青路面热应力耦合分析[D];浙江大学;2013年
7 郭慧军;田径场透气型塑胶面层不同成份配比的性能研究[D];首都体育学院;2010年
8 郭永祥;半刚性基层沥青混凝土路面病害分析与路面结构设计参数研究[D];中南大学;2012年
9 赵磊;半刚性基层沥青路面结构疲劳寿命研究[D];长安大学;2009年
10 邓国瑞;厦门G324白加黑罩面改造技术方案与面层细观重构研究[D];长沙理工大学;2011年
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