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基于控制反射裂缝的沥青路面复合基层合理结构研究

刘斌清  
【摘要】: 反射裂缝始终是困扰我国半刚性基层沥青路面应用的难题,该问题是造成我国沥青路面早期破坏的主要因素。为缓解半刚性基层反射裂缝的产生,减少路面早期破坏、提高道路使用寿命,近年来我国普遍采用复合基层的结构。由于目前未有针对抗裂性能的设计理论,现有研究在对该结构的厚度及材料进行确定时多参照经验,未有合理的定量计算方法。这使得该结构的应用具有较大的主观性,沥青层厚度取舍差异较大,因此复合基层沥青路面应用亟需一套针对控制路面反射裂缝的设计方法,以提高设计过程的科学性。 本文结合河北省青红高速的应用实践,在对国内外复合基层沥青路面使用状况调查的基础上,针对半刚性基层的开裂特性,建立了综合干温缩状况的半刚性基层开裂预估模型,对裸露及沥青层覆盖的半刚性基层开裂状况进行了开裂规律分析,并确立了半刚性基层开裂状况等级划分标准;对比了柔性材料路用性能及抗裂性能,针对目前柔性材料抗裂性能研究评价指标单一的问题,建立了柔性材料抗裂效果多指标综合评价方法;针对半刚性基层早期开裂的特性,建立了复合基层沥青层抗裂疲劳寿命预估模型,分析了裂缝扩展规律,首次提出了沥青层抗裂功能分区,并建立了抗裂区抗裂疲劳寿命计算公式,同时提出了8年使用寿命下路表反射裂缝过程控制计算方法;综合影响复合基层沥青路面的气候因素,建立了复合基层沥青路面气候分区,依此提出了相应的推荐结构。根据以上内容,首次提出了基于控制反射裂缝的复合基层沥青路面结构设计方法。 为对本文的研究成果进行验证,同时探讨复合基层施工技术,现场铺筑了10种复合基层结构方案4960米的试验,现场检测结果表明本文提供的预测模型均较为贴近实际,为我国复合基层沥青路面研究提供了理论依据,同时也为半刚性基层沥青路面抗裂研究提供了新的思路。


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