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季冻区高等级公路柔性基层沥青路面合理结构及使用性能研究

发布时间:2018-10-29 11:05
【摘要】:由于季冻区特殊的气候环境条件,加之我国汽车日益严重的超载现象,在季冻区修筑的半刚性基层沥青路面在交付使用初期就或多或少地出现一系列破坏如车辙、裂缝、水损坏等,近几年考虑到半刚性基层沥青路面固有的缺陷如收缩特性导致反射裂缝,在水、温度、荷载的综合作用下出现的基层唧泥现象,为解决反射裂缝,不妨从路面结构出发,通过借鉴国外柔性基层沥青路面结构成熟的应用技术,开展柔性基层沥青路面在我国季冻区的应用研究有着十分重要的现实意义。本文为研究季冻区高等级公路柔性基层沥青路面的合理结构及其使用性能,分析了季冻区沥青路面在使用过程中所处环境的交互作用,阐述季冻区沥青路面的破坏形式。然后调查分析半刚性基层沥青路面及柔性基层沥青路面的使用状况,对两种路面结构形式优缺点做进一步明确,并在此基础上提出适用于季冻区的柔性基层沥青路面合理结构组合形式。以路表弯沉、沥青层底拉应变、半刚性层底拉应力、级配碎石层内的应力比、和土基顶面压应变为控制指标,考虑各结构层之间的不同接触状态,不同荷载作用状况,采用ANSYS有限元程序,对柔性基层沥青路面的影响因素及各结构层的合理厚度进行了系统的研究分析,推荐出适合季冻区气候环境和交通荷载条件下的柔性基层沥青路面结构。为了验证及推广室内研究成果,在吉林通丹高速公路共铺筑了四种柔性基层试验路,其中有两种柔性基层沥青路面结构、两种组合式基层沥青路面结构。这不仅检验了柔性基层沥青路面的使用性能,也为吉林季冻区柔性基层沥青路面结构的推广应用提供了理论基础和实践经验。
[Abstract]:Due to the special climatic and environmental conditions in the seasonal freezing area and the increasingly serious overloading phenomenon of Chinese automobiles, a series of damages such as ruts and cracks appear more or less in the initial stage of the semi-rigid base asphalt pavement built in the seasonal frozen area. Water damage and so on. In recent years, considering the inherent defects of semi-rigid base asphalt pavement, such as shrinkage characteristics resulting in reflective cracks, the phenomenon of mud pumping on the base under the combined action of water, temperature and load is taken into account in order to solve the reflection cracks. From the pavement structure, it is of great practical significance to study the application of flexible base asphalt pavement in the seasonal frozen area of our country by referring to the mature application technology of foreign flexible base asphalt pavement structure. In this paper, in order to study the reasonable structure and performance of asphalt pavement of high grade highway flexible base in seasonal freezing area, the interaction of environment in the use of asphalt pavement in season frozen area is analyzed, and the failure form of asphalt pavement in season frozen area is expounded. Then, by investigating and analyzing the use of semi-rigid base asphalt pavement and flexible base asphalt pavement, the advantages and disadvantages of the two kinds of pavement structure are further clarified. On the basis of this, a reasonable structure combination form of flexible base asphalt pavement is put forward, which is suitable for seasonal freezing area. Taking the deflection of road surface, the tensile strain of asphalt bottom, the tensile stress of semi-rigid layer, the stress ratio in graded crushed stone layer and the compressive strain on top of soil foundation as the control indexes, the different contact states and different load action conditions of each structure layer are considered. By using the ANSYS finite element program, the influencing factors of the flexible base asphalt pavement and the reasonable thickness of each structural layer are systematically studied and analyzed, and the structure of the flexible base asphalt pavement suitable for the climate environment and traffic load in the seasonal freezing region is recommended. In order to verify and popularize the results of indoor research, four kinds of test roads of flexible base are built in Jilin Tongdan Expressway, including two kinds of flexible base asphalt pavement structure and two kinds of combined base asphalt pavement structure. This not only tests the performance of the flexible base asphalt pavement, but also provides the theoretical basis and practical experience for the popularization and application of the flexible base asphalt pavement structure in Jilin seasonal freezing area.
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U416.217

【共引文献】

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本文编号:2297517

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