珠江三角洲典型沥青路面结构研究

发布时间：2020-07-29 21:21

【摘要】：本文通过对珠三角自然环境(气候、水文)、交通条件、地质情况进行调查和总结,通过对已经投入使用的沥青路面进行调查汇总,发现该地区建设条件较为恶劣,高温多雨、荷载等级较高、软基等成为沥青路面结构和材料设计的重要考虑因素,车辙和裂缝成为路面结构型破坏的两个主要形式。通过对国内外文献和结构设计经验的参考,结合当地成功的实践经验和建设条件,推荐出四种结构类型的路面结构。软土地区路面结构普遍存在沉降,均匀沉降不会对路面结构产生破坏,不均匀沉降则会产生附加应力威胁路面结构安全。本文利用有限元分析方法,以广州到江门某高速为研究对象,借用ABAQUS软件模拟路面结构的沉降,采用简化近似模型进行模拟,分析影响软土地区路面结构沉降量的因素。采用weiyi.for子程序降不均匀沉降施加于路面结构上进行附加应力分析,得出四种路面结构对不均匀沉降的适应性,并且分析了影响附加应力的路面结构因素。采用HPDS路面结构设计软件和ABAQUS软件分别对路面结构在荷载作用下的剪应力、拉应力、拉应变等力学响应进行了分析,从产生的应力和应变大小分析四种路面结构在荷载作用下的疲劳性能和结构稳定性,改变结构层参数分析应力和应变的变化趋势,提出了不同路面结构性能的改善办法和措施。以软基和交通等级为依据,结合附加应力分析结论和荷载作用下的力学响应分析结论,结合实例,推荐了在不同交通等级和软土深度组合下的沥青路面结构。在沥青路面规范的基础上还必须进行劈裂强度的验算,保证路面结构在荷载和附加应力作用下不产生开裂。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.217
【图文】：

对于沥青路面，我们必须验算沥青层或半刚性基层、底基层的拉应力不超过材料的容许拉应力。而层底拉应力经常超标往往是引起路面疲劳破坏的重要原因。分析得知，图 1-1 中的 A、B、C、D 点可能是基层底面拉应力最大处。所以在验算过程中要分别计算 A、B、C、D 点处拉应力的大小，选取 A、B、C、D 四点位置计算的最大力学响应量。在 2017 版新版规范中，取消了路表面弯沉指标，沥青路面设计指标有五个[14]，如表 1.1（路面表面低温开裂-季节性冰冻地区）。表 1.1 各个设计指标对应的力学响应及其竖向位置设计指标 力学响应 竖向位置沥青混合料层层底拉应变 沿行车方向的水平拉应变 沥青混合料层底无机结合料稳定层层底拉应力 沿行车方向的水平拉应力 无机结合料稳定层层底沥青混合料层永久变形量 竖向压应力 沥青混合料层各分层顶面路基顶面竖向拉应变 竖向压应变 路基顶面

重庆交通大学硕士学位论文第二章 珠三角建设条件现状和路面结构设计2.1 建设条件2.1.1 气象水文条件珠江三角洲三面临山，一面临海，是一个形状为马蹄状的港湾型三角洲，其气候属于亚热带气候，常年温暖湿润，年平均气温在 21℃到 23℃之间，最冷的一月温度在 13℃到 15℃之间。最热的月平均气温在 28℃以上，夏季的极端最高温度达到了 40℃以上。在雨季常常受台风的影响，降雨相对集中。年均降水量在 1500毫米以上，有些地方甚至可以达到 2000-2600 mm。雨量集中在夏季。多雨季节与高温季节同步。这里地势平坦；高温多雨，以亚热带季风气候为主，雨量充沛，热量充足，雨热同季，年日照为 2000h。

珠江三角洲三面临山，一面临海，是一个形状为马蹄状的港湾型三角洲，其气候属于亚热带气候，常年温暖湿润，年平均气温在 21℃到 23℃之间，最冷的一月温度在 13℃到 15℃之间。最热的月平均气温在 28℃以上，夏季的极端最高温度达到了 40℃以上。在雨季常常受台风的影响，降雨相对集中。年均降水量在 1500毫米以上，有些地方甚至可以达到 2000-2600 mm。雨量集中在夏季。多雨季节与高温季节同步。这里地势平坦；高温多雨，以亚热带季风气候为主，雨量充沛，热量充足，雨热同季，年日照为 2000h。图 2-1 珠三角地区平均气温常年值

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本文编号：2774508