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[博士]高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)環(huán)道試驗(yàn)研究
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[博士]高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)環(huán)道試驗(yàn)研究 學(xué)科專業(yè):道路與鐵道工程 授予學(xué)位:博士 學(xué)位授予單位:同濟(jì)大學(xué) 學(xué)位年度:2008 我國(guó)幅員遼闊,地理氣候及交通條件具有豐富的多樣性,對(duì)于瀝青路面使用性能的要求也千差萬別.但縱觀我國(guó)目前瀝青路面建設(shè)現(xiàn)狀,90%以上高速公路采用了12~18cm瀝青層的傳統(tǒng)強(qiáng)基薄面半剛性基層瀝青路面,路面結(jié)構(gòu)存在明顯的單一性。我國(guó)這種地理氣候及交通條件的多樣性與路面結(jié)構(gòu)形式的單一性形成了強(qiáng)烈反差,顯然是不盡合理的?! ? 近年來,隨著我國(guó)路面行車荷載大型化、重載化趨勢(shì)愈發(fā)明顯,傳統(tǒng)薄瀝青層的半剛性基層瀝青路面在某些條件下逐漸顯示出一些不足。引進(jìn)國(guó)外長(zhǎng)壽命瀝青路面理念,根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r嘗試采用柔性基層結(jié)構(gòu),適當(dāng)增加瀝青層厚度,以提高我國(guó)高速公路瀝青路面使用性能和壽命的呼吁愈發(fā)強(qiáng)烈?! ? 本文利用重慶交通科研設(shè)計(jì)院的環(huán)道試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)級(jí)配碎石柔性和瀝青碎石柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)、厚瀝青層(27cm)的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)共三種方案,分別在高溫和較低溫度下進(jìn)行了瀝青路面結(jié)構(gòu)層永久變形特性和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的大型足尺環(huán)道試驗(yàn)研究?! ? 在環(huán)道試驗(yàn)中,通過位移計(jì)和斷面儀,實(shí)測(cè)環(huán)道試驗(yàn)路面表面、路面各結(jié)構(gòu)層和土基變形隨荷載作用次數(shù)的變化,分析了瀝青路面結(jié)構(gòu)的永久變形規(guī)律:分析了水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層、級(jí)配碎石柔性基層和各瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層變形對(duì)路面車轍的影響;檢驗(yàn)了三種路面結(jié)構(gòu)的抗車轍能力;結(jié)合環(huán)道試驗(yàn)成果,用有限元方法對(duì)環(huán)道試驗(yàn)路永久變形進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對(duì)野外現(xiàn)場(chǎng)路面進(jìn)行了車轍預(yù)估?! ? 通過室內(nèi)足尺環(huán)道試驗(yàn),實(shí)測(cè)了環(huán)道試驗(yàn)路路面的層底拉應(yīng)變及彎沉隨輪載作用次數(shù)變化的規(guī)律,分析了不同瀝青路面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)響應(yīng),并探討了影響路面使用壽命的因素?! ? 最后,還利用環(huán)道的溫控系統(tǒng)和加載設(shè)備,將環(huán)境溫度控制在200C,通過對(duì)不同輪胎充氣壓力,不同荷載條件下輪胎接地面積的測(cè)量,分析了輪胎平均接地壓力與輪胎充氣壓力和荷載的相關(guān)關(guān)系。
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