復(fù)合式路面永久變形及界面粘結(jié)強(qiáng)度變化規(guī)律研究.pdf

1、作為長(zhǎng)壽命路面結(jié)構(gòu)形式之一——復(fù)合式路面,是公路科技工作者可持續(xù)發(fā)展思想的體現(xiàn),不僅可以減少瀝青用量,還可彌補(bǔ)剛性路面的不足,剛?cè)嵯酀?jì),大大改善了路面的使用性能。但由于交通量的增大、環(huán)境因素的影響,尤其環(huán)境因素與交通荷載的聯(lián)合作用,促使很多路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)早期破壞。復(fù)合式路面也體現(xiàn)出其不足的地方,例如容易產(chǎn)生反射裂縫、層間滑移,對(duì)高溫抗車轍能力要求較高等。因此,有必要對(duì)復(fù)合式路面層間粘結(jié)性能變化規(guī)律、瀝青面層高溫抗車轍性能進(jìn)行深入研究。本文

2、主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 在調(diào)研國(guó)內(nèi)外對(duì)本課題及相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,對(duì)復(fù)合式路面的層間應(yīng)力進(jìn)行了深入分析,提出確定復(fù)合式路面剪切角的方法:針對(duì)層間最大剪應(yīng)力、剪切角影響因素,應(yīng)用BISAR程序計(jì)算各種條件下的層間剪應(yīng)力、剪切角,分析瀝青層厚度、模量、粘結(jié)層厚度、模量、行車荷載、溫度等因素對(duì)層間最大剪應(yīng)力、剪切角的影響,并對(duì)其敏感性進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明:層間最大剪應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的剪切角度約為35°:AC層厚度、粘結(jié)層模量、行車荷載為顯

3、著影響因素:運(yùn)用fminsearch函數(shù)非線性規(guī)劃,擬合出層間最大剪應(yīng)力、剪切角與其敏感因素的多維函數(shù)。
　　 綜合考慮行車荷載與外界環(huán)境因素的作用,對(duì)采用橡膠瀝青碎石封層、稀漿封層兩種粘結(jié)層材料的復(fù)合式路面進(jìn)行不同溫度(25℃,60℃)、不同濕度下(浸水0h,12h,24h)的浸水車轍試驗(yàn),分析各因素對(duì)復(fù)合式路面抗車轍性能的影響規(guī)律,并建立了車轍深度.行車荷載作用時(shí)間關(guān)系曲線。研究結(jié)果表明:浸水后的試件的抗車轍能力強(qiáng)于未浸水的

4、,源于Terzaghi提出的有效應(yīng)力原理,即引起車轍深度并不是作用在試件表面的法向應(yīng)力,而是總應(yīng)力σ和孔隙水壓力μ之差:有效應(yīng)力σ′。采用最小二乘法建立目標(biāo)函數(shù),結(jié)合改進(jìn)的隨機(jī)行走法確定模型中的未知參數(shù),首次提出了復(fù)合式路面在水-溫-荷耦合作用下的車轍預(yù)估模型。模型檢驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)測(cè)車轍深度與計(jì)算車轍深度相關(guān)性高達(dá)0.97,得到了一致的且符合實(shí)際的結(jié)果。
　　 采用正交試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),通過室內(nèi)剪切試驗(yàn),以剪切強(qiáng)度作為性能指標(biāo)