高溫多雨地區(qū)瀝青路面病害環(huán)境與多場耦合效應(yīng)研究.pdf

1、高溫多雨是海南典型的氣候特征，也是路面病害形成的環(huán)境，其中高溫和軸載是導(dǎo)致路面車轍的重要因素，路面滲入水、瀝青路面結(jié)構(gòu)層和交通荷載的動力耦合作用是導(dǎo)致路面水損害的重要原因。由于海南處于獨特的熱帶環(huán)境，瀝青的選用、混合料設(shè)計和路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計都與海南省氣候息息相關(guān)，因此，合理的氣候分區(qū)對海南省瀝青路面的合理設(shè)計至關(guān)重要。本文通過系統(tǒng)的調(diào)查研究、試驗研究、以及理論推導(dǎo)和數(shù)值計算，獲得如下成果:
　　 (1)對海南省各級公路主干道的路

2、面病害情況以及交通狀況進(jìn)行了調(diào)研與分析包括瀝青路面使用現(xiàn)狀，交通量及其組成、軸載及超載情況，綜合分析和總結(jié)了海南省瀝青路面病害的原因。
　　 (2)基于海南18個典型地區(qū)的氣候條件資料，采用ArcGIS軟件，綜合運用多種分區(qū)方法，對海南省的高溫、低溫、降雨量及潮濕系數(shù)進(jìn)行分區(qū)，并對這些因素進(jìn)行指標(biāo)體系范圍和名稱的確定，根據(jù)制定的指標(biāo)體系，對整個海南省地區(qū)進(jìn)行了氣候區(qū)域劃分，并將海南省劃分為8個不同氣候特征的氣候區(qū)域，供路面設(shè)計參

3、考。
　　 (3)通過現(xiàn)場試驗采集試驗路現(xiàn)場的太陽輻射、大氣溫度、風(fēng)速和路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)不同深度的路面溫度，獲得海南省公路瀝青路面溫度場及其主要影響因素的試驗數(shù)據(jù)，基于現(xiàn)場試驗結(jié)果結(jié)合傳熱學(xué)理論建立了路面溫度場關(guān)于太陽輻射、氣溫和風(fēng)速的理論-經(jīng)驗預(yù)估模型，提出了海南省瀝青路面溫度場的預(yù)估方法，并針對海南地區(qū)提出了模型參數(shù)的建議取值。
　　 (4)針對車轍產(chǎn)生的外部條件，利用大型有限元軟件ABAQUS分析海南省自然環(huán)境與交通狀

4、況下車轍形成的特點，并通過與其它地區(qū)的對比，分析海南省自然環(huán)境與交通特點對海南省瀝青路面車轍病害的影響，為總結(jié)海南省瀝青路面車轍病害的原因提供依據(jù)。
　　 (5)參照目前國內(nèi)外常用的模擬水環(huán)境條件的試驗方法，即模擬高溫浸泡和凍融循環(huán)兩種水作用環(huán)境，研究無水條件、高溫浸水和凍融循環(huán)后的瀝青混合料常規(guī)力學(xué)性能和高溫穩(wěn)定性的變化規(guī)律及其影響因素，探討瀝青混合料級配和空隙率對瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響機制。
　　 (6)基于Bio