荷載與滲壓耦合作用下瀝青混凝土路面疲勞性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路建設(shè)迅猛發(fā)展和交通事業(yè)服務(wù)水平的不斷提高，與此同時(shí)路面早期病害的產(chǎn)生也有所發(fā)展，致使瀝青路面的使用性能與壽命低于應(yīng)有的設(shè)計(jì)水平。據(jù)研究表明:水是瀝青路面早期破壞的主要因素，水損壞現(xiàn)象是最主要、危害最大的早期損壞類型，已被公認(rèn)為我國(guó)瀝青路面早期損壞中排在第一位的破壞模式。因此深入研究瀝青混凝土路面在復(fù)雜水環(huán)境下的疲勞破壞機(jī)理，有利于進(jìn)一步加深對(duì)瀝青路面水損壞和瀝青路面疲勞破壞的認(rèn)識(shí)。
　　本文首先從理論上對(duì)車輛行駛產(chǎn)

2、生的動(dòng)水壓力及超孔隙水壓力對(duì)混合料造成水損壞的破壞機(jī)理進(jìn)行闡述，分析了荷載與滲壓耦合作用下水損壞產(chǎn)生的必然性。從研究瀝青混合料的滲透性能入手，運(yùn)用自制變水頭柔性側(cè)壁滲透儀測(cè)定了瀝青混合料在不同空隙率水平下的滲透系數(shù)，為后續(xù)試驗(yàn)確定試件的空隙率提供參考;通過(guò)自動(dòng)瀝青路面分析儀(APA)對(duì)三種浸水瀝青混合料受四種因素影響的疲勞敏感性進(jìn)行了詳盡的分析;此外，本研究采用室內(nèi)大型動(dòng)三軸儀，選用脈沖半正弦矢波對(duì)試件施加偏應(yīng)力，對(duì)荷載與超孔隙水壓力共

3、同作用下瀝青混凝土的疲勞性能和超孔隙水壓力的演變規(guī)律及影響因素進(jìn)行了分析。
　　本文的主要結(jié)論如下:
　　1.瀝青混合料的滲透系數(shù)與空隙率有良好的相關(guān)性，此外，對(duì)于三種混合料類型而言，滲透系數(shù)與有效空隙率之間的相關(guān)性都要高于滲透系數(shù)與總空隙率之間的相關(guān)性。
　　2.APA試驗(yàn)表明:就四種因素對(duì)浸水混合料疲勞敏感性的影響程度來(lái)看，水的因素影響最大(平均比值為2.15)，其次為空隙率(平均比值為1.9)，第三為荷載因素(平

4、均比值為1.52)，對(duì)浸水混合料疲勞敏感性影響最弱的為頻率因素(平均比值為1.19);就三種級(jí)配而言，三種混合料類型對(duì)四種因素的浸水疲勞敏感性由小到大依次為SMA-13＜AC-16＜AC-20，且三種混合料浸水疲勞壽命的大小大致為SMA-13＞AC-16＞AC-20。
　　3.大型動(dòng)三軸試驗(yàn)表明:在水損害狀態(tài)下，AC-20型混合料的疲勞壽命隨空隙率的增大而縮短;加載次數(shù)與超孔隙水壓力的關(guān)系曲線在加載過(guò)程中呈現(xiàn)出與疲勞曲線相對(duì)應(yīng)的三