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)境下的疲勞破壞機理，有利于進一步加深對瀝青路面水損壞和瀝青路面疲勞破壞的認(rèn)識。
　　本文首先從理論上對車輛行駛產(chǎn)

2、生的動水壓力及超孔隙水壓力對混合料造成水損壞的破壞機理進行闡述，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，運用自制變水頭柔性側(cè)壁滲透儀測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)試驗確定試件的空隙率提供參考;通過自動瀝青路面分析儀(APA)對三種浸水瀝青混合料受四種因素影響的疲勞敏感性進行了詳盡的分析;此外，本研究采用室內(nèi)大型動三軸儀，選用脈沖半正弦矢波對試件施加偏應(yīng)力，對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試驗表明:就四種因素對浸水混合料疲勞敏感性的影響程度來看，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);就三種級配而言，三種混合料類型對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.大型動三軸試驗表明: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)系曲線在加載過程中呈現(xiàn)出與疲勞曲線相對應(yīng)的三