全厚式長壽命瀝青路面基層材料疲勞性能研究.pdf

1、我國高速公路的早期破壞較為嚴(yán)重,路面使用壽命過短會(huì)造成道路建設(shè)資源的浪費(fèi)和對社會(huì)發(fā)展的不利影響。由于半剛性基層材料的收縮特性而導(dǎo)致的反射裂縫仍然為半剛性基層路面的主要破壞模式,因此研究和發(fā)展更多樣化的基層材料來避免反射裂縫問題顯得尤為重要。全厚式長壽命瀝青路面在使用年限內(nèi)只允許出現(xiàn)“自上而下”的破壞,故基層的疲勞壽命已成為整個(gè)路面結(jié)構(gòu)使用壽命的瓶頸。本文針對全厚式長壽命瀝青路面基層這一特殊層位,展開對基層材料疲勞性能的深入研究,可為全厚

2、式長壽命路面設(shè)計(jì)提供參考。 ⑴在材料組成設(shè)計(jì)當(dāng)中,本研究選擇了5種級(jí)配的瀝青混合料作為基層材料,分別進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),確定其最佳瀝青用量。并結(jié)合基層抗變形能力和抗水損壞能力的需要,進(jìn)行了車轍試驗(yàn)和水穩(wěn)試驗(yàn)性能檢驗(yàn)。 ⑵對室內(nèi)小梁彎曲疲勞試驗(yàn)進(jìn)行了深入詳細(xì)的研究。重點(diǎn)對試驗(yàn)加載模式進(jìn)行了研究,通過對層底應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的分析,表明應(yīng)變控制模式更符合路面實(shí)際受力狀態(tài),并對其它試驗(yàn)條件逐個(gè)進(jìn)行了研究,提出適合基層材料疲勞性能試驗(yàn)的方

3、案。對以上5種級(jí)配的混合料進(jìn)行了疲勞試驗(yàn),回歸出各自的疲勞壽命預(yù)估方程。 ⑶對影響瀝青混合料疲勞性能的因素進(jìn)行了正交試驗(yàn)分析。選擇具有代表性的級(jí)配、瀝青品種、油石比、應(yīng)變水平、間歇時(shí)間和試驗(yàn)溫度作為疲勞性能的影響因素,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法安排疲勞試驗(yàn),對因素進(jìn)行了直觀分析和方差分析,并對各因素的影響規(guī)律進(jìn)行了研究,為基層材料的抗疲勞設(shè)計(jì)提供了依據(jù)和指導(dǎo)。 ⑷對瀝青混合料的疲勞極限進(jìn)行了研究,疲勞極限理論是全厚式長壽命瀝青路