基于力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法的瀝青路面永久變形預(yù)測(cè)研究.pdf

1、我國(guó)在路面實(shí)踐中遇到的主要問(wèn)題是路面的實(shí)際使用壽命低于設(shè)計(jì)壽命，造成很大的浪費(fèi)，大量出現(xiàn)“早期破壞”現(xiàn)象，甚至是“初期破壞”?，F(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范不能滿足路面使用要求。在2004年，美國(guó)根據(jù)NCHRP1-37A項(xiàng)目提出了力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法路面設(shè)計(jì)指南MEPDG。MEPDG法設(shè)計(jì)指南是基于力學(xué)-經(jīng)驗(yàn)原理，不但能預(yù)測(cè)多種路面性能，還在材料、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、氣候、交通及路面管理系統(tǒng)之間建立聯(lián)系。在江蘇，倪富健課題組研發(fā)的高速公路養(yǎng)護(hù)管理支持系統(tǒng)(PMS)

2、從2004年開(kāi)始對(duì)江蘇省高速公路進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的長(zhǎng)期路面使用性能跟蹤觀測(cè)，具備了研究MEPDG在半剛性基層瀝青路面上路用性能預(yù)測(cè)的條件?；诖耍疚囊越K省典型路段為研究對(duì)象，計(jì)算了設(shè)計(jì)需要的交通量參數(shù)和材料參數(shù)，對(duì)MEPDG中的永久變形模型進(jìn)行了本地標(biāo)定，并研究了MEPDG在對(duì)江蘇省高速公路車轍預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并對(duì)車轍預(yù)測(cè)的影響因素進(jìn)行了分析。
　　首先，選取了江蘇省高速公路的8個(gè)代表性路段，基于PMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算了路段基年交通

3、信息，交通量修正參數(shù)，軸載譜和常規(guī)交通參數(shù)。在計(jì)算貨車小時(shí)分布系數(shù)時(shí)，對(duì)滬寧高速的兩個(gè)斷面分別進(jìn)行了24小時(shí)不間斷觀測(cè)，用于確定貨車小時(shí)分布系數(shù)。
　　其次，對(duì)AC-13、SMA-13、Sup-20、和AC-20四種類型的瀝青混合料進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)，對(duì)江蘇省高速公路建設(shè)常用的SBS改性瀝青和70?；|(zhì)瀝青進(jìn)行了動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)。并對(duì)所選路段進(jìn)行落錘式彎沉試驗(yàn)(FWD)來(lái)進(jìn)行無(wú)破損評(píng)定獲得當(dāng)前破壞水平下的模量，對(duì)FWD數(shù)據(jù)進(jìn)行反算

4、，確定了基層的模量，并通過(guò)基層的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度求得了基層材料的抗折強(qiáng)度。
　　然后，對(duì)永久變形模型進(jìn)行了本地化校正，首先通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定了βr2和βr3的變化范圍，通過(guò)M-E設(shè)計(jì)軟件計(jì)算了βr2和βr3每種組合的車轍預(yù)測(cè)值，然后使用數(shù)值優(yōu)化的方法確定了βr1系數(shù)，使現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)車轍數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)車轍深度數(shù)據(jù)的殘差平方和最小的βr1與對(duì)應(yīng)的βr2和βr3構(gòu)成了最優(yōu)校正系數(shù)組合，計(jì)算了4條高速公路的單個(gè)最優(yōu)系數(shù)和江蘇省高速公路的地區(qū)組合最優(yōu)系數(shù)。