高寒地區(qū)高速鐵路路基瀝青混凝土封閉層研究.pdf

1、東北地區(qū)既有線運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)表明，現(xiàn)有防水封閉層方案已經(jīng)很難滿足高寒地區(qū)高速鐵路路基防水封閉的需要，這是導(dǎo)致路基凍脹和融沉的一個(gè)重要原因。對(duì)此，論文依托中國鐵路總公司“高寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹綜合防治技術(shù)試驗(yàn)研究”重大研究課題子課題“瀝青混凝土封閉層試驗(yàn)”，通過查閱文獻(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值分析，從原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、路用性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝與質(zhì)量控制等幾方面開展系統(tǒng)研究，設(shè)計(jì)出適合于高寒地區(qū)高速鐵路工程的新型瀝青混凝土防水封閉層

2、。
　　論文基于高寒地區(qū)高速鐵路瀝青混凝土防水封閉層實(shí)施條件與工作條件，分析得到其應(yīng)具備良好的防水性、低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性、耐候性與整體性、與相鄰構(gòu)造物之間結(jié)合緊密、施工便利、易于控制、易維護(hù)性等性能，并提出相應(yīng)的技術(shù)要求。通過分析瀝青混合料的類型與基本特性，以澆注式和富油密級(jí)配瀝青混合料為設(shè)計(jì)藍(lán)本，制定出自密實(shí)和半自密實(shí)兩類瀝青混凝土防水封閉層方案。
　　結(jié)合東北地區(qū)公路工程瀝青混凝土應(yīng)用實(shí)例與理論推導(dǎo)，提出我國東北高寒

3、地區(qū)瀝青膠結(jié)料應(yīng)選用性能優(yōu)良的改性瀝青，且宜滿足PG70-34等級(jí)要求。對(duì)此，本文研發(fā)出滿足此要求的聚合物改性瀝青PmB。利用澆注式和馬歇爾設(shè)計(jì)方法進(jìn)行自密實(shí)和半自密實(shí)瀝青混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)，得到相應(yīng)的瀝青混合料。通過室內(nèi)試驗(yàn)，檢測(cè)分析聚合物改性瀝青(PmB)自密實(shí)與半自密實(shí)，及普通瀝青（90號(hào)）半自密實(shí)三種瀝青混凝土防水封閉層方案的施工和易性，高、低溫性能，防水性能，耐久性，結(jié)構(gòu)性能等關(guān)鍵性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，聚合物改性瀝青自密實(shí)與半自密

4、實(shí)瀝青混凝土均有良好的路用性能，普通瀝青半自密實(shí)瀝青混凝土難以滿足高寒地區(qū)高鐵工程的要求。
　　運(yùn)用有限元軟件ABAQUS分析不同結(jié)構(gòu)厚度、不同溫度、不同勁度模量、不同線收縮系數(shù)、不同彈性模量對(duì)瀝青混凝土防水封閉層溫度應(yīng)力的影響，并采用灰關(guān)聯(lián)熵分析法對(duì)最大溫度應(yīng)力各影響因素的相對(duì)顯著程度進(jìn)行分析。綜合考慮防水封閉層性能和經(jīng)濟(jì)效益兩方面，瀝青混凝土防水封閉層厚度宜設(shè)計(jì)為5cm。
　　結(jié)合哈齊客運(yùn)專線試驗(yàn)段，論文研究了自密實(shí)瀝青