長(zhǎng)大縱坡路段瀝青路面行為和混合料設(shè)計(jì)研究.pdf

1、在山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)中，無(wú)法避免的長(zhǎng)大縱坡不僅對(duì)車輛的行車安全和道路的通行能力產(chǎn)生極大影響，也導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的車轍和推移等病害，這已成為高速公路在山區(qū)發(fā)展的“瓶頸”。開(kāi)展對(duì)長(zhǎng)大縱坡路段的瀝青路面破壞行為分析，研究適用于長(zhǎng)大縱坡的瀝青混合料設(shè)計(jì)方法，不僅必要而且十分迫切。
　　在長(zhǎng)大縱坡路段，車輛行駛速度低、車速變化大、加速制動(dòng)頻繁，瀝青路面的應(yīng)力應(yīng)變特性與行車荷載、縱坡大小以及溫度有很大關(guān)系。本文通過(guò)手工和自動(dòng)兩種方

2、式對(duì)瀝青路面溫度進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，研究了路表溫度及路面面層內(nèi)部的溫度隨氣溫的變化關(guān)系。通過(guò)分析認(rèn)為，氣候條件對(duì)大氣溫度及路面溫度有很大影響；在高溫期，路表溫度變化基本與氣溫同步，隨著路面深度的增加，溫度變化的滯后性增大；低溫期的溫度波動(dòng)幅度較?。唤o出了由氣溫推算路表溫度和溫度梯度的關(guān)系式。
　　本文利用有限元法研究了長(zhǎng)大縱坡條件下行車速度、縱坡坡度等因素對(duì)瀝青路面的剪切應(yīng)力的影響，得出了長(zhǎng)大縱坡瀝青路面的上坡路段易產(chǎn)生車轍，而下坡路段

3、常發(fā)生推移剪切破壞，并計(jì)算了長(zhǎng)大縱坡路段的瀝青路面面層應(yīng)滿足的剪應(yīng)力最大值；由瀝青混合料的粘彈塑性和高溫受力特性，認(rèn)為溫度、車速、荷載是影響長(zhǎng)大縱坡車轍變形的主要因素。
　　為了研究長(zhǎng)大縱坡路段瀝青混合料的抗剪性能，本文研發(fā)相應(yīng)的剪切試驗(yàn)儀，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)系統(tǒng)分析了混合料類型、瀝青類型、混合料空隙率等因素對(duì)抗剪性能的影響。結(jié)果認(rèn)為，SMA混合料的抗剪性能要優(yōu)于 AC混合料；粘度大的瀝青混合料具有良好的抗剪切性能；公稱最大粒徑越大，抗

4、剪性能有變大的趨勢(shì)。依據(jù)長(zhǎng)大縱坡瀝青路面剪應(yīng)力最大值與剪切試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系，推薦了基于剪切試驗(yàn)的混合料抗剪性能指標(biāo)值，并認(rèn)為在評(píng)價(jià)混合料高溫性能時(shí)抗剪性能指標(biāo)與其動(dòng)穩(wěn)定度互為補(bǔ)充，不能替代。
　　通過(guò)分析溫度、車速和荷載等對(duì)瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度的影響關(guān)系，用指數(shù)關(guān)系式回歸了混合料的動(dòng)穩(wěn)定度、車轍深度與這三個(gè)因素的關(guān)系式，由此得出了不同試驗(yàn)條件下的瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度隨各因素變化的指標(biāo)值計(jì)算公式；按照混合料動(dòng)穩(wěn)定度的等效原則，推薦了瀝青