【博士】瀝青路面加鋪技術(shù)研究【2008】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　目前，國(guó)內(nèi)很多瀝青路面正處于維修、待修狀態(tài)，公路設(shè)計(jì)、施工及科研的重點(diǎn)已逐漸從新設(shè)計(jì)和新建轉(zhuǎn)移到舊路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)和維修。項(xiàng)目重點(diǎn)的轉(zhuǎn)變使得瀝青路面的加鋪技術(shù)研究成為必要。世界各國(guó)對(duì)瀝青路面評(píng)價(jià)、處治與加鋪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了很多研究，也取得了一些較為可喜的成果，但在某些方面研究還不夠深入，不夠系統(tǒng)。本文依托國(guó)家西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目“瀝青路面加鋪層設(shè)計(jì)和施工技術(shù)研究”(項(xiàng)目號(hào)：2005 318 812 13)的資助，在廣泛收集并分析國(guó)內(nèi)外原有瀝青路面加鋪瀝青層有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)加鋪層結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有狀況，對(duì)用瀝青加鋪層改造舊瀝青路面的方法和理論作進(jìn)一步的研究，力圖提出符合國(guó)情、切實(shí)可行的瀝青路面加鋪技術(shù)?！　”疚闹饕獙?duì)以下幾個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了研究：(1)針對(duì)現(xiàn)有綜合評(píng)價(jià)方法的不足，首次建立了基于區(qū)間數(shù)逼近法的路面使用性能綜合評(píng)價(jià)模型；結(jié)合工程實(shí)際要求，考慮道路屬性變異，建立了基于累積差分法的路段均勻劃分方法。(2)針對(duì)瀝青路面銑刨厚度較難控制的問(wèn)題，通過(guò)理論分析銑刨前后彎沉及銑刨前彎沉與銑刨后舊路當(dāng)量回彈模量的變化規(guī)律，首次確定了基于彎沉控制的瀝青路面銑刨設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，為銑刨厚度的確定及加鋪層的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)：同時(shí)，對(duì)層間粘層、透層、下封層、防水層等材料進(jìn)行了深入研究，提出了層間處理技術(shù)。(3)對(duì)國(guó)內(nèi)30余條高等級(jí)公路典型瀝青混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，建立了舊瀝青混凝土路面瀝青加鋪層計(jì)算結(jié)構(gòu)與有限元計(jì)算模型，全面分析了荷載作用下及溫度作用下典型瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化規(guī)律，并采用正交設(shè)計(jì)方法，對(duì)加鋪層的耦合應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值分析；同時(shí)，建立了層間計(jì)算模型，對(duì)層間抗壓、抗剪及層間溫度場(chǎng)狀況進(jìn)行全面分析，確定了層間工作狀態(tài)。(4)針對(duì)夾層設(shè)計(jì)比較模糊的情況，通過(guò)全面分析夾層設(shè)置位置對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變的影響，首次從夾層提高瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)抗開(kāi)裂能力、延長(zhǎng)疲勞壽命及提高抗剪切性能三個(gè)不同功能考慮，確定了瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)夾層的合理位置。(5)在室內(nèi)理想條件下，采用層間剪切儀、層間拉拔儀、馬歇爾多功能強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)及車(chē)轍輪碾儀進(jìn)行了不同層位格柵的瀝青混合料及與加鋪層結(jié)構(gòu)相關(guān)的對(duì)比試驗(yàn)，并采用合理的方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)；同時(shí)，采用普通車(chē)轍儀進(jìn)行加鋪層結(jié)構(gòu)疲勞模擬對(duì)比試驗(yàn)，系統(tǒng)地對(duì)不同加鋪層厚度的不同格柵設(shè)置層位及不同舊路鋸縫深度的加鋪層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。(6)提出了基于剩余壽命的加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，完善了舊瀝青混凝土路面加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)，確定了豎向剪切及層間剪切疲勞軸載換算系數(shù)：同時(shí)，提出了加鋪層典型結(jié)構(gòu)，建立了基于DEA的加鋪層結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，彌補(bǔ)了以往優(yōu)化方法的不足。　　

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