【博士】半剛性基層瀝青路面綜合抗裂技術(shù)研究【2008】

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　　學(xué)科專(zhuān)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　　半剛性基層瀝青路面的路基、底基層、基層和面層任一結(jié)構(gòu)層發(fā)生了開(kāi)裂，其裂縫均在對(duì)應(yīng)處向其上一結(jié)構(gòu)層和下一結(jié)構(gòu)層反射，所以半剛性基層瀝青路面抗裂，要綜合考慮影響半剛性基層瀝青路面開(kāi)裂的各種因素，采用多途徑、多渠道從整體出發(fā)自下而上逐層解決半剛性基層瀝青路面的開(kāi)裂問(wèn)題。　　路基方面：主要從施工入手，重點(diǎn)解決壓實(shí)度檢測(cè)問(wèn)題和沉降觀測(cè)問(wèn)題，減小路基的不均勻沉陷問(wèn)題。　　底基層方面：提出用低劑量(水泥劑量2．5％-3％)骨架密實(shí)水泥穩(wěn)定碎石底基層結(jié)構(gòu)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的易開(kāi)裂的水泥土、石灰土、二灰土等底基層結(jié)構(gòu)?！　』鶎臃矫妫和ㄟ^(guò)成型方式的變革(振動(dòng)成型)和級(jí)配的優(yōu)化(骨架密實(shí)結(jié)構(gòu))解決基層裂縫問(wèn)題?！　?．提出了振動(dòng)成型骨架密實(shí)水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)化級(jí)配和不同設(shè)計(jì)強(qiáng)度下的水泥劑量；　　2．通過(guò)對(duì)不同的懸浮結(jié)構(gòu)級(jí)配和骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)級(jí)配在不同成型方式下的干燥收縮試驗(yàn)和斷裂韌度試驗(yàn)，分析了成型方式、級(jí)配、0．075ram以下粉料的含量、施工季節(jié)、施工的均勻性、含水量、水泥劑量等因素對(duì)靜壓成型懸浮結(jié)構(gòu)和振動(dòng)成型骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的影響；　　3．用損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)理論分析、通過(guò)有限元計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證三條途徑論證了骨架密實(shí)水泥穩(wěn)定碎石基層的抗裂機(jī)理?！　?．運(yùn)用損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)理論、數(shù)理分析、線性回歸方法，歸納了振動(dòng)成型骨架密實(shí)水泥穩(wěn)定碎石基層開(kāi)裂預(yù)估的經(jīng)驗(yàn)公式?！　?．應(yīng)用ANSYS有限元軟件計(jì)算了裂紋的疲勞壽命和應(yīng)力強(qiáng)度因子。為解決在利用有限元分析水泥穩(wěn)定碎石基層的斷裂與損傷時(shí)，無(wú)法反映級(jí)配結(jié)構(gòu)對(duì)疲勞壽命和應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響問(wèn)題，提出用裂紋擴(kuò)展權(quán)(尼抽)來(lái)表征懸浮結(jié)構(gòu)和骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)?！　?．提出了與振動(dòng)成型方式和骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)級(jí)配配套的施工技術(shù)?！　r青面層方面：通過(guò)上面的綜合措施，解決面層以下的開(kāi)裂問(wèn)題，基本消滅反射裂縫?！　?．通過(guò)GTM成型方式、骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)級(jí)配優(yōu)化和組合式碾壓技術(shù)的使用，從材料、設(shè)計(jì)和施工入手解決瀝青路面丌裂問(wèn)題?！　?．用損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)理論分析、采用有限元計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證三條途徑論證了用GTM設(shè)計(jì)的骨架密實(shí)瀝青混合料的抗裂機(jī)理。　　3．通過(guò)采用6TM的AC-13型瀝青混合料級(jí)配優(yōu)化研究和低溫彎曲試驗(yàn)、低溫疲勞試驗(yàn)和開(kāi)裂溫度試驗(yàn)，提出了基于抗裂性能的瀝青混合料骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)級(jí)配設(shè)計(jì)方法。　　4．提出了與GTM成型方式配套的路面施工技術(shù)。　　施工及檢測(cè)技術(shù)　　1．利用瑞雷波檢測(cè)壓實(shí)度精度高、無(wú)損、速度快的優(yōu)點(diǎn)解決傳統(tǒng)的壓實(shí)度檢測(cè)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、易造假等問(wèn)題；　　2．建立了組合式碾壓的力學(xué)模型，并進(jìn)行了組合式碾壓提高路面抗裂水平的機(jī)理分析?！　≡囼?yàn)路：試驗(yàn)路研究表明半剛性基層瀝青路面綜合抗裂技術(shù)，理論上先進(jìn)，技術(shù)上可行，工程應(yīng)用效果好。　　

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