沥青路面柔性基层材料设计方法与应用技术研究

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1、东南大学博士学位论文沥青路面柔性基层材料设计方法与应用技术研究姓名：严二虎申请学位级别：博士专业：道路与铁道工程指导教师：沈金安20040330摘要沥青稳定碎石和级配碎石柔性材料在世界各国得到大量成功应用，柔性基层沥青路面成为各国高速公路、重载道路最主要的路面结构形式。为了提高沥青路面的长期使用寿命，进行级配碎石和沥青稳定碎石基层材料设计方法和应用技术研究。大量实践表明我国传统沥青碎石AM不适合用作沥青路面的基层。在国内外的研究成果和大量室内试验基础上，提出推荐使用空隙率控制在3-6％的、较粗粒径(25ram、31．5mm或37．5mm)密级配的沥青稳定碎石基层，以期获得设计良好、形

2、成石．石骨架的粗粒径混合料，降低沥青用量，并对沥青稳定碎石的沥青胶结料类型提出了建议。在大量室内外性能试验基础上，提出了沥青稳定碎石混合料级配范围。为了与现行的沥青混凝土规范设计体系，即基于马歇尔成型的体积法设计体系⋯致，进行了沥青稳定碎石马歇尔设计方法和设计指标研究。首先对大小马歇尔成型试件的各参数进行对比，对大小马歇尔进行沥青稳定碎石设计方法的合理性进行研究。然后对沥青稳定碎石混合料体积参数测定方法和最佳沥青用量的确定方法进行了研究。根据大量试验数据，论证提出按沥青稳定碎石的公称粒径选择适合的沥青稳定碎石成型方法，以及相应混合料设计指标。对沥青稳定碎石的现场施工性能、施工工艺进行

3、了研究，通过现场FWD测量，对其承载能力进行了评价。根据试验路的工程实际，对沥青稳定碎石降低沥青用量具有较好经济效益进行了分析。研究粗细集料不同材料参数对级配碎石混合料性能的影响，提出多指标的材料技术要求。对最大粒径、4．75ram、0．5mm、0．075ram的通过率对级配碎石性能的影响进行了分析，并通过铺筑试验路对其施工性能进行进一步研究，在以上基础上提出合理的级配碎石级配范围，并给出了选择级配的建议。对重型击实和振动成型方法进行了对比研究，建立了两种方法成型试件CBR值相关函数和干密度相关函数。提出采用CBR和固体体积率两个参数作为级配碎石混合料设计指标，并根据室内试验给出了重

4、型击实和振动成型的设计标准。对重型击实和振动成型方法设计的现场压实度标准进行了研究。通过修筑试验路，对级配碎石的施工性能进行评价，同时对级配碎石的施工工艺进乏亍研究。对级配碎石的平地机摊铺与摊铺机摊铺效果、振动压路机与胶轮压路机联合碾压的效果进行评价。提出了级配碎石基层的质量管理标准。关键词：柔性基层，沥青路面，沥青稳定碎石基层，级配碎石基层，设计方法使用性能，成型方法，施工工艺东南火学博士学位论文AbstractAsphaltpavementswithflexiblebase，suchasasphalttreadedbaseanddensegradedaggregatebase，a

5、rewidelyusedon丹eeways，especiallyonheavy—dutypavementsinvariouscountriesInordertoimprovetheperformanceofas口haltpavements．researchondesignmethodandapplicationtechniqueofflexiblebasemixtureisconducted．ManypracticesshowthattheAM(asphaltmacadam)．withabovelO％airvoidcontent．isnotsuitableforthebaseonfr

6、eewaysinourcountryBasedontheapplicationinvariouscountriesandmanyindoortests，recommendtousingdensegradedasphalttreatedbase，whichwithlargeaggregatesize，suchas25inm，31．5mmor37．5mmand3-6％designairvoidcontent．Inordertobtainstone—on—stonecontractskeletonandreducetheasphaltcontent，therecommendedgradat

7、ionandasphalttypeisbroughtforward．InordertoensurethedesignmethodofasphalttreatedbasecoMPatiblewithactualmethodofasphaltconcrete。thedesignmethodanddesignrequirements，basedonMarshallmethodandvolumeparameter．areresearched．Therelativi