大粒径沥青稳定碎石基层沥青路面结构合理性分析

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1、河北工业大学硕士学位论文大粒径沥青稳定碎石基层沥青路面结构合理性分析姓名：许爱丽申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：魏连雨20071101大粒径沥青稳定碎石基层沥青路面结构合理性分析ANALYSISONTHERATIONALITYOFASPHALTPAVEMENTWITHATB(ASPHALTTREATEDBASE)ABSTRACTATB(AsphaltTreadedBase)isdifferentfromSemirigidBasethatithasrelativehighstrength、StiffnessandgoodAnti-fatigueperformanc

2、eandbettereconomicbenefits.Itcaneffectivelyrestrainandreducetheproduceofreflectioncracks.ATBhasbeenwidelyappliedabroad,butrarelyinourcountry.It'sjustastarttoresearchintoATB.WiththeinvestigationoftrafficvolumeandAxisLoadaboutrepresentativeroadintianjin,Thepapermakeaanalysisoftrafficconditi

3、onaboutjiuyuanroadandyangbeiroad.Itmadea3DsolidmodelwithANSYSsoftware,andcomputedresponseofpavementstructurewithdifferentPavementStructureParameter(Face-layerElasticModulus、Face-layerthickness、BaseElasticModulus、Basethickness、ElasticModulusofoldroad).ItmakeanalysisofContactProblemswhichbe

4、tweenAsphaltTreatedBaseandoldpavementandofoverloading.Inviewofthespecificstatusofjiuyuanroadandyangbeiroad,itpresentedsevenAsphaltPavementTypicalStructure,andmakemechanicsanalysisandmakeLifeCycleCostAnalysis.Summaryfromresearch,theRationalPavementStructurewithATBcanimprovethePerformanceof

5、Road,andfurthergetbettereconomicbenefits.KEYWORDS:asphalttreadedbase,pavementstructure,ansys,lifecyclecostanalysisii河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1问题的提出及研究意义1-1-1问题的提出进入20世纪80年代以来，随着我国经济的迅速发展，高等级公路的里程不断增加。为适应高等级公路交通流量大和重型车辆多的特点，以无机结合料稳定粒料类为基层的半刚性基层沥青路面被大量应用于高等级公路。据统计，我国90%以上的高等级公路沥青路面的基层和底基层均采用了这种半

6、刚性材料。半刚性基层除具有一定的强度、刚度和整体性外，还具有较好的水稳性和抗冻性，而且可供应的材料种类多，早期强度高，有利于加快施工进度，使用过程中弹性变形较小，使用年限长，承载力高。然而，近年来，此类结构在使用中常出现基层反射裂缝、坑槽下沉等病害。[1]现场钻芯取样观察表明，裂缝大多为半刚性基层先裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝，比例超过15%。大量反射裂缝在水的浸泡以及行车荷载的冲刷破坏下，由线性破坏迅速发展为网状开裂，直至结构性破坏。特别是最近几年，交通量大增，超载现象日益严重，更加暴露了半刚性基层路面的这种缺点。国内已建成的高速公路使用调查表明，半刚性基层路面裂缝问

7、题日益突出，并已成为该结构的主要缺陷。不论是南方还是北方，通车后一年最迟第二年均有裂缝产生。初期产生的裂缝对行车并无明显影响，但随着表面雨水或雪水的侵入，在大量行车荷载反复作用下，会导致路面强度明显下降，产生冲刷和唧泥现象，使裂缝加宽，裂缝两侧的沥青面层碎裂，从而加速了沥青路面的破坏，影响了沥青路面的使用性能。一直以来国内外的学者尝试着采用各种方法解决半刚性基层路面的这种病害，比如采用塑料隔栅、在半刚性基层上面铺筑应力吸收层(SAMI、集配碎石夹层)、增加沥青层的厚度等，但是这些方法仅仅延缓或者抑制反射裂缝的发展，没有根本消除