混凝土預(yù)制塊路面力學(xué)行為及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、StudyontheMechanicsBehaviorandStructureDesignMethodofPrecastConcreteBlockPavementADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorCandidate：WangHuomingSupervisor：ProfLingTianqingChongqingJiaotongUniversity，Chongqing，China摘要混凝土預(yù)

2、制塊路面是由單個(gè)小尺寸(平面尺寸通常在3030cm以下)預(yù)制塊體鋪筑在砂墊層上形成的一種特殊路面結(jié)構(gòu)，可采用人工或小型機(jī)械輔助施工，其施工靈活且受天氣影響小，對環(huán)境污染少。預(yù)制塊路面是一種可以拆卸的“活路面”，塊體可以重復(fù)利用，且便于就地取材，工程成本及環(huán)境壓力小。因此，預(yù)制塊路面是一種既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的路面結(jié)構(gòu)型式。目前在國外高等級公路中已有應(yīng)用，但在國內(nèi)高等級公路中的應(yīng)用還是空白。預(yù)制塊路面力學(xué)行為及破壞模式與水泥路面和瀝青路面有著本質(zhì)

3、不同，以致在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝以及養(yǎng)護(hù)維修等方面存在較大差異，受適用場合及使用規(guī)模的限制，國內(nèi)缺乏對這種路面結(jié)構(gòu)較為系統(tǒng)深入地研究，目前尚無系統(tǒng)完善的混凝土預(yù)制塊路面力學(xué)行為理論和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，對其施工工藝、排水措施、施工質(zhì)量保證措施、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等也幾乎處于空白，因而嚴(yán)重制約了混凝土預(yù)制塊路面在國內(nèi)的推廣和應(yīng)用。論文依托云南磨(黑)至思(茅)高速公路建設(shè)，針對混凝土預(yù)制塊路面力學(xué)行為、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、路面滲水特性及結(jié)構(gòu)防排水設(shè)計(jì)、路用性

4、能評價(jià)、路面施工工藝及質(zhì)量保證措施等展開系統(tǒng)深入研究。借助室內(nèi)大型足尺環(huán)道試驗(yàn)場，按1：1比例鋪筑不同結(jié)構(gòu)組合的預(yù)制塊路面，試驗(yàn)段考慮了水泥穩(wěn)定碎石和級配碎石兩種基層型式、考慮了細(xì)砂、水泥細(xì)砂、乳化瀝青砂漿三種接縫材料和2mm、5mm、8mm、lOmm四種接縫寬度、考慮了2cm、4cm、6cm三種砂墊層厚度、塊體尺寸為29cmX19cmX16cm(長寬高)，通過調(diào)整鋪砌方式考慮了16cm、19cm、29cm三種塊體結(jié)構(gòu)層厚度。論文取得的

5、主要成果如下：1、通過承載板試驗(yàn)實(shí)測不同結(jié)構(gòu)組合下的預(yù)制塊路面荷載一彎沉曲線，研究了塊體平面尺寸、接縫材料類型、接縫寬度、砂墊層厚度、基層類型等對預(yù)制塊路面承載力的影響，試驗(yàn)證實(shí)了塊體層“拱效應(yīng)”的存在；在荷載作用下塊體層表現(xiàn)出“變剛度”的承載力特性，最終揭示了預(yù)制塊路面承載力機(jī)理；2、提出了臨界彎沉、荷載擴(kuò)散系數(shù)、永久變形影響系數(shù)等預(yù)制塊路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)，通過承載力試驗(yàn)確定了水泥穩(wěn)定碎石和級配碎石兩種基層條件下，不同塊體尺寸、砂墊