瀝青路面車轍產(chǎn)生機理及預(yù)估方法研究.pdf

1、車轍是高等級瀝青路面的主要損壞類型之一，國內(nèi)外大量的觀測結(jié)果表明車轍主要有四種類型：磨耗型、壓密型、結(jié)構(gòu)型和失穩(wěn)型。對于半剛性基層瀝青路面而言，車轍主要來源于瀝青混合料的剪切流動，同時包含一小部分壓密變形；切槽試驗顯示變形主要局限于瀝青層內(nèi)，基層幾乎沒有任何形變?；诖耍疚氖紫炔捎脤崪y輪胎接地壓力對瀝青路面內(nèi)的剪應(yīng)力場進行了系統(tǒng)分析，得出了軸載、胎壓、水平力、層間狀態(tài)、路面結(jié)構(gòu)類型及結(jié)構(gòu)參數(shù)對剪應(yīng)力影響的一般性規(guī)律，并發(fā)現(xiàn)

2、車轍變形沿深度的分布規(guī)律與剪應(yīng)力的分布基本一致，因此車轍預(yù)估中應(yīng)該考慮剪應(yīng)力。通過全國部分地區(qū)的現(xiàn)場實際調(diào)查及試驗研究發(fā)現(xiàn)車轍深度與路肩處芯樣的抗剪強度成反比關(guān)系，即路肩處芯樣抗剪強度越大相應(yīng)輪跡帶車轍深度越小，這也充分說明采用單軸貫入試驗測得的抗剪強度進行車轍預(yù)估是可行的。在系統(tǒng)分析車轍影響因素的基礎(chǔ)上，提出了一種新的車轍預(yù)估模型框架及亞層永久變形疊加的思想，該模型綜合考慮了溫度、作用次數(shù)、材料性質(zhì)、荷載、行車速度以及路

3、面結(jié)構(gòu)等因素；進而根據(jù)遺傳算法的基本原理，提出了建立車轍預(yù)估模型的試驗數(shù)據(jù)處理方法、編制了相應(yīng)的程序。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同溫度、荷載和厚度條件下的室內(nèi)車轍試驗結(jié)果，結(jié)合單軸貫入抗剪試驗和有限元計算對車轍預(yù)估模型的具體形式進行了探討，在大量分析的基礎(chǔ)上提出了一種新的車轍預(yù)估模型形式，之后利用相關(guān)試驗及有限元計算的結(jié)果確定了車轍預(yù)估模型的基本參數(shù)，并利用不同級配、不同溫度、不同荷載下的輪轍試驗進行了驗證，結(jié)果表明該模型能較好的模

4、擬不同條件下瀝青混凝土的變形規(guī)律，也說明本文提出的模型形式具有良好的通用性。同時，根據(jù)波耳茲曼線性疊加原理在預(yù)估模型中考慮了行車速度。實驗室得出的車轍預(yù)估模型只是對瀝青混凝土變形規(guī)律的一種高度模擬，并不能準確反映實際路面的永久變形狀況，因此本文采用環(huán)道實驗的實測數(shù)據(jù)對瀝青混凝土永久變形預(yù)估模型進行了標定，綜合考慮了側(cè)向隆起以及行車速度等因素；并采用現(xiàn)場實際調(diào)查的車轍數(shù)據(jù)對瀝青路面車轍預(yù)估模型進行了檢驗，結(jié)果表明計算值與實測