山西重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料研究.pdf

1、我國高等級(jí)公路普遍采用瀝青路面作為主要結(jié)構(gòu)形式，但隨著國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和客貨運(yùn)量的快速增長，重載、超載車輛迅速增加，致使原設(shè)計(jì)無法滿足重載交通需求，從而加劇了瀝青路面的早期破壞，縮短了路面的使用壽命和服務(wù)性能。如何設(shè)計(jì)滿足重載交通需求的瀝青瀝青路面結(jié)構(gòu)成為迫切需要解決的問題，因此，深入研究滿足重載交通需求的瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料具有深遠(yuǎn)意義。
　　本文針對(duì)山西省內(nèi)七條高速公路和十條國省運(yùn)煤重載干線公路使用狀況進(jìn)行了調(diào)查，系統(tǒng)分析了病害

2、成因，總結(jié)了山西省重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要損壞類型及其成因，為重載交通瀝青路面典型結(jié)構(gòu)的提出、優(yōu)化及重載交通瀝青混合料材料級(jí)配選用提供了數(shù)據(jù)支持。并針對(duì)半剛性基層瀝青路面、混合式基層瀝青路面、柔性基層和復(fù)合式瀝青路面結(jié)構(gòu)應(yīng)用了有限元分析軟件。在重載、超載交通條件下，對(duì)四種瀝青路面進(jìn)行了受力特性分析，總結(jié)了水泥穩(wěn)定碎石基層模量、水泥穩(wěn)定碎石基層厚度、瀝青碎石基層模量、瀝青層厚度、土基模量對(duì)混合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的受力影響，以及溫度對(duì)瀝青

3、路面力學(xué)參數(shù)的影響。結(jié)果表明混合式基層和柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在受力特性上較適合作為山西重載交通瀝青路面的推薦結(jié)構(gòu)型式，在高溫地區(qū)，需對(duì)瀝青層材料進(jìn)行改性處理，采用高模量改性瀝青以增強(qiáng)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。
　　本文提出重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)階段、重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度組合設(shè)計(jì)階段、重載交通瀝青路面材料設(shè)計(jì)階段及設(shè)計(jì)輸出階段的四階段設(shè)計(jì)方法及相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，推薦了滿足山西省重

4、載交通的混合式基層及柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的典型厚度組合方案。
　　針對(duì)重載交通路面結(jié)構(gòu)，本文確定了滿足高粘度改性瀝青技術(shù)指標(biāo)要求的組分配方及摻量，開發(fā)了滿足重載交通性能的高粘度改性瀝青。通過對(duì)5％SBS改性瀝青、HVMA高粘度改性瀝青和RST高粘度改性瀝青混合料的試驗(yàn)對(duì)比研究，得出在相同溫度條件下，HVMA高粘度改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度最大，抗車轍能力最好。
　　在研究成果的基礎(chǔ)上，通過晉濟(jì)高速公路試驗(yàn)路的修筑、后期跟蹤觀測(cè)