基于力學經驗法的瀝青路面永久變形預測研究.pdf

1、我國在路面實踐中遇到的主要問題是路面的實際使用壽命低于設計壽命，造成很大的浪費，大量出現“早期破壞”現象，甚至是“初期破壞”?，F有設計規(guī)范不能滿足路面使用要求。在2004年，美國根據NCHRP1-37A項目提出了力學經驗法路面設計指南MEPDG。MEPDG法設計指南是基于力學-經驗原理，不但能預測多種路面性能，還在材料、路面結構設計、施工、氣候、交通及路面管理系統(tǒng)之間建立聯系。在江蘇，倪富健課題組研發(fā)的高速公路養(yǎng)護管理支持系統(tǒng)(PMS)

2、從2004年開始對江蘇省高速公路進行了長達10年的長期路面使用性能跟蹤觀測，具備了研究MEPDG在半剛性基層瀝青路面上路用性能預測的條件?；诖?，本文以江蘇省典型路段為研究對象，計算了設計需要的交通量參數和材料參數，對MEPDG中的永久變形模型進行了本地標定，并研究了MEPDG在對江蘇省高速公路車轍預測的準確性，并對車轍預測的影響因素進行了分析。
　　首先，選取了江蘇省高速公路的8個代表性路段，基于PMS系統(tǒng)數據計算了路段基年交通

3、信息，交通量修正參數，軸載譜和常規(guī)交通參數。在計算貨車小時分布系數時，對滬寧高速的兩個斷面分別進行了24小時不間斷觀測，用于確定貨車小時分布系數。
　　其次，對AC-13、SMA-13、Sup-20、和AC-20四種類型的瀝青混合料進行了動態(tài)模量試驗，對江蘇省高速公路建設常用的SBS改性瀝青和70?；|瀝青進行了動態(tài)剪切流變試驗。并對所選路段進行落錘式彎沉試驗(FWD)來進行無破損評定獲得當前破壞水平下的模量，對FWD數據進行反算

4、，確定了基層的模量，并通過基層的無側限抗壓強度求得了基層材料的抗折強度。
　　然后，對永久變形模型進行了本地化校正，首先通過經驗確定了βr2和βr3的變化范圍，通過M-E設計軟件計算了βr2和βr3每種組合的車轍預測值，然后使用數值優(yōu)化的方法確定了βr1系數，使現場實測車轍數據和預測車轍深度數據的殘差平方和最小的βr1與對應的βr2和βr3構成了最優(yōu)校正系數組合，計算了4條高速公路的單個最優(yōu)系數和江蘇省高速公路的地區(qū)組合最優(yōu)系數。