半刚性基层沥青面基面层间剪切疲劳特性及接触状态评价研究.pdf

Study on Shearing Fatigue Property and Evaluation of interlayer contact condition between base course and surface course for Semi-rigid Base Asphalt Pavement A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate: Wu Shuhua Supervisor: Associate Prof. Ma Feng Chang’an University, Xi’an, China 摘 要 国内外专家研究发现基面层间接触不良是导致半刚性基层路面早期损坏的重要原 因之一。本文开展了半刚性基层沥青路面基面层间接触状态的研究。 本文依据影响基面层间剪切应力的因素，制定了层间不同工艺下的层间剪切疲劳试 验。研究了不同施工工艺下层间相对位移、层间剪应力、层间剪切弹性模量随加载时间 的变化规律，运用水平剪切系数确定不同接触状态下试件的疲劳寿命。通过多层弹性层 状体系理论，应用正交分析的方法，研究了路面结构在双圆垂直荷载作用下基面层间分 别处于完全连续状态、有水平力状态和完全光滑状态各力学指标对路面结构参数的敏感 性，确定出影响层间剪应力和沥青层底弯拉应力最大的路面结构参数。研究了敏感结构 参数的基面层间不同接触状态下沥青层底弯拉应力、半刚性基层层底弯拉应力及层间剪 应力的响应规律，建立了层间剪应力和沥青层底弯拉应力与水平剪切系数和层间粘结百 分率之间的关系，提出了三种层间接触状态的大致范围。 采用有限元软件对层间完全连续状态进行了模拟，通过分析层间模拟下的剪应力和 进行不同处理工艺所受剪应力试验表明，经过层间拉毛处理的试件 η 值最大，但仍处于 部分接触状态。 研究结果显示，基面层间接触状态的改变对路面结构的力学响应的影响显著；在路 面结构不发生层底弯拉破坏的情况下可通过增加沥青面层厚度来减小层间剪应力；层间 剪应力相同的情况下，层间拉毛试件产生的相对位移较小，即水平剪切系数较大，疲劳 寿命最长，层间粘结效果最好。 关键词：半刚性沥青路面；透层；层间接触状态；层间水平剪切系数；剪切疲劳试 验；分析与评价 I Abstract The domestic and foreign experts found that poor contact between base layer and the surface layer of pavement structure was an important reason causing damage to the road early. In this paper, the research of interlayer contact condition between base and surface of semi-rigid asphalt pavement is conducted. In this paper, according to influencing factors of interlayer shear stresses, interlayer shearing tests are made about different construction process. The change law of interface relative displacement, shear stresses, and shear elastic modulus along with time are researched. The method of judging interface fatigu