半刚性基层沥青面结构转换设计方法研究.pdf

Study on Structural Transformation Design Method For Asphalt Pavement with Semi-rigid Base A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Peng Fangwen Supervisor：Prof. Zheng Nanxiang Chang’an University, Xi’an, China 摘 要 随着我国沥青路面陆续进入大中修时期，在公路改扩建工程中，能否对现已破坏的 半刚性基层沥青路面进行结构性能转换。在较低的成本、较小的社会影响条件下，解决 路面结构的相容性问题，提高路面结构的耐久性。这对于我国公路事业乃至国民经济的 发展有着非常重要的意义。 本文首先分析了半刚性基层沥青路面损坏形式及其成因，提出了以冷再生技术对半 刚性基层沥青路面进行结构转换的方法，并结合我国《公路技术状况评定标准》提出了 确定冷再生维修方案的评价指标：路面使用性能指数(PQI) 、路面结构强度指数(PSSI)和 路面全断面芯样。 通过冷再生沥青路面结构力学响应分析，从理论上验证了冷再生层作为路面基层的 优良力学性能；基于乳化沥青混合料、泡沫沥青混合料的疲劳实验结果，通过有限元方 法分析了各级轴载作用下冷再生层层底拉应力的变化规律，按照疲劳等效原理计算得到 基于冷再生层疲劳等效的轴载换算次数为5.0 。 综合分析国内外沥青路面结构设计指标，基于我国沥青路面主要损坏模式，提出了 冷再生沥青路面结构设计指标，即弯沉、沥青层层底拉应变、冷再生层层底拉应力。 基于沥青面层-冷再生基层-基础(路面下承层) 的三层结构体系，设置包括沥青面层 厚度h (m)、沥青面层模量E (MPa)、冷再生基层厚度h (m)和冷再生基层模量E (MPa) 1 1 2 2 的四因素五水平的正交试验，通过有限元软件计算拟合出对应不同基础顶面当量回弹模 量E 的各设计指标的计算公式。 t 总结归纳全文的研究成果，提出了以冷再生技术对半刚性基层沥青路面进行结构转 换的设计方法，并绘制出了具体的设计流程图。 关键词：结构转换；设计方法；冷再生；有限元；设计指标 I ABSTRCT With the asphalt pavement in China have moved into a period of large and medium maintenance, in the reconstruction and extension projects, can convert the structural performance of corrupted semi-rigid asphalt pavement? In the conditions of lower cost and smaller social impacts, solve the compatibility issues of the pavement structure, improve the durability of the pavement structure. This has a very important significance for the cause of Chinas highways and even national economic development. This paper first analyzed the semi-rigid asphalt pavement damage forms and their causes, put forward to the method of semi-rig