级配碎石基层.doc

合 肥 工 业 大 学 毕 业 论 文 设 计 题 目: 沥青路面复合基层特性研究 学 生 姓 名: 卫立阳 学 号: 专 业 班 级:　 交通工程08-01班 指 导 教 师: 刘 凯 院 系 名 称: 交通运输工程学院 2012 年 6 摘要： 关键词： Abstract: Keyword： 一 绪论 1.1课题的提出 我国交通事业的飞速发展对公路建设提出了更高的要求。纵观我国高等级公路路面现状，仍主要以半刚性基层沥青路面结构为主。由于半刚性基层具有强度高、水稳性和冰冻稳定性好、刚性较大等优点，同时，半刚性基层材料板体性好，利于机械化施工且工程造价低，能适应重交通发展的需要，为实现“强基薄面”的结构提供了可靠保证。因此，我国高等级公路建设中越来越多地采用了半刚性材料基层和底基层。 目前我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用了半刚性材料。然而，在实际使用过程中半刚性基层沥青路面出现了不少问题，半刚性基层沥青路面的早期破坏一直是困扰我国工程技术人员的一个主要问题，尤其是裂缝问题日益突出，并成为该结构的主要缺陷。部分高速公路在开放交通1-2年就出现了开裂、车辙、坑槽、抗滑性能不足等早期破坏类型，严重影响道路使用性能，不得不进行修复，从而造成严重的经济损失和很坏社会影响。虽然道路的设计使用年限为10-15年，但是现有道路的实际使用寿命只有8-12年，有的甚至3-4年或交工验收至竣工验收期就出现了严重的破坏。特别是近年来早期修建的一些高速公路己相继进入大修或改建期，“开膛破肚式”的处理方式已经让我们付出了巨大的经济成本和社会代价。所以开发出新的稳定性价比高的新型机构是我国未来沥青路面发展的最大目标。 中国现阶段研究的复合式基层沥青路面大部分为沥青稳定碎石基层或大粒径沥青混合料基层，这种由级配碎石和沥青材料混合而成的设计是在级配碎石的基础上上发展起来的，这俩种设计都有很多优点如足够的强度和刚度，较强的裂缝自愈能力等等。但是随着国际油价的上涨，优质沥青的价格也在不停地上升，在我国内普及沥青稳定碎石基层复合式道路还有待于讨论，在这种条件下有部分研究人员把目标放在了最初的柔性级配碎石基层上，级配碎石基层有着和沥青稳定碎石基层同等的优点，而且其造价要远远低于沥青稳定碎石基层，所以在中国普及级配碎石复合式基层是有前景和意义的。 级配碎石复合式基层有如下的有点优点： （1）既有半刚性基层强度高，刚度大的优点，又有柔性基层较强的抗变形能力。 （2）防止和减缓半刚性基层的反射裂缝向上延伸。一方面改善了半刚性层的温度、湿度状况，减小了半刚性层的温度变化、温度梯度和湿度变化，从而减轻了半刚性层的温、干缩开裂，延缓路面反射裂缝的发生;沥青稳定碎石层可有效阻断裂缝尖端的扩展路径，削弱拉应力、拉应变的传递能力，并且能消散、吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的荷载应力和温度应力，从而延缓反射裂缝向上扩展的速度。【1】 （3）级配碎石基层造价低，可以节约资源，且在道路使用寿命结束级配碎石不会给改建或维修带来麻烦。 综上所述级配碎石复合式基层在中国有良好的发展前景和应用，我国应用级配碎石较早，但主要用于一般公路的基层和低等级公路的路面，或作为排水垫层，而且对碎石材料的级配要求不严，随意性较大，若将其大面积用于高等级公路，尚需进一步研究。本文从基础方面论证级配碎石复合式基层的可使用性。 1.2国内外研究现状 目前世界上的复合式沥青基层道路其基层都以在级配碎石基础上发展而来的各类沥青碎石材料为主，如沥青稳定碎石基层等等。国外沥青路面都以柔性性基层为主，沥青稳定碎石基层得到大范围的使用，而我国沥青路面复合式基层的研究刚刚起步，相比国外而言复合式沥青基层使用还无法普及。 1.2.1国外研究现状 国外的沥青路面一般都采用柔性基层，沥青稳定碎石基层已经得到了广泛应用，而这种道路结构在中国被称为长寿沥青结构。 （1）美国：二十世纪50年代，美国各州公路工作者协会（AASHTO）进行了著名的AASHTO试验路研究，分别比较了级配碎石基层、级配砾石基层、水泥处治基层和沥青稳定基层。研究结果显示，虽然沥青稳定基层路面与半刚性基层路面相比车辙变形比较大，但其路面的使用品质高于水泥稳定类基层。以现时服务指数(PSI)来衡量，可以得出相同单位的沥青稳定基层的服务质量是水泥处治基层的1.3倍，