瀝青路面力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法車(chē)轍預(yù)估研究.pdf

1、車(chē)轍是瀝青路面的主要病害之一，對(duì)于路面的服務(wù)水平有顯著的不利影響。多個(gè)國(guó)家的路面設(shè)計(jì)方法將車(chē)轍深度預(yù)估或控制作為重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)，而我國(guó)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范尚未列入該指標(biāo)。因此，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)車(chē)轍的控制缺少可量化的技術(shù)手段。本文依托《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》修編項(xiàng)目，研究與我國(guó)工程現(xiàn)狀相適應(yīng)的，基于力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法的瀝青層車(chē)轍深度預(yù)估方法，為規(guī)范修編提供技術(shù)支撐。
　　本文建立了包含力學(xué)參數(shù)與指標(biāo)、溫度等效、軸載換算、試驗(yàn)指標(biāo)的瀝青層車(chē)轍深度

2、預(yù)估方法，將常用的瀝青混合料輪轍試驗(yàn)與路面車(chē)轍深度建立了量化的關(guān)聯(lián)，在路面車(chē)轍控制方面實(shí)現(xiàn)了路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料設(shè)計(jì)的結(jié)合。所作的主要研究工作如下:
　　(1)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了50余種工況下，3種路面結(jié)構(gòu)的瀝青層層底應(yīng)變值，以此為基礎(chǔ)，論證了代表國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)的結(jié)構(gòu)層動(dòng)態(tài)模量參數(shù)的合理性，提出了不同路面結(jié)構(gòu)的層間聯(lián)結(jié)狀態(tài)參數(shù)，成為力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法車(chē)轍深度預(yù)估的力學(xué)基礎(chǔ)。
　　(2)在輪轍試驗(yàn)（596組數(shù)據(jù)）的基礎(chǔ)上對(duì)以往研究的代表模型進(jìn)行驗(yàn)

3、證和改進(jìn)。增加了模型參數(shù)擬合的數(shù)據(jù)量，提高了模型對(duì)原材料、級(jí)配組成等因素的外延能力;此外，模型中引入空隙率參數(shù)，以提高模型對(duì)不同工程狀況的適應(yīng)性。
　　(3)在室內(nèi)預(yù)估模型研究的基礎(chǔ)上，基于22個(gè)典型路面結(jié)構(gòu)480種工況的計(jì)算分析，提出了車(chē)轍深度預(yù)估室內(nèi)模型到現(xiàn)場(chǎng)模型的轉(zhuǎn)換關(guān)系，構(gòu)建了6參數(shù)瀝青層車(chē)轍深度預(yù)估模型。采用江蘇92個(gè)路段多年的車(chē)轍檢測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了模型中交通量指數(shù)取值的合理可靠;采用交通部公路科學(xué)研究院ALF加速加載試驗(yàn)

4、和東南大學(xué)環(huán)道試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型驗(yàn)證，研究表明模型的預(yù)估誤差在10％左右。
　　(4)針對(duì)車(chē)轍深度預(yù)估模型中累計(jì)交通量計(jì)算的問(wèn)題，對(duì)212種瀝青層模量和厚度組合，采用4種方法分析了瀝青層車(chē)轍深度預(yù)估軸載換算參數(shù)，雙聯(lián)軸和三聯(lián)軸軸組系數(shù)分別取2.0和3.0、輪組系數(shù)取13.5、換算指數(shù)取3.756。
　　(5)根據(jù)瀝青層車(chē)轍深度預(yù)估模型，對(duì)98個(gè)代表性地區(qū)進(jìn)行了等效溫度計(jì)算，提出了根據(jù)公路所在地區(qū)的常用氣象資料和海拔高度推導(dǎo)等效溫