基于橡胶粉的低噪声沥青路面技术研究

摘要

道路交通噪声是环境噪声污染的主要来源,随着经济和道路交通事业的快速发展,道路交通噪声变得越来越严重。论文在山西省交通运输厅科技项目资助下,开展了如下研究。
　　首先对旅游公路沿线路用材料性能与交通荷载随机性进行分析,分析了噪声的产生原因、形成机理及传播特点,制定了相应的预防对策;其次对使用性能的旅游公路路面结构进行优化设计,通过对比分析降噪路面类型,考虑地理位置、气候条件及208国道的车型比例,结合造价和环境保护方面,对矿料级配曲线进行优化设计,采用有限元分析法得到优化后的路面最大弯沉值为0.342mm,比未添加橡胶粉的路面最大弯沉值大,可以有效的降低道路噪声;再次考虑随机变量的路面结构抗车辙能力和疲劳寿命进行预估,通过对道路的使用寿命影响因素分析,通过混合料实验分析车辙深度与路面温度、荷载作用次数、厚度等模型因子的相互关系,建立了路面的抗车辙预估模型;通过室内材料的疲劳性能试验,分析路面结构所受的荷载历程,标定了材料的疲劳方程,得到添加橡胶粉的路面结构寿命延长了14.5％;接着以可靠性理论为基础,对比分析混合料的孔隙率、动稳定度、劈裂强度、抗拉强度等指标,建立了车路系统模型。通过有限元路面在荷载作用下位移、速度、加速度随时间的变化关系,运用太极原理,构建了基于降噪的时间位移关系模型;最后对试验路的铺筑与施工关键技术进行分析,得出了适合旅游区低噪声路面的施工工艺及关键技术。通过对试验路段的使用性能和噪声的检测,得到添加橡胶粉的路面可降低噪声值3-7dB。

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第一章 绪论

1.1研究的目的

1.2研究的意义

1.3国内外研究现状

1.4研究内容

1.5技术路线

第二章 试验设计及数据处理

2.1试验设计

2.2试验数据

2.3本章小结

第三章 旅游公路沿线路用材料性能与交通荷载随机性分析

3.1工程概况

3.2交通量及交通组成分析

3.3噪声成因机理分析及预防对策

3.4公路沿线路用材料性能与交通荷载随机性分析

3.5本章小结

第四章 考虑使用性能的旅游公路路面结构优化设计

4.1降噪路面类型的选择

4.2橡胶粉及纤维的选择

4.3路面结构的组合优化设计

4.4本章小结

第五章 考虑随机变量的路面结构的寿命预估

5.1使用寿命的影响因素分析

5.2抗车辙能力预估

5.3疲劳寿命预估

5.4本章小结

第六章 基于随机有限元法的低噪声路面结构可靠性分析

6.1路面结构的可靠度

6.2路面可靠性指标的影响因素分析

6.3路面结构的可靠性分析

第七章 试验路的铺筑与施工关键技术研究

7.1试验路的基本概况

7.2试验路的施工工艺及关键技术研究

7.3试验路使用性能观测与评价

第八章 结论与展望

8.1结论与创新点

8.2展望

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢