江苏省高速公路车辙发展规律研究

摘要

近十年来，江苏省高速公路建设取得了很大的发展，全省高速公路通车里程数已近4000公里，基本形成了覆盖全省的高速公路网。随着高速公路运营时间的增长，各种路面病害开始显现，其中，车辙是一种主要的病害形式。对于车辙病害的处治，首先要了解沥青路面车辙的发展规律。本文基于江苏省高速公路的实测车辙数据对江苏省高速公路的车辙发展规律进行研究。
　　 本文在研究过程中，首先对国内外相关的参考文献和江苏省各高速公路的车辙发展情况进行了广泛的调研，并充分的收集研究所需的各种资料。基于所收集的资料，对江苏省高速公路车辙发展情况进行了归纳，并据此筛选出部分路段进行车辙发展规律的分析。
　　 接着对江苏省各高速公路的交通特性和江苏省各地的气温进行分析。描述交通特性具有不同的指标，本文着重对累积当量轴次及其他指标之间的关系进行分析，并分析了超载的影响，得出了各路段的超载率；采用货车比例描述交通量的车型分布特征，并给出了各路段的货车比例；基于路面温度场的调研，采用SHRP模型对路面最高温度进行分析，基于此确定以25℃作为高温天气的判断标准，并进一步分析了高温轴载对路面车辙的影响：
　　 本文通过各路段的实际车辙数据，分析了路面结构和交通量特性对路面车辙的影响。分析结果表明，路面结构主要影响路面的长期车辙发展，而在路面车辙发展的早期，路面结构的影响并不显著；上面层沥青混合料类型对路面车辙影响显著，但同一种沥青混合料在不同的路段性能差异较大；中下面层沥青混合料类型对路面车辙也具有显著影响，采用改性沥青混合料能够显著提高路面抗车辙性能；通过对不同路段的交通量和车辙深度进行对比分析，发现累积当量轴次能够反映交通荷载对路面车辙的影响，且不仅超载对路面车辙的发展具有显著影响，非超载车辆的重复作用对路面车辙发展也有显著影响。基于东南大学施玉芬对江苏省高速公路轴载谱研究成果，分析了各轴型轴载谱特性与车辙深度之间的关系，发现车辙深度分别与单轴双轮轴载分布的1阶原点矩、双轴双轮轴载分布的6阶原点矩的六次方根和三轴双轮轴载分布的3阶原点矩的三次方根具有良好的指数函数关系。
　　 本文最后利用各路段的实测车辙数据和累积当量轴次指标，分别采用回归分析和灰色理论方法，建立了不同的车辙发展模型。回归分析结果表明幂函数模型能够较好的模拟各分析路段的车辙发展过程；灰色理论方法得出的车辙发展模型精度相对较低，且对数据要求较高，因而本文推荐采用幂函数模型去描述路面车辙的发展。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 主要研究内容及技术路线

第二章 江苏省高速公路概况及分析路段选取

2.1 江苏省高速公路概况

2.2 江苏省高速公路车辙数据采集与处理

2.2.1 数据采集

2.2.2 数据处理

2.3 江苏省高速公路车辙发展概况

2.4 江苏省高速公路分析路段选取

第三章 交通量及气温

3.1 交通量

3.1.1 交通量指标

3.1.2 交通量指标分析

3.1.3 车型分布

3.1.4 轴载谱特性分析

3.1.5 小结

3.2 气温

3.2.1 路面温度场研究综述

3.2.2 气温数据分析

3.2.3 小结

第四章 江苏省高速公路车辙主要影响因素分析

4.1 路面结构对车辙的影响

4.1.1 同一交通断面内路面结构的影响

4.1.2 不同交通断面内路面结构的影响

4.1.3 沥青混合料类型对路面车辙的影响

4.2 交通状况对车辙发展的影响

4.2.1 同一路段不同方向的车辙比较研究

4.2.2 同一方向不同路段的车辙比较研究

4.3 轴载谱与路面车辙的关系研究

4.4 本章小结

第五章 江苏省高速公路车辙发展模型分析

5.1 沥青路面车辙发展模型概述

5.2 沥青路面车辙发展模型回归分析

5.2.1 回归分析简介

5.2.2 车辙发展模型的回归分析

5.3 车辙发展的灰色模型

5.3.1 灰色模型简介

5.3.2 沥青路面车辙发展的灰色模型

5.4 回归模型与灰色模型对比分析

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 有待进一步研究的问题

致 谢

参考文献