京沪高速公路沂淮江段车辙调查及成因分析

摘要

京沪高速公路沂淮江段是国道主干线北京至上海高速公路的一段，是江苏省“四纵四横四联”高速公路网的中轴线，于2000年12月全线建成通车，至今已有九年多的运营历史。通车以来，路面的车辙病害非常严重。尽管对车辙进行了大量的治理，但是效果并不理想。这主要是因为没有真正弄清楚路面车辙的形成原因，从而无法提出有效的治理措施。因此，有必要对京沪高速沂淮江段进行车辙成因的分析，从而为车辙的治理提供依据。
　　 首先，本文在借鉴国内外关于车辙形成机理和影响因素已有研究成果的基础上，对京沪高速公路沂淮江段的车辙状况展开调查，并从行车道两个方向中分别挑选出典型的车辙路段进行车辙成因分析。
　　 其次，分析了京沪高速行车道的交通特点，并比较分析了典型车辙路段的交通轴载的大小：采用温度场模型计算得到京沪高速公路沂淮江段在夏季高温条件下路面温度场的分布。
　　 接着，在典型路段的行车道轮迹带、非轮迹带和路肩钻取芯样，依据芯样各层的厚度变化分析得到车辙发生的层位及车辙类型，并详细测定了芯样的空隙率、沥青含量、级配等参数；采用动态蠕变实验评价各路段不同层位芯样的高温性能，根据实验测得的Fn值及动态蠕变曲线第二阶段累积应变斜率值k，对同一方向路段的行车道同一层位芯样的高温性能进行比较，并提出利用动态蠕变曲线第二阶段累积应变斜率值k作为芯样高温性能的评价指标：采用相关性分析方法和单因素方差分析方法，分别对芯样的各项参数与高温性能评价指标进行分析，得到影响芯样高温性能的主要因素为芯样的空隙率、4.75mm筛孔通过率和贝雷法参数CA比；
　　 最后，结合不同方向各路段的交通轴载、芯样的高温性能评价以及高温性能主要影响因素，分析得出各路段的车辙成因，得到沪京方向车辙主要发生在中面层，主要由于中面层抗车辙性能不足导致发生流动型车辙，而京沪方向车辙主要发生在下面层，主要由于交通轴载过大导致面层承受了较大的压应力从而发生压密型车辙，最后对京沪高速车辙的预防与治理提出了建议。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外关于车辙问题的研究概况

1.2.1 车辙的形成机理

1.2.2 车辙影响因素

1.2.3 车辙深度标准

1.3 主要研究内容和技术路线

第二章 车辙调查及典型车辙路段的选取

2.1 道路基本信息

2.1.1 路面结构与材料

2.1.2 交通与气候状况

2.2 车辙调查

2.3 典型路段的选取

2.4 本章小结

第三章 交通量与路面温度场的分析

3.1 京沪高速交通量及交通轴载分析

3.1.1 交通量分布分析

3.1.2 各路段交通轴载分析

3.2 路面结构内温度场分布分析

3.2.1 路面温度场模型的采用

3.2.2 路面温度场分析

3.3 本章小结

第四章 面层芯样分析

4.1 路面芯样的钻取

4.2 芯样厚度变化及车辙发生层位分析

4.2.1 沪京方向车辙路段分析

4.2.2 京沪方向车辙路段分析

4.2.3 车辙轻微路段

4.3 芯样体积参数的测试与分析

4.3.1 芯样密度比较分析

4.3.2 芯样空隙率比较分析

4.4 芯样的级配分析

4.4.1 车辙路段芯样的级配分析

4.4.2 良好路段芯样的级配分析

4.5 芯样的油石比分析

4.6 本章小结

第五章 面层芯样高温性能分析

5.1 芯样高温性能实验评价

5.1.1 动态蠕变试验说明

5.1.2 沪京方向面层芯样实验结果分析

5.1.3 京沪方向面层芯样实验结果分析

5.2 路面芯样高温性能影响因素分析

5.2.1 贝雷法简介

5.2.2 影响因素的相关性分析

5.2.3 影响因素的单因素方差分析

5.3 本章小结

第六章 京沪高速公路车辙成因分析

6.1 沪京方向车辙成因分析

6.1.1 中面层车辙成因分析

6.1.2 各路段车辙成因分析

6.2 京沪方向车辙成因分析

6.2.1 下面层车辙成因分析

6.2.2 各路段车辙成因分析

6.3 沥青路面车辙病害预防与治理的建议

6.4 本章小结

第七章 结论和展望

7.1 主要研究结论

7.2 有待进一步研究的问题

致谢

参考文献

硕士在读期间发表的论文