水泥稳定碎石基层裂缝发展规律研究

摘要

水泥稳定碎石基层、沥青混合料面层是大多数高等级公路结构组成形式，但由于水稳基层本身的收缩现象，导致基层开裂继而反射到面层，造成路面开裂，影响道路的使用寿命和舒适性。监测基层裂缝的开裂、发展规律并依此来提出减小裂缝的方法是解决裂缝的初步探索。本文利用分布式光纤监测应变原理，进行了光纤监测基层裂缝的可行性分析、基层裂缝发展规律的研究及裂缝抗裂性能的研究。研究成果为研究基层开裂、减少基层开裂奠定基础，本文的主要研究内容如下：
　　首先开展水泥稳定碎石基层抗裂性能研究，包括基层优化级配方法的研究，提出掺加钢纤维和膨胀剂MgO来减小干缩系数、温缩系数。
　　其次，通过室内外试验，进行光纤监测裂缝可行性分析，研究精确有效的基层裂缝监测方法，包括裂缝监测传感网络的设计、布置、施工等，以及常规测量设施的布置技术。
　　最后，研究裂缝产生的原因及其主要影响因素，进行水泥稳定碎石基层裂缝发展规律研究，包括产生的时间、裂缝出现的位置、发展的趋势等；环境因素包括季节、温度、降水等对基层开裂的影响；不同施工方法（三层连铺、两层连铺）、现场养护条件对水泥稳定碎石基层裂缝发展规律的影响；建立水泥稳定碎石基层开裂理论模型。
　　研究结论表明，光纤监测裂缝精度高，所设计的基层裂缝监测方法光纤成活率高；基层开裂的主要原因为干缩应力大于基层的抗拉应力，产生开裂，开裂后随含水率和温度的变化而变化；施工方式、养护方式会对基层的开裂产生影响，合理的施工方式和养护方式可以减少裂缝的产生；膨胀剂MgO和钢纤维的掺入可以减少开裂，优化级配可以提高基层的抗裂性能。

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注释表

第一章 绪论

1.1课题研究的必要性和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文所做主要工作

1.4 本文研究的主要内容和技术路线

第二章 水稳碎石抗裂性能研究

2.1 基层结构级配的优化

2.2 室内试验方法、方案及试验材料

2.3试验结果与分析

2.4 本章小结

第三章 水稳碎石基层裂缝监测方法研究

3.1 裂缝分类

3.2 裂缝形成原因

3.3 光纤传感监测基层裂缝的可行性研究

3.4 光纤传感监测基层裂缝的试验设计及方案

3.5 试验数据采集系统

3.6 本章小结

第四章 水稳碎石基层裂缝发展规律研究

4.1 A段基层裂缝发展规律

4.2 B段基层裂缝空间分布规律

4.3 C段基层裂缝发展规律

4.4 D段基层裂缝空间分布规律

4.5 基层裂缝开裂规律与施工养护的影响关系

4.6 本章小结

第五章 基层裂缝开裂理论模型

5.6.1 开裂模型的基本假设

5.6.2 温缩干缩应力公式的推算

5.6.3 最大裂缝间距公式

5.6.4 裂缝宽度的计算

5.6.5 理论模型与监测数据对比分析

5.6.7 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文