基于分形理论的环保安全型沥青路面抗滑性能研究

摘要

随着我国经济的迅速发展,我国的汽车用量和高速公路里程数的不断增加,随之带来的行车安全问题以及大量的雨天车辆溜滑事故,引起了社会各界越来越多的关注。因此如何提高雨天路面的抗滑性能成为当下道路研究中的一个重要主题。
　　课题组研发的环保安全型沥青混合料是一种大孔隙结构的沥青混合料,该混合料在保证路面使用性能的同时,能提供更好的抗滑和降噪效果,并减少施工过程中的废气排放,具有良好的安全环保效益。论文将分形理论的基本原理和数字图像处理技术相结合,对路面彩色照片进行灰度转换、剔除不均匀背景光照、降噪锐化等措施,利用软件求得路面的分形维数并以此来表征路面的抗滑性能;对比传统室内试验,分维数能更好的判别不同类型、不同级配及不同粒径的沥青混合料之间的抗滑性能。通过研究轮胎的摩擦机理,分析了不同类型沥青混合料的雨天路面水膜厚度,并计算出雨天路面附着系数的大小,表明在南方多雨地区,环保安全沥青混合料拥有更好的抗滑效果。利用数字图像技术和普通车辙仪对沥青路面的长期抗滑效果进行研究,表明环保安全型沥青混合料由于粒径较大,在长期荷载作用过程中能够保持较高的耐磨,抗滑性能衰减较慢。在四川巴南高速上铺筑了试验段,对环保安全沥青路面的施工工艺、实际路用效果进行了检测,证实了该混合料的安全、环保的效益,具有实际推广价值。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2环保安全型沥青混合料的提出

1.3课题依托项目

1.4国内外研究现状

1.5主要研究内容及技术路线

第二章 分形理论及其应用

2.1分形理论概述

2.2分形理论在路面材料中的应用

2.3本章小结

第三章 基于数字图像处理技术的路面抗滑分形研究

3.1数字图像处理技术

3.2 MATLAB的路面图像数字处理和FractalFox的分维数计算

3.3图像处理方法的适用性

3.4本章小结

第四章 环保安全型沥青路面抗滑性能研究

4.1环保安全沥青混合料配合比设计

4.2沥青路面现有的抗滑指标

4.3环保安全沥青路面抗滑指标室内试验

4.4抗滑数据分析

4.5环保安全沥青路面雨天抗滑机理研究

4.6本章小结

第五章 环保安全型沥青路面抗滑性能衰变规律研究

5.1沥青路面抗滑性能衰变规律研究现状

5.2室内车辙板抗滑衰变试验

5.3本章小结

第六章 环保安全型沥青混合料试验路铺筑与质量检测

6.1试验路概况

6.2施工工艺要点

6.3试验路质量检测

6.4本章小结

研究结论及展望

参考文献

致谢