江西高速公路沥青路面高温稳定性研究

摘要

为了深化对沥青路面材料和结构层组合在江西独特的高温状况下力学性能和作用机致的认识，检验已建和拟建的高速公路的沥青路面结构的合理性，为工程提供有益建议，本课题通过常规的计算方法、有限元分析软件和材料试验等手段，对江西的气候、典型沥青路面结构及材料等进行了一系列的研究。 通过对江西各地的气候研究，参照“八五”攻关专题方法得出江西省沥青路面路用性能气候区划，以SHRP方法和有限元分析软件计算比较得出江西省各地沥青路面中选用的沥青结合料应达到的PG等级；通过对沥青混合料的高温稳定性分析，总结十几年来江西高速公路上采用的沥青混合料历程及经验，建议应选用的沥青混合料以及应该采用的措施，为提高沥青路面的高温稳定性、抗车辙变形能力等提供有力保证；通过对近年来省内高速公路上典型沥青路面的建模进行有限元分析，计算得出各结构中与其高温稳定性有关的力学指标(剪应力、剪应变)及其他相关的力学指标的分布、变化规律，同时也分析了目前比较关注的一个问题——沥青碎石柔性基层与路面抗车辙性能的关系，推荐了应优先采用的沥青路面结构。 研究认为，在江西省高速公路沥青路面建设中，为保证沥青路面的高温稳定性并兼顾其他性能，应在材料、集料级配、施工和路面结构组合等方面采用合适措施。沥青结合料应根据PG等级来选择，集料性质应符合规范要求，集料级配应采用粗型密级配(骨架密实型)，优先采用AC-C、SMA等类混合料，推荐采用复合基层沥青路面。 当然，应对荷载、不同道路状况、抗剪强度指标、沥青路面车辙的预估等问题作进一步的研究，因条件所限，本课题未深入研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1选题依据和背景情况

1.1.1江西高等级公路发展现状

1.1.2江西公路运输发展状况

1.1.3省内高速公路沥青路面早期破坏(特别是车辙)现象严重且普遍

1.1.4江西省独特的地理环境

1.1.5沥青路面设计中“高温稳定性”问题的模糊性

1.1.6路面结构设计理论的局限性

1.2课题研究目的、理论意义和实际应用价值

1.3国内外研究现状、发展动态

1.3.1国内研究现状、发展动态

1.3.2国外研究现状、发展动态

1.4研究内容

1.4.1学术构想与思路、主要研究内容及拟解决的关键技术

1.4.2采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析

第2章沥青及沥青混合料路用性能气候分区研究

2.1江西省气候特点及对沥青路面的影响

2.2以“八五”攻关专题方法研究江西沥青及沥青混合料路用性能气候区划

2.2.1“八五”国家科技攻关“道路沥青及沥青混合料路用性能气候分区的研究”专题的方法

2.2.2江西省气象数据(主要是气温)的收集及处理

2.2.3江西省沥青及沥青混合料路用性能的气候区划

2.3气候分区与沥青标号的关系

第3章基于PG等级的沥青结合料的选择

3.1采用美国SHRP技术对江西省沥青结合料路用性能进行气候分级

3.1.1美国公路战略研究计划(SHRP)沥青项目的研究方法

3.1.2 SHRP沥青项目的PG分级

3.1.3江西省沥青材料路用性能的PG等级

3.1.4对以SHRP方法所得高速公路路面沥青PG等级准确性的思考

3.2建立有限元分析模型对沥青结合料进行PG分级

3.2.1沥青路面结构温度场预估模型

3.2.2计算结果及分析

第4章沥青混合料的高温稳定性能

4.1概述

4.2沥青混合料的高温强度和稳定性原理

4.3沥青混合料高温稳定性的影响因素

4.3.1沥青混合料类型的影响

4.3.2材料

4.3.3气候

4.3.4荷载

4.4沥青混合料的高温性能指标

4.5提高沥青混合料高温强度和稳定性的措施

4.5.1材料

4.5.2设计

4.6江西高速公路沥青路面中推荐采用的沥青混合料类型

第5章沥青路面结构与路面高温稳定性的关系

5.1概述

5.1.1沥青层厚度对沥青路面抗车辙性能的影响

5.1.2关于路面结构类型与抗车辙性能的关系

5.2沥青路面结构中沥青层的剪切应力和剪切应变分析

5.2.1路面结构及计算模型

5.2.2计算结果汇总

5.2.3成果分析

5.2.4结论

第6章结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果