大粒径沥青混合料(LSAM)基层性能研究

摘要

随着交通量的迅速增长、轴载增重以及交通渠化的影响，传统的半刚性基层沥青路面的裂缝问题以及车辙问题也越来越突出，严重影响了沥青路面的使用寿命和服务质量。国内外相关研究表明，大粒径沥青混合料（LSAM）能够有效避免裂缝的产生且抗车辙能力良好，是沥青路面基层材料的优良选择。
　　骨架密实结构的LSAM，粗集料间的骨架结构稳定、内摩擦力大，沥青用量相对较少，因此强度衰减较慢。本文通过采用多级嵌挤的级配设计方法，进行LSAM配合比设计，研究了最佳沥青用量。
　　通过室内试验，分析了级配、最大粒径、车辙板厚度及沥青用量等因素对大粒径沥青混合料动稳定度、水稳定性及疲劳性能的影响，试验结果表明骨架嵌挤结构的沥青混合料高温稳定性好，且抗车辙能力较好的最佳路面层厚度约为为沥青混合料最大公称粒径的3倍左右，LSAM的高温稳定性、水稳定性和疲劳性能比普通沥青混合料要好。
　　通过ANSYS模拟分析LSAM基层模量和厚度对路面结构的影响，结果表明，增加LSAM上基层模量，能一定程度的减小路表及LSAM基层底面的竖向压应变，但是会大幅度的增大LSAM基层层底最大拉应力和最大剪应力，容易引起由于基层层底拉裂导致路面的破坏。在一定范围内增加LSAM基层厚度，可以减小路表最大竖向压应变，及路面各层层底最大拉应力以及最大剪应力。
　　结合广乐高速LM1标段铺筑LSAM上基层试验路，对LSAM的施工关键技术进行了研究，检测后的平整度、压实度、弯沉以及回弹模量均能满足路面使用要求，且LSAM上基层的回弹模量与下面层回弹模量比较接近，这样的路面结构能使路面在轮载下的受力更均匀，能有效防止沥青路面裂缝的发生。

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1 绪 论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 大粒径沥青混合料配合比设计研究

2.1 大粒径沥青混合料组成结构特性和强度构成

2.2 集料级配设计

2.3 大粒径沥青混合料最佳沥青用量的研究

3 大粒径沥青混合料路用性能研究

3.1 试验原料选择

3.2 LSAM高温稳定性能分析

3.3 LSAM水稳定性能分析

3.4 LSAM力学性能分析

3.5 LSAM疲劳性能分析

4 LSAM基层参数变化对路面结构力学响应分析

4.1 沥青路面结构设计指标及设计方法

4.2 有限元分析方法及LSAM基层路面三维模拟

4.3 LSAM基层结构参数影响分析

5 大粒径沥青混合料的工程应用

5.1 试验段概况

5.2 试验路施工

5.3 试验路的检测

6 结论与建议

6.1 本文的结论

6.2 进一步研究的建议

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表的论文