車載作用下瀝青路面路基土的永久變形研究.pdf

1、路面結(jié)構(gòu)在車輛荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生的過量(塑性)變形累積，會(huì)使路表面出現(xiàn)影響行車安全和舒適的不平整度(車轍)，或者導(dǎo)致面層底面因出現(xiàn)過大的拉應(yīng)變(或拉應(yīng)力)而加速疲勞開裂。因而限制路面結(jié)構(gòu)的永久變形量是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通?？紤]的一項(xiàng)基本要求，也是各國力學(xué)一經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法普遍選取的一種損壞模式。
　　 路基土是一種典型的彈塑性材料。在車輛荷載的作用下，不僅產(chǎn)生可以恢復(fù)的彈性變形，同時(shí)也伴隨著不可恢復(fù)塑性變形的產(chǎn)生。路基土的塑性變形也被稱為

2、永久變形，路基土的永久變形是路面結(jié)構(gòu)總永久變形的組成部分。雖然路基土的永久變形量在粒料柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)中所占比例較小，然而如果土基產(chǎn)生的永久變形超過一定界限，將會(huì)加速路面車轍和面層的疲勞開裂；或者土基發(fā)生破壞終將導(dǎo)致整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的破壞。因此路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，控制路基土的永久變形是非常必要的。
　　 通過選取典型的粒料柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，利用線彈性層狀連續(xù)體系程序BASAR3.0計(jì)算了路基土的三向受力狀況，為路基土的永久變形試

3、驗(yàn)加載提供了參考依據(jù)。
　　 研究了路基土的永久變形特性。在對路基土永久變形特性室內(nèi)試驗(yàn)影響因素分析的基礎(chǔ)上，有針對性地選擇試驗(yàn)參數(shù)，并論證了永久變形試驗(yàn)方案。選取粉土、砂土和粘土為研究對象，并利用室內(nèi)重復(fù)荷載三軸試驗(yàn)研究了三種類型路基土在不同含水量、壓實(shí)度和偏應(yīng)力級位等影響因素下的永久變形特性。研究結(jié)果表明：含水量、偏應(yīng)力和壓實(shí)度都是影響路基土永久變形的重要因素，而且影響效果非常顯著。
　　 在路基土永久變形特性試驗(yàn)研

4、究結(jié)果的基礎(chǔ)上，建立了路基土永久變形預(yù)估模型。利用室內(nèi)永久變形試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)回歸方法，對Tseng和Lytton以及AASHT02002永久變形預(yù)估模型形式進(jìn)行了改進(jìn)與標(biāo)定，分別建立了粉土、砂土和粘土的永久變形預(yù)估模型。
　　 研究了路基土永久變形量計(jì)算方法。提出了基于力學(xué)-經(jīng)驗(yàn)法的分層應(yīng)變總和法，用于計(jì)算粒料柔性基層瀝青路面路基土的永久變形量，同時(shí)提出了采用路基工作區(qū)深度計(jì)算公式作為路基土計(jì)算深度的確定依據(jù)；最后根據(jù)分層應(yīng)

5、變總和法路基土永久變形量計(jì)算方法，把三種類型路基土的永久變形預(yù)估模型分別與AASHT02002預(yù)估模型進(jìn)行了對比。
　　 研究了路基土頂面壓應(yīng)變設(shè)計(jì)指標(biāo)。首先提出了控制路基土永久變形的路基土頂面壓應(yīng)變設(shè)計(jì)指標(biāo)；然后結(jié)合我國不同等級公路的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)，應(yīng)用所建立的路基土永久變形預(yù)估模型和計(jì)算程序BASAR3.0，計(jì)算了不同粒料柔性基層瀝青路面路基土的永久變形量；擬定了1.4mm的路基土永久變形量容許標(biāo)準(zhǔn)；建立了路