陡長(zhǎng)上坡路段瀝青路面車(chē)轍的形成機(jī)理與防治對(duì)策研究.pdf

1、隨著高速公路不斷向山區(qū)延伸,路線(xiàn)設(shè)計(jì)中不可避免會(huì)遇到“長(zhǎng)”、“陡”坡的問(wèn)題,而陡長(zhǎng)坡路段車(chē)轍病害更加嚴(yán)重,極大地影響了行車(chē)安全和通行能力,成為高速公路的“瓶頸”。因此開(kāi)展陡長(zhǎng)坡路段瀝青路面車(chē)轍機(jī)理及其防治對(duì)策研究,不僅必要而且十分迫切。
　　 本文從陡長(zhǎng)坡路段車(chē)輛行駛狀態(tài)出發(fā),提出了不同條件下的坡度及坡長(zhǎng)限值；通過(guò)對(duì)典型陡長(zhǎng)上坡路段車(chē)轍病害實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn),分析并闡釋了陡長(zhǎng)上坡路段瀝青路面車(chē)轍分布規(guī)律的影響因素,發(fā)現(xiàn)重載車(chē)慢速

2、行駛時(shí)產(chǎn)生車(chē)轍的核心因素,而車(chē)速慢的因?yàn)樵谟诳v坡坡陡或(和)坡長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)車(chē)轍病害影響因素的研究,提出以多軸重載、慢速交通等為對(duì)象研究長(zhǎng)大縱坡車(chē)轍病害形成機(jī)理。
　　 通過(guò)不同溫度和應(yīng)力水平下的靜載蠕變?cè)囼?yàn)研究,分析了應(yīng)力、溫度和時(shí)間對(duì)瀝青混合料蠕變影響的等效性,應(yīng)用非線(xiàn)性粘彈性體的應(yīng)力.溫度.時(shí)間等效原理,推導(dǎo)了瀝青混合料恒應(yīng)力溫度移位因子、恒溫度應(yīng)力移位因子以及溫度.應(yīng)力聯(lián)合移位因子的數(shù)學(xué)表達(dá),并以AC20瀝青混合料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3、為依據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 根據(jù)陡長(zhǎng)坡路段重載、慢速交通特性,進(jìn)行了瀝青路面永久變形的數(shù)值模擬,分析了軸載、速度和累計(jì)軸載作用次數(shù)對(duì)路表車(chē)轍、瀝青面層各層永久變形以及路面剪應(yīng)力和等效蠕變應(yīng)變的影響,建立了路表車(chē)轍與了軸載、速度和累計(jì)軸載作用次數(shù)的回歸關(guān)系式,而瀝青面層各層產(chǎn)生的車(chē)轍與路面剪應(yīng)力和等效蠕變應(yīng)變的分布密切相關(guān),各層永久變形所占比例現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的結(jié)論一致。
　　 通過(guò)移動(dòng)荷載模擬車(chē)輛爬坡過(guò)程,研究了多軸重載以及夏季輪

4、胎參數(shù)異化條件下瀝青路面的力學(xué)響應(yīng)。研究結(jié)果認(rèn)為懸軸車(chē)將前軸荷載均勻施加在中軸和后軸,對(duì)路面影響顯著增加,表現(xiàn)為豎向最大位移、剪應(yīng)力峰值、壓應(yīng)力峰值均明顯增大；隨著溫度的升高,由胎壓變化引起的路面各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)的增幅近10％,最大剪應(yīng)力分布在路表由輪隙向輪心處遷移,沿路面深度方向由輪心處下中面層位置向路表遷移。
　　 通過(guò)對(duì)瀝青膠漿高溫特性、細(xì)集料填充效應(yīng)、粗集料骨架效應(yīng)的分析和研究,提出了陡長(zhǎng)坡路段抗車(chē)轍瀝青混合料的多尺度優(yōu)化設(shè)