[碩士]全厚式長壽命瀝青路面基層材料疲勞性能研究
學(xué)科專業(yè):道路與鐵道工程
授予學(xué)位：碩士
學(xué)位授予單位：zz大學(xué)
學(xué)位年度：2008
我國高速公路的早期破壞較為嚴重，路面使用壽命過短會造成道路建設(shè)資源的浪費和對社會發(fā)展的不利影響。由于半剛性基層材料的收縮特性而導(dǎo)致的反射裂縫仍然為半剛性基層路面的主要破壞模式，因此研究和發(fā)展更多樣化的基層材料來避免反射裂縫問題顯得尤為重要。全厚式長壽命瀝青路面在使用年限內(nèi)只允許出現(xiàn)“自上而下”的破壞，故基層的疲勞壽命已成為整個路面結(jié)構(gòu)使用壽命的瓶頸。本文針對全厚式長壽命瀝青路面基層這一特殊層位，展開對基層材料疲勞性能的深入研究，可為全厚式長壽命路面設(shè)計提供參考。
首先在材料組成設(shè)計當中，本研究選擇了5種級配的瀝青混合料作為基層材料，分別進行配合比設(shè)計，確定其最佳瀝青用量。并結(jié)合基層抗變形能力和抗水損壞能力的需要，進行了車轍試驗和水穩(wěn)試驗性能檢驗。
其次對室內(nèi)小梁彎曲疲勞試驗進行了深入詳細的研究。重點對試驗加載模式進行了研究，通過對層底應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的分析，表明應(yīng)變控制模式更符合路面實際受力狀態(tài)，并對其它試驗條件逐個進行了研究，提出適合基層材料疲勞性能試驗的方案。對以上5種級配的混合料進行了疲勞試驗，回歸出各自的疲勞壽命預(yù)估方程。
再次對影響瀝青混合料疲勞性能的因素進行了正交試驗分析。選擇具有代表性的級配、瀝青品種、油石比、應(yīng)變水平、間歇時間和試驗溫度作為疲勞性能的影響因素，采用正交試驗設(shè)計法安排疲勞試驗，對因素進行了直觀分析和方差分析，并對各因素的影響規(guī)律進行了研究，為基層材料的抗疲勞設(shè)計提供了依據(jù)和指導(dǎo)。
最后展開對瀝青混合料的疲勞極限的研究，疲勞極限理論是全厚式長壽命瀝青路面設(shè)計的理論基礎(chǔ)。通過對我國瀝青路面設(shè)計方法與國外長壽命路面設(shè)計方法的比較，本文采用基層層底彎拉應(yīng)變作為全厚式長壽命瀝青路面的設(shè)計指標，并對全厚式長壽命瀝青路面進行了可靠度設(shè)計，為全厚式長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計提供了參考方案。
