张玉斌[1]2004年在《二灰砂砾级配优化及路用性能研究》文中提出我国幅员广阔，天然砂砾分布广泛。随着国家基础建设规模的加大，深入研究并解决好二灰砂砾在使用中出现的诸多问题，不仅对二灰砂砾的推广使用，而且对避免工程建设中开山碎石、保护生态具有重要的现实意义。 论文从天然砂砾分布状况、二灰砂砾使用状况调查入手，针对二灰砂砾在使用中存在的问题，以骨架密实结构为目标，利用不同振动方法并结合灰色系统理论初步确定了骨料最佳理论级配。同时，运用多种填充理论并结合室内试验研究，确定了二灰砂砾最佳比例和用量，并针对现行规范中粉煤灰性能评价指标存在的问题，探讨了其活性及相应的测试方法。 论文通过对10种代表性方案的二灰砂砾的力学、抗裂、抗冲刷以及抗疲劳等路用性能的试验研究及综合评定，验证了具有骨架密实结构的二灰砂砾，其综合路用性能最佳。论文结合试验路工程，对二灰砂砾施工关键技术进行了深入研究。
汤雄[2]2012年在《Superpave在甘肃高速公路沥青路面中的研究与应用》文中进行了进一步梳理Superpave高性能沥青路面是美国公路战略研究计划SHRP的研究成果，Superpave体系包括沥青胶结料规范、混合料设计与分析系统和计算机软件系统叁个部分。我国对Superpave高性能沥青路面也进行了多年的研究，但由于我国与美国的国情不同，因此要结合我国的国情加以研究，使之更加适合我国的工程实际。本文依托甘肃天水过境高速公路与西长凤高速公路Superpave沥青路面修建工程实际，对Superpave在甘肃地区高速公路沥青路面中的应用进行研究。通过对甘肃地区气候、环境调查，发现甘肃省不同地区气温及降水差异较大；通过对甘肃省高速公路沥青路面主要结构形式及主要病害调查，发现甘肃沥青路面结构形式单一，沥青路面车辙、裂缝和水损害比较严重。根据甘肃沥青路面实际情况，分析了Superpave在甘肃地区推广的可行性。通过对甘肃地区Superpave路面材料的标准进行系统的研究，提出了甘肃地区Superpave所用沥青胶结料PG等级及甘肃陇东地区集料技术指标；通过对Sup-20及Sup-13级配范围研究，得到了Sup-20及Sup-13级配推荐范围，推荐的级配范围相比传统AC结构级配范围相对减小；通过对穿过限制区和避开限制区的Sup-20及Sup-13级配进行研究，表明在细集料使用机制砂情况下可以取消设置限制区。依托天水过境段高速公路，研究了不同细集料对Superpave设计空隙率的影响、旋转压实次数、Superpave施工工艺及现场压实度控制指标。通过现场压实度控制指标研究，提出了Superpave现场压实度控制标准。
马强[3]2011年在《基于使用性能的沥青路面面层结构与材料优化研究》文中指出随着我国交通事业的不断发展,沥青路面的使用性能越来越受到人们的重视。但沥青路面在使用过程中,往往未达到使用年限就出现大量的疲劳开裂、车辙、沉陷、平整度不足等病害,严重影响了沥青路面的使用性能。因此如何提高沥青路面使用性能、延长路面使用寿命,已成为当前应考虑的重大问题。在这种背景下深入开展基于使用性能的沥青路面面层结构与材料优化研究具有重要意义。为此,本文针对沥青路面使用性能的早期破坏,以实现沥青路面面层材料合理改性、面层结构合理组合,完善沥青路面设计方法,提高沥青路面的使用性能为目的。主要对以下几个方面的内容进行了研究：(1)系统调查了陕西省各级公路沥青路面结构和材料组成,得出了陕西省各级公路沥青路面的结构与材料组成特点。(2)以延吴二级公路为依托,对典型二级公路路面结构进行了系统的力学特性分析,确定了典型二级公路沥青面层的抗疲劳区、抗车辙区和抗低温缩裂区,提出了二级公路沥青路面各面层的层位功能和合理厚度。(3)通过系统室内试验,对比分析了不同上、下面层常用改性沥青混合料的路用性能；提出了基于区间逼近法的上、下面层沥青混合料的合理改性方案；提出了沥青路面下面层材料的合理组成与配合比设计方法。(4)通过进行不同面层材料组合和不同面层结构组合的车辙试验,得出了二级公路沥青路面上、下面层典型的材料组成和结构组合；首次提出了基于车辙仪改进的沥青路面基面层疲劳模拟试验方法,并进行了不同荷载、不同面层结构组合以及不同面层材料组合的疲劳模拟试验,得到了不同因素对沥青路面面层疲劳反射裂缝的影响；推荐了基于使用性能的二级公路沥青路面的典型结构；并运用全寿命周期费用分析法对比分析了推荐路面结构与原路面结构的工程经济性。(5)通过对比国内外现行沥青路面设计控制指标,确定了路面结构与材料一体化的设计控制指标与标准；提出了用车辙、低温缩裂、疲劳等叁大指标,研究分析沥青路面的各结构层层位功能,并确定了各指标对应的轴载换算方法；对沥青路面各结构层的层位功能进行了分析,并提出了基于层位功能的沥青混合料的组成要求；最后结合我国传统沥青路面设计方法,提出了沥青路面结构设计与材料设计一体化的设计步骤。
陈璟[4]2012年在《山西重载交通沥青路面结构与材料研究》文中进行了进一步梳理我国高等级公路普遍采用沥青路面作为主要结构形式，但随着国民经济高速发展和客货运量的快速增长，重载、超载车辆迅速增加，致使原设计无法满足重载交通需求，从而加剧了沥青路面的早期破坏，缩短了路面的使用寿命和服务性能。如何设计满足重载交通需求的沥青沥青路面结构成为迫切需要解决的问题，因此，深入研究满足重载交通需求的沥青路面结构与材料具有深远意义。本文针对山西省内七条高速公路和十条国省运煤重载干线公路使用状况进行了调查，系统分析了病害成因，总结了山西省重载交通沥青路面结构的主要损坏类型及其成因，为重载交通沥青路面典型结构的提出、优化及重载交通沥青混合料材料级配选用提供了数据支持。并针对半刚性基层沥青路面、混合式基层沥青路面、柔性基层和复合式沥青路面结构应用了有限元分析软件。在重载、超载交通条件下，对四种沥青路面进行了受力特性分析，总结了水泥稳定碎石基层模量、水泥稳定碎石基层厚度、沥青碎石基层模量、沥青层厚度、土基模量对混合式基层沥青路面结构的受力影响，以及温度对沥青路面力学参数的影响。结果表明混合式基层和柔性基层沥青路面结构在受力特性上较适合作为山西重载交通沥青路面的推荐结构型式，在高温地区，需对沥青层材料进行改性处理，采用高模量改性沥青以增强沥青混合料的高温稳定性。本文提出重载交通沥青路面结构设计分为重载交通沥青路面结构组合设计阶段、重载交通沥青路面结构层厚度组合设计阶段、重载交通沥青路面材料设计阶段及设计输出阶段的四阶段设计方法及相应的设计指标与标准。在此基础上，推荐了满足山西省重载交通的混合式基层及柔性基层沥青路面结构的典型厚度组合方案。针对重载交通路面结构，本文确定了满足高粘度改性沥青技术指标要求的组分配方及掺量，开发了满足重载交通性能的高粘度改性沥青。通过对5％SBS改性沥青、HVMA高粘度改性沥青和RST高粘度改性沥青混合料的试验对比研究，得出在相同温度条件下，HVMA高粘度改性沥青混合料的动稳定度最大，抗车辙能力最好。在研究成果的基础上，通过晋济高速公路试验路的修筑、后期跟踪观测及评价，表明增加面层、基层、底基层厚度可有效减小路面弯沉及路面裂缝，混合基层沥青路面的抗裂性能优于半刚性基层沥青路面。通过对浑源～大同方向长大纵坡路段应用研发的高粘度改性沥青试验路铺筑，表明所研发的高粘度改性沥青应用于重载交通沥青路面性能良好，现场加工工艺及高粘度改性沥青混合料的施工工艺合理，且具有明显的性价比优势。
顾迎春[5]2008年在《叁灰碎石基层材料组成及路用性能研究》文中指出随着我国公路交通的迅速发展,无机结合料稳定粒料类半刚性基层被广泛应用于高等级公路。叁灰碎石基层作为一种新型的半刚性基层,具有早强、高强、少裂缝、提前开放交通等优点,有利于满足日益增长的交通量特别是重载交通的需要。但是,目前规范还没有叁灰碎石基层设计和施工方面的具体规定,设计和施工缺乏相应的指导,实际工作中只能参考水泥稳定类和石灰粉煤灰稳定类基层的有关规定,具有很大的随意性。为此,有必要深入系统地开展叁灰碎石基层材料组成、强度形成机理、力学特性、路用性能及设计参数研究。本文从叁灰碎石基层材料各组分的物理、化学作用入手,研究了叁灰碎石材料的强度形成机理;通过室内试验系统的研究了叁灰碎石材料力学性能、稳定性能、抗冲刷性能、疲劳性能以及收缩性能等路用性能,并与其它几种半刚性基层材料进行对比,研究得出叁灰碎石材料的路用性能普遍优于其它基层材料;提出了叁灰碎石基层抗裂性能评价方法和指标,并对叁灰碎石材料抗裂性能进行评价和研究;通过高温养生手段对叁灰碎石材料进行快速养生试验研究,得出高温养生条件下达到标准养生180d的强度(模量)时所需要的时间,并借助电镜扫描对高温养生条件下叁灰碎石材料微观结构进行分析;最后提出了叁灰碎石基层设计参数推荐值。本文的研究成果对叁灰碎石基层的设计和施工均具有重要的指导意义。
赵瑜隆[6]2014年在《SG-1型土壤固化剂稳定碎石土配合比设计及路用性能研究》文中提出公路建设的飞速发展，带来了日益严重的原材料短缺问题。石料是我国路面基层的常用原材料，且所占比例较大。随着新建、改建、扩建公路项目的开工，优质石料的供应短缺问题逐渐显现出来。石料供应不足就会引起价格上涨，进而导致石料的大量开采，这不仅会对山体造成破坏，还会对生态环境造成威胁。为建立资源节约型和环境友好型社会，道路研究者逐渐将视线转移到土壤固化剂稳定类基层。土壤固化剂是一种新型环保、节能的材料，能够有效地改善土壤的物理—力学性质，使之具有较好的力学及路用性能。本文依托陕西省神木县重点通村公路项目，进行SG-1型土壤固化剂稳定碎石土在路面基层中的应用研究。本文首先检测了原材料性质，并分析了各类土壤固化剂的固化机理；通过研究级配粗细和无侧限抗压强度的关系，并推荐了适合SG-1型土壤固化剂稳定碎石土的级配范围；利用正交试验，对影响SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层强度的因素进行排序；通过室内试验，研究了SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层材料的力学性能、干缩性、水稳定性、抗冻性以及抗冲刷性等，并与水泥稳定碎石土、水泥稳定碎石进行对比；通过材料费用计算，分析其经济可行性。龄期为180d时，SG-1型土壤固化剂稳定碎石土（7%）力学性能与水泥稳定碎石土（7%）较为接近；但本文涉及的其它路用性能均优于水泥稳定碎石土（7%）。在抗冲刷性能、耐磨性方面，高剂量（18%）土壤固化剂稳定碎石土优于水泥稳定碎石（5%）；而在水稳定性、抗冻性方面，接近于水泥稳定碎石（5%）；其干缩性优于水泥稳定碎石土（7%），次于水泥稳定碎石（5%）。通过试验发现，SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层力学性能和路用性能良好，经济上可行，并且能够减少石料使用，保护环境。高剂量（18%）土壤固化剂稳定碎石土具有优越的力学性能，为解决不断增加的轴载问题开辟了道路。本文的研究成果对SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层设计和施工具有重要的指导价值。
徐晓刚[7]2004年在《天然砂砾修筑二级公路沥青路面基层研究》文中指出我国天然砂砾蕴藏丰富,但多用于底基层和垫层,为充分利用资源、控制成本,本文对天然砂砾在二级公路沥青路面二灰砂砾和水泥稳定砂砾基层的应用进行了研究。在调查研究、理论分析和试验的基础上,本文将混合料最大粒径确定为37.5mm,关键筛孔为4.75mm,以最大密度曲线理论为指导进行级配控制,分别进行了不同龄期无侧限抗压强度、劈裂强度、收缩性能、抗冲刷性能、抗冻性能及疲劳性能试验。根据试验和理论分析,综合混合料的各项路用性能,提出了适用于二级公路沥青路面基层的二灰砂砾和水泥稳定砂砾配合比设计方法,修筑了试验路进行验证,同时对施工工艺存在的问题进行了分析,并提出有效的改进措施。同时,为快速进行矿料组合设计,开发了级配设计软件。通过技术经济分析可知,天然砂砾可以修筑质量较高的二级公路基层,造价较低,具有良好的推广应用前景。
张斌[8]2005年在《无机结合料稳定砂砾综合路用性能研究》文中提出我国幅员广阔,天然砂砾分布广泛。随着国家基础建设规模的加大,深入研究并解决好无机结合料稳定砂砾在使用中出现的诸多问题,不仅对无机结合料稳定砂砾的推广使用,而且对避免工程建设中开山碎石、保护生态具有重要的现实意义。 论文对无机结合料稳定砂砾的力学、抗裂、抗冲刷以及抗疲劳等路用性能进行了系统研究,并提出石灰、粉煤灰(水泥)稳定砂砾及水泥(粉煤灰)稳定砂砾的综合路用性能评价指标。研究中以7天浸水抗压强度及7-180天强度增长率两项指标作为无机结合料稳定砂砾的力学控制指标,以干缩开裂系数指标C_d和温缩开裂系数C_t作为无机结合料稳定砂砾的抗裂性能评价指标,还提出了疲劳及冲刷性能评价指标。通过系统分析,验证了具有骨架密实结构的无机结合料稳定砂砾具有优良的综合路用性能,并在室内研究的基础上推荐出稳定砂砾类基层最佳配比。 论文中首次提出了温度积的概念,通过温度积研究了温度对稳定砂砾类材料路用性能的影响。通过温度积与强度增长率、模量增长率及劈裂强度增长率的回归关系,提出不同施工季节7天强度标准,推荐出各龄期抗压回弹模量值和劈裂强度值,为不同施工季节稳定砂砾类基层的施工及设计提供了控制指标。
李振霞[9]2008年在《沥青路面复合基层结构与材料研究》文中指出目前,我国高等级公路仍主要以半刚性基层沥青路面结构为主,但是半刚性基层沥青路面的早期破坏严重影响了其使用品质和寿命。特别是近年来早期修建的一些高速公路已相继进入大修或改建期,“开膛破肚”式的处理方式已经让我们付出了巨大的经济成本和社会代价。为此,研究具有优良使用性能和适合我国经济发展水平的新型路面结构迫在眉睫。国内外对此也进行了很多研究,铺筑了试验路,获得了一些较为可喜的成果,但在某些方面研究还不够深入,不够系统。本文在广泛收集并分析国内半刚性基层沥青路面使用现状和国内外路面结构组合有关资料的基础上,基于路面结构耐久性的设计理念,对沥青路面复合基层结构和材料作进一步的研究。本文主要研究内容包括以下方面：(1)针对半刚性层材料易开裂、易冲刷的现状,从混和料的配合比设计、力学性能、抗裂性能、冲刷性能、疲劳特性等方面对其进行了系统研究。(2)采用灰色关联分析法,对常用的半刚性材料抗裂评价指标进行关联度分析,结果表明：评价半刚性材料抗裂性的最佳指标是综合抗裂指数,推荐采用综合抗裂指数作为半刚性混合料抗裂设计的控制指标。(3)推导了半刚性层收缩应力的计算公式,对影响最大收缩应力的各种因素进行了分析,验证了半刚性层的开裂规律；并对半刚性层的温度收缩裂缝进行了预估,得到了温缩裂缝间距与宽度的近似计算公式。(4)系统研究了复合基层ATB层的配合比设计及其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳特性等路用性能。(5)采用车辙试验仪进行了复合基层疲劳模拟试验,系统地对不同荷载作用下、不同ATB厚度及不同半刚性层预锯缝深度的复合基层进行疲劳试验研究。(6)根据材料的强度和刚度特性,利用软件对复合基层路面结构荷载内力进行了敏感性分析；并利用有限元方法,对ATB层的抗裂效果进行了力学分析。(7)计算了不同情况下复合基层路面结构的疲劳寿命,提出了基于整体路面结构疲劳寿命的ATB最佳厚度确定方法。系统分析了面层模量、ATB层模量、半刚性层模量及路基当量回弹模量对复合基层路面结构疲劳寿命的影响,提出提高复合基层路面疲劳寿命的措施。(8)研究了不同情况下复合基层路面结构的温度应力分布规律。(9)在研究我国沥青路面设计存在问题与国外柔性基层沥青路面设计控制指标的基础上,结合复合基层沥青路面的主要损坏类型,提出复合基层沥青路面设计的控制指标与标准,并相应地提出复合基层沥青路面设计方法。
孙洋[10]2010年在《骨架密实型二灰集料配合比设计及路用性能研究》文中认为随着我国公路交通的迅速发展,二灰碎石混合料以其优良的路用性能得到较为广泛的应用。《公路沥青路面设计规范》中推荐的二灰稳定碎石基层的集料级配偏细,导致其抗冲刷性能和抗裂性能较差。如何克服以二灰稳定粒料材料作为基层材料的不足,从而提高公路的使用性能成为道路工程界长期以来普遍关注的课题.本研究选择不同二灰含量,不同集料级配类型组成四种不同配合比的混合料,通过室内无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量及干、温缩试验,系统分析了结合料剂量、集料级配类型和养生龄期等因素对二灰稳定粒料强度特性及收缩性能的影响,获得了强度特性,在此基础上提出了满足基层强度和收缩性能两方面要求的二灰稳定粒料材料组成与推荐级配。为了改善二灰碎卵石基层的路用性能,本课题采用了设计级配和规范级配两种级配类型。在单因素试验的基础上,运用室内试验方法确定了影响二灰碎卵石强度指标的主要因素,提出了最优试验方案,并将各因素对试验指标影响的显着性进行了分析。在配合比设计的基础上,研究了骨架密实型二灰碎卵石的力学性能、水稳性能、抗收缩性能,并对其路用性能进行了综合评价,为该材料的优化设计和科学施工提供了有用的依据。采用设计级配,将具有很好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]. 二灰砂砾级配优化及路用性能研究[D]. 张玉斌. 长安大学. 2004
[2]. Superpave在甘肃高速公路沥青路面中的研究与应用[D]. 汤雄. 重庆交通大学. 2012
[3]. 基于使用性能的沥青路面面层结构与材料优化研究[D]. 马强. 长安大学. 2011
[4]. 山西重载交通沥青路面结构与材料研究[D]. 陈璟. 长安大学. 2012
[5]. 叁灰碎石基层材料组成及路用性能研究[D]. 顾迎春. 长安大学. 2008
[6]. SG-1型土壤固化剂稳定碎石土配合比设计及路用性能研究[D]. 赵瑜隆. 长安大学. 2014
[7]. 天然砂砾修筑二级公路沥青路面基层研究[D]. 徐晓刚. 长安大学. 2004
[8]. 无机结合料稳定砂砾综合路用性能研究[D]. 张斌. 长安大学. 2005
[9]. 沥青路面复合基层结构与材料研究[D]. 李振霞. 长安大学. 2008
[10]. 骨架密实型二灰集料配合比设计及路用性能研究[D]. 孙洋. 重庆交通大学. 2010