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季冻区长大纵坡沥青路面设计、施工关键技术研究

作　者: 杨光
导　师: 申爱琴
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 长大纵坡 坡度 水平荷载系数 设计指标 特殊结构层 材料设计 贝雷法 BLSMA-16 配合比设计 施工质量控制
分类号: U416.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着交通运输事业的快速发展,我国高速公路建设的重点逐渐由气候条件较好的平原区向气候环境恶劣的山岭区发展,而山区高速公路由于特有的线形和交通荷载的作用,会使路面过早地出现车辙、裂缝等一系列功能性和结构性破坏,尤其在长大纵坡路段。因此,结合东北季冻区山区高速公路特点,开展长大纵坡沥青路面设计、施工关键技术研究具有重要的理论和现实意义。本文首先分析了东北季冻区山区高速公路沥青路面结构破损特征及荷载特点,以吉～珲高速公路路面结构为研究对象,采用Bisar3.0路面计算软件对长大纵坡沥青路面结构在垂直荷载和水平荷载作用下的力学响应进行了详细分析,且着重研究了路线纵坡坡度i和路面水平荷载系数f对路面结构力学指标的影响。在此基础上,对季冻区长大纵坡沥青路面结构设计控制指标、结构类型组合、特殊结构层设置、结构层厚度及结构材料组成进行了深入的研究,并提出了相应的设计要求。根据贝雷法级配设计原理,对长～珲高速公路长大纵坡路段上面层沥青混合料级配组成进行了合理的优化设计,室内试验结果及试验路实体工程检测结果均表明,采用贝雷法设计的BLSMA-16混合料各项路用性能均优于传统的SMA-16混合料。同时,在BLSMA-16试验路铺筑过程中,本文对原材料质量控制、混合料生产质量控制、摊铺、碾压工艺及施工质量检测等方面进行了深入的研究,为今后我国季冻区长大纵坡沥青混合料施工控制提供了经验和借鉴。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-18
  1.1 问题的提出及课题研究意义  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 国外研究现状  12-14
    1.2.2 国内研究现状  14-16
  1.3 研究内容及技术路线  16-18
    1.3.1 研究内容  16-17
    1.3.2 技术路线  17-18
第二章 季冻区长大纵坡路段破坏特征及受力特点分析  18-30
  2.1 路线特点  18-19
  2.2 季冻区长大纵坡沥青路面结构损坏特点  19-25
    2.2.1 车辙破坏  20-22
    2.2.2 裂缝破坏  22-24
    2.2.3 松散剥落  24-25
    2.2.4 冻胀和翻浆  25
  2.3 季冻区长大纵坡路面结构荷载特点分析  25-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 季冻区长大纵坡沥青路面力学响应分析  30-65
  3.1 材料参数及路面结构的选择  30-33
    3.1.1 材料参数  30-32
    3.1.2 计算路面结构的选择  32-33
  3.2 坡度对结构应力、应变的影响  33-52
    3.2.1 路面结构压应力变化分析  34-39
    3.2.2 路面结构拉应力分析  39-43
    3.2.3 沥青结构层拉应变分析  43-47
    3.2.4 结构层剪应力分析  47-52
  3.3 水平荷载系数结构应力、应变的影响  52-63
    3.3.1 路面结构压应力变化分析  52-55
    3.3.2 路面结构拉应力分析  55-57
    3.3.3 沥青结构层拉应变分析  57-59
    3.3.4 结构层剪应力分析  59-63
  3.4 本章小结  63-65
第四章 季冻区长大纵坡沥青路面结构设计要求  65-84
  4.1 季冻区长大纵坡沥青路面设计、验算指标要求  65-69
    4.1.1 路表弯沉值  65-67
    4.1.2 半刚性粒料层底拉应力  67-68
    4.1.3 沥青结构层剪应力  68-69
  4.2 季冻区长大纵坡沥青路面结构类型选择  69-74
    4.2.1 沥青路面结构组合原则  70-71
    4.2.2 季冻区长大纵坡沥青路面结构层位功能要求  71-72
    4.2.3 面层结构的选择  72-73
    4.2.4 基层及底基层结构类型选择  73-74
  4.3 季冻区长大纵坡沥青路面特殊结构层位设置要求  74-79
    4.3.1 防反射裂缝层的设置  74-76
    4.3.2 防冻垫层的设置  76-78
    4.3.3 结构层层间处治要求  78-79
  4.4 季冻区长大纵坡沥青路面结构层厚度分析  79-83
    4.4.1 沥青面层厚度分析  79-81
    4.4.2 半刚性粒料层厚度分析  81-83
  4.5 本章小结  83-84
第五章 季冻区长大纵坡沥青路面材料设计  84-100
  5.1 季冻区长大纵坡沥青路面材料设计要求  84-91
    5.1.1 面层材料设计要求  84-88
    5.1.2 基层及底基层材料设计要求  88-91
  5.2 吉～珲高速长大纵坡路段上面层材料组成设计  91-99
    5.2.1 贝雷法级配设计原理及级配特征  91-95
    5.2.2 上面层BLSMA-16配合比设计  95-99
  5.3 本章小结  99-100
第六章 季冻区长大纵坡沥青路面施工关键技术研究  100-117
  6.1 试验路概况  100-101
  6.2 试验路生产配合比调整  101-103
    6.2.1 热料仓筛分及密度测试结果  101
    6.2.2 试验路生产配合比试验结果  101-103
  6.3 试验路施工关键技术研究  103-115
    6.3.1 施工设备介绍  103
    6.3.2 原材料质量控制研究  103-106
    6.3.3 混合料生产质量控制研究  106-109
    6.3.4 试验段混合料摊铺、碾压质量控制研究  109-112
    6.3.5 试验段质量检测  112-115
  6.4 本章小结  115-117
第七章 结论与建议  117-120
  7.1 主要研究结论  117-118
  7.2 进一步建议  118-120
参考文献  120-124
致谢  124

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 路基、路面工程 > 路面工程 > 路面：按使用材料分 > 沥青路面
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