【摘要】：在道路瀝青路面工程應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展中,路面的路用性能中高溫穩(wěn)定性不足就會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍問(wèn)題,車(chē)轍問(wèn)題作為瀝青路面主要病害之一始終是道路工作者研究的重點(diǎn)難點(diǎn)。高溫下瀝青砂漿狀態(tài)改變,由粘彈性向粘塑性轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致瀝青混合料抗剪切能力下降,瀝青砂漿向輪跡帶邊緣流動(dòng)形成車(chē)轍。本文對(duì)高溫下瀝青混合料的車(chē)轍進(jìn)行機(jī)理研究,并提出防控因素以便為實(shí)際工程中優(yōu)化車(chē)轍問(wèn)題提供一定的參考和建議。首先,對(duì)瀝青車(chē)轍的傳統(tǒng)分類進(jìn)行分析,并從結(jié)構(gòu)角度研究對(duì)瀝青混合料車(chē)轍總變形量進(jìn)行分解。提出從結(jié)構(gòu)角度出發(fā)瀝青混合料車(chē)轍總變形量可以分為三部分:第一部分是粘塑性變形,主要由瀝青砂漿流動(dòng)變形導(dǎo)致;第二部分是壓實(shí)度變形,主要由道路鋪筑完成開(kāi)放交通后的二次壓密變形導(dǎo)致;第三部分是較大顆粒的集料滑移變形,主要由高溫下瀝青混合料集料滑移,集料形成的原受力結(jié)構(gòu)失穩(wěn)變形導(dǎo)致。其次,對(duì)現(xiàn)有瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行分析,針對(duì)現(xiàn)有試驗(yàn)的不足之處,提出自主研發(fā)的新型室內(nèi)縮尺車(chē)轍模擬試驗(yàn)儀。該儀器包括控溫系統(tǒng)、混合料成型系統(tǒng)、動(dòng)載系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、環(huán)境模擬系統(tǒng)等。該儀器將量混合料成型和車(chē)轍試驗(yàn)相結(jié)合,模擬多種自然、荷載環(huán)境交互作用下的瀝青路面車(chē)轍深度測(cè)量。對(duì)比新舊車(chē)轍試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明產(chǎn)生相同車(chē)轍變形量時(shí),新型車(chē)轍儀需要的加載次數(shù)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)車(chē)轍儀,其車(chē)轍變形增長(zhǎng)速度始終低于傳統(tǒng)車(chē)轍儀,更符合實(shí)際路面車(chē)轍結(jié)果,是一種新型多功能路面車(chē)轍儀。然后,對(duì)瀝青路面車(chē)轍量的三個(gè)組成部分進(jìn)行計(jì)算、測(cè)量和模擬研究:利用粘彈塑性理論對(duì)瀝青砂漿粘彈塑性變形進(jìn)行計(jì)算,利用新型車(chē)轍儀對(duì)壓實(shí)度變形進(jìn)行測(cè)量,利用離散元PFC2D軟件建立車(chē)轍模型對(duì)較大顆粒的集料滑移變形進(jìn)行模擬研究,證明了從結(jié)構(gòu)角度分解瀝青路面車(chē)轍量的正確性。研究發(fā)現(xiàn),較大顆粒的集料滑移變形是瀝青路面產(chǎn)生車(chē)轍的主要原因,占車(chē)轍總變形量的85.21%,其中13.2-9.5mm和9.5-4.75mm兩檔粒徑的集料對(duì)車(chē)轍的產(chǎn)生貢獻(xiàn)最大,瀝青路面產(chǎn)生車(chē)轍的次要原因是二次壓密變形,占車(chē)轍總變形量的13.6%,而瀝青砂漿粘塑性變形僅占車(chē)轍總變形量的1.19%,在預(yù)估瀝青路面車(chē)轍變形量時(shí)可以忽略不計(jì)。最后,對(duì)瀝青路面車(chē)轍的防控因素進(jìn)行分析,基于前文研究利用貝雷設(shè)計(jì)法對(duì)瀝青混合料級(jí)配進(jìn)行檢驗(yàn),模擬試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在調(diào)整瀝青混合料某一檔集料用量時(shí),隨著用量的變化,瀝青混合料整體高溫抗剪能力先提升后下降。AC-16瀝青混合料高溫抗車(chē)轍性能最優(yōu)的CA比范圍為0.6-0.7,可以減少3%-12%的車(chē)轍總變形量,控制CA值盡量靠近0.7可以讓瀝青混合料的高溫性能更加突出。對(duì)于瀝青路面抗車(chē)轍能力,除良好的級(jí)配外,瀝青、石料、礦粉、抗車(chē)轍劑等原材料的特性、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的施工過(guò)程也尤為重要。 【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U418.68

【圖文】：

第 1 章 緒論1.1 研究的目的和意義公路作為現(xiàn)代社會(huì)主要的交通運(yùn)輸方式之一，，是一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施和綜合國(guó)力的根本體現(xiàn)。在道路實(shí)際工程應(yīng)用中，95%以上的路面面層都由瀝青混合料鋪筑而成69，相比于其他材料，瀝青混合料展現(xiàn)出了其諸多優(yōu)點(diǎn)：表面平整、無(wú)接縫、行車(chē)舒適、振動(dòng)小、噪音低、耐久性高、不揚(yáng)塵、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便、可再生利用等等，與此同時(shí)，瀝青混合料是一種以集料為基體，瀝青砂漿為填充物并存在一定孔隙結(jié)構(gòu)的粘彈性混合物，這樣的特殊性質(zhì)使得在各種荷載和周?chē)匀画h(huán)境的耦合作用下其路用性能損失也較為明顯。無(wú)論身處何種地域，我們都不難發(fā)現(xiàn)車(chē)轍病害是路面破壞的主要形式，不同實(shí)際的車(chē)轍病害路面如下圖所示。

主要技術(shù)路線

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 羅才潔;;瀝青路面車(chē)轍病害防治措施探討[J];中國(guó)公路;2019年04期

2 韋雷;;瀝青路面車(chē)轍病害及維修管理分析[J];西部交通科技;2019年02期

3 李志忠;鄭霜杰;胡文芳;;瀝青路面車(chē)轍影響因素及防治措施[J];中國(guó)公路;2017年01期

4 李會(huì)湘;姜云峰;;淺析瀝青路面車(chē)轍影響因素及防治措施[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2017年01期

5 張良;張華;周興政;;瀝青路面車(chē)轍形成機(jī)制與過(guò)程控制研究[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2017年04期

6 王佳寧;;瀝青路面車(chē)轍產(chǎn)生原因及其防治措施[J];北方交通;2017年07期

7 張雁楠;白鈺;;重交通瀝青路面車(chē)轍防治措施[J];河南科技;2013年08期

8 楊云東;;高速公路瀝青路面車(chē)轍成因與防治措施[J];科技資訊;2011年27期

9 王燕琴;;以蠕變?cè)囼?yàn)為基礎(chǔ)的瀝青路面車(chē)轍預(yù)估[J];國(guó)外公路;1987年05期

10 李學(xué)廣;;探究瀝青路面車(chē)轍損壞的成因及防治對(duì)策[J];科技風(fēng);2018年16期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 葉楠;魏水平;范厚彬;;瀝青路面車(chē)轍形成機(jī)理的數(shù)值模擬研究[A];和諧地球上的水工巖石力學(xué)——第三屆全國(guó)水工巖石力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 卞成娜;梅金乾;;淺析瀝青路面車(chē)轍產(chǎn)生的原因及防治措施[A];公路交通與建設(shè)論壇（2009）[C];2010年

3 樊興文;;高速公路瀝青路面車(chē)轍產(chǎn)生機(jī)理及預(yù)防措施[A];2013年4月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

4 趙雄偉;劉細(xì)軍;;瀝青路面車(chē)轍病害成因與防治措施[A];中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)、貴州省巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)暨“巖溶·工程·環(huán)境”學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2005年

5 范厚彬;;基于層疊模型瀝青路面車(chē)轍形成機(jī)理的數(shù)值模擬研究[A];中國(guó)公路學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2007年

6 陳洪興;楊揚(yáng);;基于路面一車(chē)輛動(dòng)載耦合作用的瀝青路面車(chē)轍計(jì)算方法研究[A];江蘇省公路學(xué)會(huì)優(yōu)秀論文集（2006-2008）[C];2009年

7 周建坤;王建松;虞胤;;瀝青路面車(chē)轍病害分析及處治措施[A];全國(guó)城市公路學(xué)會(huì)第二十二次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

8 郭成超;肖麗霞;樂(lè)金朝;;基于蠕變模型的軸載作用下瀝青路面車(chē)轍分析[A];力學(xué)與工程應(yīng)用[C];2012年

9 李嘉圖;N.韋拉考特;劉宗波;;利用RLWT對(duì)瀝青路面車(chē)轍現(xiàn)象的整體性評(píng)價(jià)及展望[A];2004年道路工程學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

10 吳瑞麟;石立萬(wàn);余海洋;;影響瀝青路面高溫穩(wěn)定性關(guān)鍵因素的車(chē)轍試驗(yàn)研究[A];第九次全國(guó)城市道路與交通工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 徐f

本文編號(hào)：2711966