經(jīng)過(guò)近四十年的努力,我國(guó)基本上解決了以半剛性基層瀝青路面為典型結(jié)構(gòu)的承載能力問(wèn)題。然而,裂縫問(wèn)題仍然是導(dǎo)致瀝青路面早期損壞和大中修的主要原因之一。以廣東為例,大量的路況調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,PCI下降的主要貢獻(xiàn)來(lái)自于裂縫,其比例占病害類型的85%⁹5%。這些裂縫又主要以近似固定間距的橫向裂縫（半剛性基層反射裂縫）和少量的Top-down裂縫為主。道路工程界曾試圖以改性瀝青（上中面層）或添加纖維、橡膠等方式降低路面的開(kāi)裂率,由于要兼顧車(chē)轍和抗滑等問(wèn)題,雖然增加了工程造價(jià)但改善路面開(kāi)裂的效果并不顯著。基于上述背景,研究瀝青混合料的材料構(gòu)成、性能與路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)關(guān)系,通過(guò)材料與結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì),根據(jù)結(jié)構(gòu)需求開(kāi)發(fā)具有優(yōu)良抗裂性能的“功能型”瀝青混合料,對(duì)于延長(zhǎng)路面大中修周期,降低路面的養(yǎng)護(hù)維修成本具有重要意義。本文以離散元分析和數(shù)字圖像處理為研究手段,以瀝青混合料各組分細(xì)觀特性為研究主線,從細(xì)觀角度對(duì)瀝青混合料的斷裂特性進(jìn)行分析,揭示級(jí)配、集料形態(tài)、集料分布、砂漿強(qiáng)度、空隙等對(duì)瀝青混合料結(jié)構(gòu)抗裂性能產(chǎn)生的影響,研究瀝青混合料受力斷裂過(guò)程中裂縫演化等,研究結(jié)論可為抗裂功能型瀝青混合... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

廣東省某高速公路瀝青路面PCI病害分類統(tǒng)計(jì)

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文2圖1-2廣東省某區(qū)國(guó)省道瀝青路面PCI病害分類統(tǒng)計(jì)病害統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，影響PCI的主要因素為裂縫類病害，占瀝青路面總病害面積的85%~95%，而以車(chē)轍為主的變形類病害及松散類病害等對(duì)路面的PCI影響較校因此，導(dǎo)致瀝青路面PCI下降的主要原因?yàn)槁访媪芽p。同時(shí)，裂縫病害以近似固定間距的橫向裂縫（半剛性基層反射裂縫）和少量的縱向裂縫（主要為T(mén)op-down裂縫）為主，檢測(cè)過(guò)程中橫向裂縫與縱向裂縫病害照片見(jiàn)圖1-3、1-4。圖1-3橫向裂縫（反射裂縫）圖1-4縱向裂縫（Top-down裂縫）不僅半剛性基層瀝青路面，近年來(lái)使用較廣泛的舊水泥路面加鋪瀝青面層的“白加黑”舊路改造工程，反射裂縫也是一種常見(jiàn)病害。舊水泥路面加鋪瀝青面層后，舊水泥路面既有的縱縫、橫縫和脹縫等構(gòu)造接縫在交通荷載及溫度的作用下，同樣會(huì)反射至瀝青面層形成反射裂縫并逐漸擴(kuò)展，導(dǎo)致瀝青路面發(fā)生開(kāi)裂。不論是反射裂縫還是Top-down裂縫，均會(huì)給路面帶來(lái)嚴(yán)重危害，一方面破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性，影響路面的使用品質(zhì)和路面美觀，另一方面也為雨水提供了內(nèi)部通道，使雨水更易進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，若不及時(shí)處置，大量積水存在于基層會(huì)使面層和基層出現(xiàn)層間脫離，造成嚴(yán)重的水損壞。然而，現(xiàn)實(shí)情況是，即使嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)瀝青路面，且各項(xiàng)性

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文2圖1-2廣東省某區(qū)國(guó)省道瀝青路面PCI病害分類統(tǒng)計(jì)病害統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，影響PCI的主要因素為裂縫類病害，占瀝青路面總病害面積的85%~95%，而以車(chē)轍為主的變形類病害及松散類病害等對(duì)路面的PCI影響較校因此，導(dǎo)致瀝青路面PCI下降的主要原因?yàn)槁访媪芽p。同時(shí)，裂縫病害以近似固定間距的橫向裂縫（半剛性基層反射裂縫）和少量的縱向裂縫（主要為T(mén)op-down裂縫）為主，檢測(cè)過(guò)程中橫向裂縫與縱向裂縫病害照片見(jiàn)圖1-3、1-4。圖1-3橫向裂縫（反射裂縫）圖1-4縱向裂縫（Top-down裂縫）不僅半剛性基層瀝青路面，近年來(lái)使用較廣泛的舊水泥路面加鋪瀝青面層的“白加黑”舊路改造工程，反射裂縫也是一種常見(jiàn)病害。舊水泥路面加鋪瀝青面層后，舊水泥路面既有的縱縫、橫縫和脹縫等構(gòu)造接縫在交通荷載及溫度的作用下，同樣會(huì)反射至瀝青面層形成反射裂縫并逐漸擴(kuò)展，導(dǎo)致瀝青路面發(fā)生開(kāi)裂。不論是反射裂縫還是Top-down裂縫，均會(huì)給路面帶來(lái)嚴(yán)重危害，一方面破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性，影響路面的使用品質(zhì)和路面美觀，另一方面也為雨水提供了內(nèi)部通道，使雨水更易進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，若不及時(shí)處置，大量積水存在于基層會(huì)使面層和基層出現(xiàn)層間脫離，造成嚴(yán)重的水損壞。然而，現(xiàn)實(shí)情況是，即使嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)瀝青路面，且各項(xiàng)性

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[8]基于內(nèi)聚力模型和三維離散元法瀝青混合料劈裂試驗(yàn)研究[D]. 萬(wàn)蕾.浙江大學(xué) 2016
[9]基于PFC3D的瀝青混合料虛擬試驗(yàn)研究[D]. 張垚.東南大學(xué) 2015
[10]基于材料細(xì)觀界面特征的瀝青混凝土試件開(kāi)裂過(guò)程數(shù)值模擬[D]. 郭江.東南大學(xué) 2015



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