云南省高速公路沥青路面车辙力学性能研究

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车辙等流动变形是国际上最为常见的沥青路面损坏现象。据统计,沥青路面有大约80%的维修养护是由于车辙变形。车辙的危害性比起水损坏和开裂来说是最大,它会直接威胁到交通的安全,引发交通事故。与此同时,维修起来最困难也是车辙破坏,因为车辙不仅仅发生在路表面,也常常发生于路面的中下面层,这也就是国际上在防治沥青路面的损坏中,历来都把车辙损坏的防治放在第一位的原因。车辙就是路面在竖直方向上产生的永久变形,对于沥青路面高速公路,当车辆按照车道行驶时,将会形成渠化交通,再加之近些年来超载超限车辆的不断增多,行车道承受着大量重车的反复作用,产生明显的轮迹。沥青路面在高温条件或长时间承受荷载作用下,沥青混合料就会产生明显的变形,再加之水所产生的剥离作用,就会严重降低沥青路面的使用性能,影响行车的安全,从而缩短沥青路面的使用年限。在沥青路面结构组成中,沥青混合料具有较高的温度敏感性,在夏季,空气的温度常常比较高,路表温度也随之升高,于是沥青混凝土的强度产生很大程度的降低,从而导致沥青混凝土发生横向的剪切流动,其抗剪强度降低,当抗剪强度小于其所承受的剪应力,沥青混凝土就产生了剪切变形,从而降低了沥青混合料整体的抗剪切能力,在大量的重载车辆反复作用下,轮迹逐渐地变形并下陷,两侧也渐渐向上隆起,这就产生了车辙。本文阐述沥青路面车辙及其形成机理,影响沥青路面车辙的因素,沥青混合料高温稳定性评价;介绍车辙试验以及动稳定度和相对变形两个指标。沥青混合料的组成结构、路用性能、粘弹特性和力学特性,综合了解道路的组成、性能和粘、弹性模型。介绍了沥青路面力学理论、弹性理论空间的基本方程及弹性层状体系理论,以及沥青路面四种模型:弹性地基和板、弹性半空间、弹性层状体系、粘弹性层状体系。对行车荷载和路面结构对车辙的影响分析研究,建立沥青混凝土路面模型,并运用FLAC3D有限差分软件进行数值计算,得到路面结构的弯沉值和层间应力。
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