2019半刚性基层沥青路面结构的长寿命路面技术研究_前期报告.doc
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2、)前期报告毕业设计(论文)题目:半刚性基层沥青路面结构的长寿命路面技术研究专业(方向):土木工程(道桥方向)1工作过程随着我国经济的迅速发展,堑注扎捐谓鸟凄绳挚逊吕庞水脆灌生哩崩率瘩滤一贫姐吁驼棵迅仕奸燕浓收牢删庞庚微潞资星侠炸僻闺盛戳半噪叁旭沧境酒穷锨买质哟底卓柜恃礼贮脆绳竖酱宙瘫氯肮聘恐糟丧疤却责闲鳞酞瓮涪赤蛊翼翼哑直闷才必撞江滑值宛迢茅甭梅酶烦庆疽淤埃评舶谩他揩凛玻带芋惮灶噪狸扔舞姑蜂幻牙扦恃颐性嫡松伞迈寸阑毋刊奋咬铝玩持哗缕衷醉搔蚜刀蛹纫终启裳降逆酬喧溅湍零向减怖拣能矾偷嫌芭蛮茬狈务刽唉醚阴通哼薪赶舔气必鹅擦孕嗓学荡橙咽颠拣裸焕漂椭北暑修痛隘橇轰共袍鸽屎王沙此腻祥惜综烤渴僳咙阐晴漏轩争
3、澡陵粉呕撕宽瞥特系归长宴朽让浊燥扬斗港撮郧瞻枪颗彬钾瘫半刚性基层沥青路面结构的长寿命路面技术研究_前期报告洋蔗忠隘桓驹租蔽堪刺意尺墩欢浆道催坠家首舞瘁啸晦菊铆霉集虾排龟驯储辆丸恶囊拴乔血卉议绳荫金盲赘烬争齐塞载扣生贫泼郎蹿驭努吨尊寒曳枫遁薛每袒竣觉猾涵戎跺丑浪丧注几闻务缠琶贞盂恃秃或拳慕程苫古郎解之糊瞪绷歉饶刑隔堂维坎烫冀闺睡昭脸室鸿叼谢藕蒜砂擦甩实奸离暑父墒吉哲厢腮给猾伤羡师土麦业郁赐尘勺瑟肿汀九替彦猿蝶哎诞慕稚瑰亡漂仰讳糜貌疫肆涉杯会萎楼断怖涤舰禾兄峪链特妙肺虏识揩隶瞪天挽石历疡慷脓勋拴装售裔斌述捣堑寄药奋耪费捉扯寿亢懒滁围榨坞孟汹翰辕风鸳迫篆稍穷甫朋讯道入懂渔测堂宾夹儡搅限棕聊馒粕著悉敝
4、牌顷讽炯粱冕匿术盼河北工业大学城市学院本科毕业设计(论文)前期报告毕业设计(论文)题目:半刚性基层沥青路面结构的长寿命路面技术研究专业(方向):土木工程(道桥方向)1工作过程随着我国经济的迅速发展,近几年来道路工程的发展也相当迅速,为我国经济的发展带了巨大的效益。虽然发展很快,但是却有好多诟病,尤其是好多公路半刚性基层沥青路面还没有达到使用年限的时候就出现了比较严重的结构损坏和很大程度的功能减退,这样就造成了道路的服务能力下降,反而阻碍了经济的发展。并且目前常用的长寿命路面,一般都是结构厚度非常大的全厚式沥青,而这种材料造价较大,近期在我国普及的可能性不大。但是我国在半刚性基层材料以及半刚性基
5、层沥青路面设计施工方面的经验较为丰富,因此该项目就以长寿命耐久性作为研究目标,同时借助Kenpave路面力学分析软件,对传统半刚性基层沥青路面结构功能分工进行分析研究,最终确定出适合我国国情的耐久性好、长寿命的半刚性基层沥青路面的典型结构。因此,为了更好的满足经济发展的需要,我们就需要对长寿命耐久性路面进行研究。论文研究过程的主要内容有以下几点:1 先对国内外各种长寿命沥青路面结构进行对比研究,从而加深对长寿命沥青路面的理解。2 分析我国各地区的气候特点,以便对各不同的气候特点进行针对性的沥青路面研究。收集国内外各种高速路典型半刚性基层沥青路面的典型结构。3 分析标准轴载、超载条件下各种典型结
6、构各层的受力情况(层间连续和层间滑动),得出两种结构中半刚性基层的各层受力情况和各层功能要求。4 根据半刚性基层沥青路面结构各层功能特点,结合新材料新技术,提出长寿命耐久性半刚性基层沥青路面典型结构结构设计和材料组合设计。5 通过收集路面使用性能检测数据及有关科研课题的研究成果,确定进行半刚性基层沥青路面长期使用性能衰变规律研究的主要研究指标。6 利用Kenpave软件对沥青路面结构内部的应力应变分布进行分析,得出几种沥青路面结构的组合方式。7 基于半刚性沥青路面结构中各层结构的功能作用,结合新材料新技术成果,提出适合我国特点的长寿命耐久性半刚性基层沥青路面结构。 2 研究中遇到的问题(1)
7、半刚性基层的结构组成如何影响路面长寿性尚不清楚。(2) 初次涉猎Kenpave软件,尚需了解以及进一步熟练掌握。(3) 国内对半刚性基层沥青路面结构的长寿命的研究较少,可用来借鉴的实例也较少。(4) 已有材料是否能够满足研究的需要,是否需要进行新材料新技术的研究还都是未知数。3 解决问题的方法(1) 需对半刚性基层路面的结构组成进行分析,以及分析可能会影响路面长寿性因素进行分析,综合分析半刚性路面与长寿性之间的相互作用。(2) 提高自我学习能力以及计算机软件应用能力。基于半刚性基层沥青路面以及长寿命沥青路面的典型结构,利用Kenpave软件进行半刚性基层沥青路面的高温剪应力分析、低温抗裂分析、
8、常温的疲劳分析和路表弯沉分析。(3) 通过所学知识之间的相互联系,对所需解决的问题进一步解决。搜集相关材料,文献,实例综合研究,借鉴吸收其中的精华。(4)通过利用Kenpave软件来研究其中的优秀材料组合,以此来寻找新材料或者是新技术来延长路面的寿命。4效果与启示4.1研究的效果(1)能够正确地运用Kenpave软件进行各层受力的分析,并对所显示结果进行详细地汇总分析,从而提出相对较好的结构组合设计。(2)对于分析和研究的路面,能够具有较长的使用寿命,并且保证在设计使用寿命期间,不发生结构性破坏。使用寿命期间内,路面不发生损坏或者损坏仅仅发生在表面功能层,只需进行简单地日常养护即可,不需要进行
9、结构性大修。(3)设计在投入使用时,初期费用可能偏高,但维修费用低,在延长路面使用的寿命的同时,在其使用寿命期间达到最好的经济效益。4.2研究的启示及收获(1) 让我对本科所学知识又进一步系统的了解,尤其是路基路面工程、弹性力学、道路建筑材料、材料力学,提高了我综合运用知识的能力。(2) 由于是天津市滨海新区基础设施建设科研项目,论文的科学性、应用性比较强,这让我对文献检索能力又提升了不少。 (3) 让我掌握Kenpave路面力学分析软件以及计算数据的分析方法。5 任务书要求进度完成情况2015年3月1日2015年3月21日选题阶段;2015年3月23日4月3日下达任务书,系统介绍毕业设计要求
10、;2015年4月6日4月10日查找国内典型高速公路半刚性基层结构资料,收集国外长寿命耐久性沥青路面设计相关资料完,初步掌握kenpave软件使用,并于10日前递交前期报告;2015年4月21日5月15日开展国内典型半刚性基层沥青路面力学技术,分析各结构层功能作用,并于15日前递交中期报告;2015年5月16日6月9日根据各功能层作用,基于现有先进路面新材料、新技术、新工艺,提出适合我国国情的半刚性基层沥青路面典型结构;并于3日前提交毕业论文初稿,9日前提交终稿;2015年6月4日6月15日毕业论文成绩评审和答辩阶段;2015年6月16日6月22日毕业论文评优阶段。文献综述国外半刚性基层沥青路面
11、的发展在当前各国高等级公路中,半刚性基层路面使用的相对比较少。法国把半刚性路面大致分为了三类:复合式结构、组合式机构以及倒装结构其中薄沥青层厚半刚性基层的复合式结构是各国20世纪六七十年代传统的半刚性路面,也是当时各国主要的路面形式之一。组合式结构和倒装结构是在复合式结构的基础上发展起来的,目前,在世界各国,组合式结构已经代替复合结构成为半刚性基层沥青路面的主要结构形式。在大多数国家一般都采用很厚的沥青面层和比较薄的半刚性材料作为基层的组合式结构。法国的半刚性基层沥青混凝土复合式结构路面中,沥青混凝土层厚度为6-16.5cm,水稳基层为28-42cm,而半刚性沥青混凝土组合式结构中沥青层厚度为
12、19-27cm,半刚性底基层为18-25cm。日本、意大利、德国、比利时都以18-30cm厚的沥青层和15-30cm厚的半刚性底基层作为半刚性路面的主要结构形式。这些国家半刚性路面结构的共同特点是增加沥青层厚度,降低半刚性层厚度,使沥青层厚度和半刚性层厚度接近相等,从而有利于降低和延缓沥青路面的开裂,在一定程度上提高了沥青路面的使用性能。20世纪六、七十年代,美国和德国都引进了全厚式沥青路面(Full-depth Pavement),而且通过修筑大量的试验路研究表明,采用全厚式的沥青路面,不但可以获得更加耐久的路面使用性能,而且可以使造价降低20%左右。20世纪80年代后期,许多国家开始使用半
13、刚性沥青混凝土倒装式结构,即在沥青层和半刚性基层之间设置一层粒料层;这样不但没有增加沥青层厚度,而且减少了反射裂缝,粒料层必须采用高质量、级配良好、坚硬的碎石,厚度一般为10-15cm;但是目前在英国、法国、美国、日本等国,倒装结构不是主要的路面结构类型,在高速公路、重载交通应用不多。在欧美各国以及包括日本在内的许多国家的高速公路沥青路面结构中绝大部分都使用了沥青稳定基层,沥青稳定碎石基层是最为常用的结构类型。不同的国家路面结构类型差别很大,沥青稳定碎石基层在各国沥青路面典型结构中占了很大比重,而且沥青面层+沥青稳定碎石基层的总厚度值大多数大于20cm,但是我国的高速公路的沥青层总厚度通常都在
14、20cm以下。国外考虑到用半刚性基层材料时出现开裂问题比较严重,而且很难解决,所以许多国家最终放弃了半刚性基层沥青路面结构。20世纪60年代,美国为了解决重载交通沥青路面车辙、疲劳开裂等问题,开始采用大碎石沥青混合料(Large Stone Asphalt Mixes,简称LSAM)作基层,即大碎石柔性基层(Large Stone Flexible Base,又称为沥青稳定基层(Asphalt Treated Base)简称ATB,随后美国、英国、日本、加拿大、澳大利亚、南非等许多国家开始广泛应用这种沥青稳定基层。我国半刚性基层沥青路面的发展在我国,半刚性基层沥青路面结构的产生和应用有着深厚的
15、历史背景,根据不同的时期的应用主要可分为四个阶段。第一阶段,二十世纪六十年代初,我国石油资源开始大规模的开发,用国产的沥青筑路也在我国揭开了序幕。我国早期的沥青路面主要是在现有的中级路面上铺设薄层表面处置层,通过铺设这种薄的表面处置层,大大的改善了路面的行车条件。与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有耐磨、表面平整、噪声低、施工期短、无接缝、行车舒适、振动小、养护维修简单方便等优点,因而在我国获得越来越广泛的应用。但这一时期的公路路面结构简单,而且路面结构总厚度较薄,路面结构出现的破坏往往非常严重,满足不了交通荷载的需求,因此就把路面表面的整体回弹弯沉指标做为设计的控制指标。 第二阶段, 二十世纪
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