[碩士]水泥混凝土路面ATPB基層材料與結構研究

內容簡介

　　[碩士]水泥混凝土路面ATPB基層材料與結構研究　　學科專業(yè)：巖土工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：煙臺大學　　學位年度：2011　　目前，水泥混凝土路面大多采用半剛性基層(水泥穩(wěn)定碎石，二灰碎石)，在使用過程中存在諸多問題，尤其是水分滲入后引起基層的沖刷、病害更加劇了混凝土路面結構的破壞。基十此，論文提出在水泥混凝土路面下設置瀝青穩(wěn)定碎石排水基層(asphalt treated permeable base-ATPB)的解決方案。論文對用十水泥混凝土路面ATPB基層的材料組成、路用性能、結構受力分析展開系統(tǒng)研究，并依托煙威高速公路大修改建工程對施工工藝及關鍵技術進行了總結。研究成果對十保證混凝土路面的長期使用性能具有重要價值?！　? 論文首先根據ATPB的強度形成特點，詳細分析了原材料特性和用量對使用特性的影響規(guī)律。采用貝雷法設計出適合十水泥混凝土路面ATPB基層的礦料級配組成，提出確定瀝青最佳用量的方法。通過依托工程一煙威高速公路大修改建項目，進一步總結了ATPB原材料的要求以及基十路用性能的混合料綜合設計方法和步驟。同時對析漏試驗和試件成型方法進行了改進?！　? 其次，根據路面結構的受力特征，論文分析了用十水泥混凝土路面ATPB基層的路用性能要求。通過選取典型ATPB混合料的路用性能系統(tǒng)試驗，初步得出ATPB的強度、抗壓回彈模量、排水性能、水穩(wěn)性等規(guī)律，為進一步研究奠定了基礎。同時設計出“固定水量滲透法”測定室內ATPB排水性能的試驗方法和現(xiàn)場ATPB基層滲透系數的檢測方法。在論文研究過程中，結合依托工程的要求，鋪筑了水泥混凝土路面ATPB基層結構的試驗段，針對十ATPB混合料散熱快的特點，提出施工關鍵技術?！　? 再次，運用有限兀理論，借助Abaqus建模，進行了ATPB基層水泥混凝土路面結構的受力分析，得出不同水泥混凝土面層厚度、ATPB基層厚度、ATPB模量時各結構層層底拉應力、壓應力的變化規(guī)律。根據應力分析結果，綜合回歸出ATPB基層應力和面層厚度、基層厚度、基層模量關系的經驗公式，為結構設計軟件的編制奠定了基礎。　　最后，結合論文理論研究結果，提出ATPB用十水泥混凝土路面基層的結構設計方法，推薦了典型結構，并運用Visual Basic編程方法，開發(fā)出ATPB用于水泥混凝土路面基層的結構設計軟件并運用壽命經濟分析法分析了采用了ATPB的水泥混凝土路面結構的經濟性。

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