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考虑旧路剩余寿命的加铺层结构设计

陈俊 黄晓明

陈俊, 黄晓明. 考虑旧路剩余寿命的加铺层结构设计[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(2): 17-21. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.004
引用本文: 陈俊, 黄晓明. 考虑旧路剩余寿命的加铺层结构设计[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(2): 17-21. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.004
CHEN Jun, HUANG Xiao-ming. Overlay design considering remnant life of old asphalt pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(2): 17-21. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.004
Citation: CHEN Jun, HUANG Xiao-ming. Overlay design considering remnant life of old asphalt pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(2): 17-21. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.004

考虑旧路剩余寿命的加铺层结构设计

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.004
基金项目: 

国家863计划项目 2006AA11Z110

江苏省普通高校研究生科研创新计划项目 CX07B_156Z

详细信息
    作者简介:

    陈俊(1981-), 男, 江苏扬中人, 东南大学工学博士研究生, 从事路面结构与材料研究

    黄晓明(1963-), 男, 江苏武进人, 东南大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U416.217

Overlay design considering remnant life of old asphalt pavement

More Information
  • 摘要: 通过沥青混合料小梁的室内二级荷载疲劳试验, 模拟旧路沥青面层材料加铺前和加铺后的疲劳损伤特性。运用混凝土材料等效损伤理论, 进行了半刚性基层荷载作用次数在加铺前后的换算, 系统地提出了包括旧路面层和基层的剩余寿命预估、加铺层设计和验算在内的沥青加铺层设计方法, 并采用此方法对山东省东港高速公路加铺结构进行设计。分析结果表明: 初拟结构一、二的疲劳寿命都能满足交通量的要求, 但是考虑到经济因素以及各结构层疲劳寿命与交通量的协调性, 建议采用12cm LSPM-25的结构二作为东港高速公路的加铺结构。

     

  • 图  1  AC-16沥青混合料疲劳曲线

    Figure  1.  Fatigue curves of AC-16

    图  2  E1/E0与第二级疲劳寿命关系

    Figure  2.  Relation between E1/E0and Nf2

    图  3  等效损伤

    Figure  3.  Equivalent damage

    图  4  加铺层结构设计步骤

    Figure  4.  Steps of overlay design

    表  1  沥青混合料级配

    Table  1.   Gradations of asphalt mixture

    级配 各筛孔(mm)的通过百分率/%
    31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
    AC-25 100 95 83 74 61 55 38 29 23 16 11 8 5
    AC-20 100 100 95 85 72 61 40 42 23 16 11 8 5
    AC-16 100 100 100 95 84 70 48 34 25 17 12 9 6
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    表  2  沥青技术性能

    Table  2.   Physical indices of asphalt

    指标 25 ℃针入度/0.1mm 软化点/℃ 15 ℃延度/cm 15 ℃密度/(g·cm-3)
    shell70# 68.1 49.1 > 200 1.032
    规范值 60~80 > 43 ≥100 实测
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    表  3  旧路面材料弯曲模量

    Table  3.   Bending modulus of old pavement

    层位 上面层 下面层
    弯曲模量/MPa 4 100 3 700
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    表  4  旧路面层剩余寿命

    Table  4.   Remnant lives of surface in old pavement

    结构类型 LSPM层厚/cm 12 14
    结构一 加铺后层底拉应变/με 上面层 35.60 33.57
    下面层 42.81 40.45
    加铺后剩余寿命/次 上面层 2.90×109 2.90×109
    下面层 1.15×109 1.37×109
    结构二 加铺后层底拉应变/με 上面层 42.14 39.94
    下面层 52.81 48.44
    加铺后剩余寿命/次 上面层 1.64×109 1.64×109
    下面层 5.99×108 7.83×108
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    表  5  旧路半刚性基层剩余寿命

    Table  5.   Remnant lives of semi-rigid base course in old pavement

    旧路 加铺前基层底拉应力/Pa 141 600
    加铺前基层寿命/次 4.93×107
    LSPM层厚/cm 12 14
    结构一 加铺后基层底拉应力/Pa 81 950 77 420
    加铺后基层剩余寿命/次 2.98×1010 4.84×1010
    结构二 加铺后基层底拉应力/Pa 105 100 98 820
    加铺后基层剩余寿命/次 2.47×109 4.85×109
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  • 收稿日期:  2008-11-12
  • 刊出日期:  2009-04-25

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