长寿命永久性沥青路面银川.pptxVIP

长寿命（永久性）沥青路面long-lasting、long-life（Perpetual） 并不是一个新概念美国在60年代开始修建期望寿命为20年的沥青路面：全厚式沥青路面：直接在路基土上铺筑的所有各层均为沥青层；深层高强度：在相对较薄（10～15cm）的粒料基层上铺筑各沥青层。优点：总厚度薄于采用厚粒料基层的沥青路面；沥青层底部拉应变较小，减小了疲劳开裂的潜在威胁；厚沥青路面车辙很可能主要限于表面5cm内，可通过刨铣更新来处理。美国2002年永久性路面奖美国APA给7个获奖者颁发“永久性路面”（使用寿命超过35年）奖美国空军的阿拉斯加埃里克森航空站的一个飞机跑道爱荷华州东80号州际公路两个路段马里兰州巴尔的摩华盛顿国际机场的两个飞机跑道明尼苏达州35号州际公路一个路段密苏里州44号州际公路一个路段俄克拉荷马州40号州际公路一个路段田纳西州马歇尔县65号州际公路一个路段这些获奖路段被认为是“卓越设计与高质量施工相结合”的典范 华盛顿州90号州际高速公路路面类型所处地区初期路面厚度（cm）自原路面铺筑以来的使用年期（年）从原路面到首次修复路表面时的年期（年）现在的磨耗层的年期（年）现在的路面国际平整度指数（IRI）（m/km）现在的路面车辙深度（mm）柔性路面西区3725.818.57.41.05东区2429.312.44.70.85水稳基层西区-----东区2338.210.87.10.97水泥路面西区2420.019.018.31.52东区2330.629.511.61.63华盛顿州90号州际高速公路路面类型所处地区重修路表面的路段百分率（%）磨耗层寿命（年）第一次第二次第三次第四次原路面第一次修复第二次修复柔性路面西5--东区938511012.412.2-水稳基层西区-------东区100100711010.811.911.5水泥路面西区1650019.0--东区5700029.5--长寿命沥青路面结构三层式沥青路面结构：抗车辙、耐磨耗的表面层；抗车辙的中间层；抗疲劳的基层。结构与受力情况} 1.5 - 3” SMA, OGFC or Superpave高压力区4”to6”高模量抗车辙材料(根据需要变化)柔性的抗疲劳材料3 - 4”最大拉伸应变路面基础要求从下向上的设计与施工基础稳定的铺筑平台尽量减少服务中的季节性的可变性和体积变化较低的沥青层抗疲劳较上面的沥青层抗车辙路面寿命是否符合要求?基于力学的设计材料特性(模量值)路面模型路面响应(应变、应力等)尽可能减小可能性：拉伸应变 65 me压应变 200 me 转移函数最终设计结果ESAL作用下限制弯拉应变 65me(Monismith, Von Quintus, Nunn,Thompson)限制垂直压应变 200me (Monismith, Nunn)力学性能标准厚的 HMA( 8”)基层 (要求时)路基对基础的要求——运输研究实验室（联合王国）路基CBR≤22～5＞5底基层厚度（mm）150150225垫层厚度（mm）600350——对基础的要求LCPC (法国)13吨荷载作用下的弯沉 2 mm 或承载板模量 50MPa德国300mm直径承载板测定路基顶面模量 = 45MPa路基顶面模量 = 120MPa （轻交通）路基顶面模量 = 180MPa （重交通）252015要求路基以上的厚度（英寸）10500123456789CBR对基础的要求——伊利诺斯州对基础的要求排水需要时设置考虑养护需要季节性变化特殊条件冻升/融软膨胀土对HMA的考虑HMA 基层中间层磨耗层抗疲劳的沥青基层随路面厚度增加，拉伸应变减小；薄的沥青路面 = 高应变；较高的应变 = 较短的疲劳寿命。压应变无限的疲劳寿命应变疲劳寿命拉伸应变抗疲劳的沥青基层随路面厚度增加，拉伸应变减小；较厚的沥青路面 = 低应变；应变低于疲劳极限 = 无限的疲劳寿命。压应变无限的疲劳寿命应变疲劳寿命拉伸应变影响抗疲劳性能的因素高有效沥青用量的混合料 =较大的抗变形能力改性沥青胶结料 = 较大的抗变形能力HMA的空隙率高于最佳沥青用量时的空隙率，疲劳寿命降低；细级配HMA的疲劳寿命较长；高沥青用量无限的疲劳寿命应变低沥青用量疲劳寿命疲劳试验方法AASHTO TP8 确定承受重复弯曲的压实HMA疲劳寿命的标准试验方法弯曲梁疲劳试验疲劳试验夹具梁弯曲疲劳试验力学原理伊利诺伊大学的试验数据控制应变为70με时的实验数据——破坏判据为初始劲度降到一半（3600MPa）典型的800με的疲劳试验典型的400με的疲劳试验加载到破坏的应变与疲劳寿命的关系延长疲劳寿命的措施使基础（路基）变得更硬（模量更高）增加HMA的总厚度增加混合料劲度增加HMA抗弯强度采用改性沥青抗车辙的中间层（粘结层）使用破碎集料，提高